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沥青混凝土路面平整度控制的实践 刘 结 ( 陕西铁路工程职业技术学院， 陕西渭南7 1 4 0 0 0 ) 1 工程概 况 桂林至梧州高速公路平乐至钟山段路面 c合同段由贺州 支线及钟山连线组成。贺州支线总里程为 1 9 2 3 3 k m， 钟山连线 总里程为 1 6 5 0 5 k m， 本合同段总里程为 3 5 7 3 8 k m， 合同总造价 为 1 0 7亿 元 。其 中 主要 工程量 有 ：水泥稳 定碎石 基层 1 4 2 0 8 k m： ， 透层、 稀浆封层、 防水层各 7 0 6 8 5 2 k m ， 沥青混凝土 路面共 1 8 4 9 1 8 6 k m 。 因为沥青混凝土路面是主要工程 ， 为了较好地控制施工质 量， 确保沥青混凝土路面平整度 ， 项 目组对部分路段进行了平 整度控制。 2 平整度调查及确定控制目标 2 1施工平整度调查 项 目组对已摊铺的贺州支线共 2 8 2 k in下面层进行了现场 调查及检测 ， 结果如下 ： 横向接缝有跳车现象， 用 3 m直尺测量， 间隙在5 m m 8 m m 之间( 间隙规定值： 中下面层3 mm， 表面层2 m m) ； 路面有波浪现象 ； 局部产生凹陷及隆起现象。 开车行驶在贺州支线 K 0 + 0 0 0 一 K 2 + 8 3 0下面层沥青混凝土 路面上局部有跳车及波浪现象， 用连续式平整度仪测得标准差 o r 为 1 0 m m一 1 3 5 m m( 规范要求 1 2 mm ) ， 合格率为 8 0 。 2 2确定平整度控制的 目标 为了提高平整度， 确保施工质量， 增加行车的舒适性、 平稳 性， 确定路面平整度达到以下标准： 车辆行驶时没有跳车及波 浪现象， 连续式平整度仪检测标准差 在 0 6 8 mm以内 ( 规范 要求 1 2 m m1 ， 合格率 1 0 0 。 3 影响平整度的因素分析 3 1下承层平整度不 良 路面结构是层状的结构体系， 一般由面层 、 基层 、 垫层构 成， 在这种结构中， 往往存在一种反射或传递现象， 如反射裂缝 是因下承层开裂导致上层的开裂。所以， 路面经过一段时间的 使用后， 下承层的平整度的好坏会反映到上层中去， 进而影响 行车质量 。 3 2施工横接缝处理不 当 已压实路面的横缝处不平整， 影响了接缝施工的质量。 已压实路面和后铺路面之间的粘结不紧密 ， 留下的空隙 影响了横接缝处的平顺。 横接缝两侧路面的松铺厚度有差别。 横接缝的碾压方式不当，采用了斜压或直接纵向碾压， 导致横接缝处沥青混合料推移从而影响产生凹凸不平 ， 影响平 整度 。 3 3沥青混合料的生产问题 沥青混和料温度不稳定 ， 沥青混合料温度过高会产生推 移和开裂， 温度过低混合料和易性差 ， 这些均会导致局部产生 隆起或 凹凸不平。 沥青混和料级配不稳定 ，在级配曲线中细线或粗线 出 线， 引起离析或产生碾压时摊移现象。 3 4摊铺作业的影响 摊铺机型号不一致， 夯锤功能及效果不一样， 同一工作 面初始夯实密度不一样 ， 松铺厚度不一样， 碾压成形后同一断 面的横坡度不平顺 ， 影响平整度。 摊铺机找平系统灵敏度过高， 仰角油缸上下窜动频率过 高， 层厚找平次数过频繁， 产生波浪。 摊铺机夯锤和振动轴不合理匹配， 引起凹凸。 摊铺机熨平板底面磨损或严重变形 ， 摊铺时面层容易产 生裂纹及拉沟， 影响平整度。 运料车与摊铺机的配合问题， 运料车撞击摊铺机或踩死 刹车， 使摊铺机原地打滑， 夯锤原地打夯， 产生凹凸不平。 摊铺速度有时过快造成停机待料， 重新起步时产生凹凸。 3 5碾压 作业 的影响 采用钢轮初压直接影响了路面外观质量及平整度， 由于 洒水碾压过早形成光面导致表面形成一层硬壳，碾压完成后， 路面出现较多的龟裂现象，直接影响了路面外观质量及平整 度 。 碾压速度不合理破坏平整度。 项 目组一直认为碾压速度 以 1 5 k m h 2 0 k m h为宜。这一想法应用于一些压路机是不全 面的。 以此速度进行施工， 在加振后很难把握压路机方向， 从而 造成因行走不直而破坏平整度。 碾压振动力过大， 对于粒料有损害， 破坏路面级配， 而且 机械损耗大， 司机操作也较困难， 进而影响到平整度。 碾压工艺混乱 ， 碾压工作面太短， 碾压温度及碾压遍数 的控制不好， 影响平整度。 4 提高平整度的措施 4 1消除下承层平整度不良对沥青路面平整度的传递影响因素 对于大波浪的局部桥头平整度不良( 如跳车现象) 的部位， 在铺筑上层沥青之前， 对该部位进行铣刨 、 调平处理 ， 由专门的 施工 队伍对存在 问题 的贺州支线 K 3 + 0 7 5分离立交中桥 、 K6 + 7 5 0 龙山小桥、 K 1 6 + 7 0 0凤翔中桥进行铣刨、 调平处理 ， 使 其顶面满足设计要求的高程 、 横坡和纵横向平整度 ， 确保了沥 青面层具有均匀的预压实厚度，最终确保了沥青路面的平整 度。铺筑沥青路面后用 3 m直尺测量沥青路面， 间隙最大的为 2 m m， 达到了预期的效果和 目标。 4 2消除横缝处理的影响因素 刨除已压实层厚不足路面， 在摊铺结束时， 摊铺机在接 近端部前约 l m处将烫平板稍稍抬起驶离现场 ， 人工铲齐端部 混合料后再予碾压。然后用 3 m直尺沿线路纵向， 将直尺一头 压紧， 用塞尺检查间隙， 将间隙均小于规定值( 间隙规定值 ： 中 下面层3 m m， 表面层 2 mm) 的线为基准， 沿路线垂直方向趁 断面尚未冷透时垂直刨除端部层厚不足的部分， 形成平接茬。 因施工同时要开放交通， 所以在横缝处固定方木( 厚度 稍大于路面厚度) ， 防止车辆破坏衡缝。 从接茬处摊铺时， 首先在接茬处涂涮粘层油并提前 0 5 h 对熨平板预热 ， 使其温度达到 1 0 0 以上 ， 避免由于慰平板温 度不够出现混合料有刮痕或拉毛现象造成横缝不紧密粘结。 同 时预热已压实部分( 上面铺设热混合料使 ) ， 加强新旧混合料的 粘结。然后在熨平板下放好垫木 ， 起步时将上次工作仰角标尺 上调 l e m 2 e m， 锁定摊铺机熨平板 ， 不让熨平板上下浮动 ， 摊铺 机螺旋送料器保持工作， 两侧保持有小于送料器高度 2 3的混 合料， 不要太高， 以免在摊铺机启动时抬起慰平板， 而导致松铺 厚度过大。摊铺 2 0 m后待熨平板与混合料温度一致 ， 约 1 5 0 时解除锁定， 将熨平板处于浮动状态 ， 并安排专人在摊铺过程 进行检测调整。 规范横接缝的碾压作业， 先用双钢轮式压路机进行横向 碾压， 碾压带的外侧放置供压路机停顿的垫木 ， 第一次碾压时 压轮伸入新铺层的宽度为 1 5 c m，此后每压一遍横向向新铺混 合料移动 1 5 e m 2 0 e m， 直至全部压到新铺层上为止( 同时用三 米尺及时检测， 及时用热料找平 ) ， 再改为纵向碾压。 经过采取以上一系列的措施 ， 横缝施工完成后用 3 m直尺 检测横缝， 间隙最大的为 1 5 m m， 达到了预期的效果和目标。 4 3消除沥青混合料的影响因素 4 3 1 保证混合料温度稳定 修复并启用沥青拌和楼的自动温控系统。 如遇雨天对材料 进行覆盖 ， 并由机务员对拌料机手进行技术交底 ， 避免用干湿 不均的冷料。 通过采取以上措施， 拌和站拌的料温度稳定， 未出 现波动 1 O 以上。 4 3 2 解决沥青混和料级配不稳定的影响因素 加强石场碎石生产的级配控制， 使得石场生产碎石级配均 合格 ， 未出现级配曲线出线， 偏离中值极小。 更换拌合楼热料仓 震动筛， 避免溢料而手动补料。 重新调试生产配合比， 按照目标 配合比， 由拌和厂进行实际试拌。 在试拌时。 严格控制原材料加 热温度， 沥青导热油提前一天加热， 普通 AH 一 7 0沥青加热温度 控制在 l 5 O 1 7 0 ， 矿料( 不含矿粉) 加热温度比沥青高 1 0 12 。 重新调试生产配比后， 通过取样进行筛分 ， 未出现级配曲线出 线 ， 偏离中值极小， 达到了预期的目标。 4 4消除摊铺作业的影响 因素 统一摊铺机型号，将原有的天津鼎盛 wr P 7 5 0 0摊铺机 换调成 A B G摊铺机 。 重新设定摊铺机平衡梁内部参数 ， 使灵敏度降低， 传感 器工作次数减少， 使 自动找平系统相对稳定， 铺层调平次数减 少 ， 摊铺机 自身的等厚功能得到充分发挥 ， 实践证明这样可以 完全消除因找平系统引起的波浪。 重新设定摊铺过程夯锤参数， 解决了夯锤引起的凹凸问 题。夯锤参数如表 1 。 混合料摊铺过程夯锤 参数表 表 1 对熨平板进行检查， 发现熨平板挠度约有 1 0 m m， 当即组 织人员对一台摊铺机熨平板的进行调整及维修， 对另一台摊铺 机熨平板底面磨损和变形严重者进行更换， 使得两台摊铺机熨 平板挠度均在 3 m m以内，避免了由于熨平板挠度过大摊铺时 沥青路面表面产生裂纹及拉沟。 安排专人指挥送料车倒车卸料 ， 杜绝了送料车推动摊铺 机滚轮及送料车撒料至摊铺机履带下， 解决了摊铺机与运料车 配合问题。 注意保持摊铺速度均匀连续。 4 5消除碾压作 业的影响 借鉴国外先进经验，先用胶轮压路机碾压路面的方法， 对消除上面层表面麻面、提高平整度起到非常有效的作用 ， 能 对沥青混凝土离析造成的集料级配不好的情况加以改善， 在集 料堆积处施加较大的压力， 从而为光轮碾压这道工序打下良好 的基础。 为使混合料温度因表面水份蒸发而导致混合料温度下 降， 轮胎压路机禁止洒水， 但在施工过程中， 刚开始因轮胎温度 低， 有粘轮现象， 这时采取涂 1： 3柴油水混合液， 进入高温区 等到轮胎温度与混合料温度接近后就再不粘轮。 胶轮在前的碾 压完成的路面很少出现细小的微裂现象， 避免了光轮在前碾压 由于过早形成光面导致表面形成一层硬壳， 路面出现较多的龟 裂现象。 把振动压路机速度提升至 3 k m h 4 k m h ， 实践证明压路 机稍快一些不会对密实度的提高造成很大的副作用， 但对于提 高路面平整度却是非常有益的。 ( 下转 第 1 8 0页) 位移远满足规范限值要求 ， 但位移比不满足规范要求， 应使用删减法， 可减少 钢筋过于琐碎， 当配筋总面积较大时配置 中间剪力墙数量。 较小的钢筋直径， 导致钢筋数量过大， 增加了施 剪力墙长度的优化： 剪力墙太长， 地震力加大， 结构成本增加； 太短， 如变 工的难度， 间接影响施工质量 ； 为短肢墙 ， 受力不好， 成本也增加， 结构试算时可将剪力墙的长度取墙厚的 8 配筋方案将裂缝控制过小， 增加了过多的 倍 + l O O m m。 钢筋， 导致浪费。 3 3材料选择对造价的影响 因此， 建议在设计时先按强度计算结果人工 钢筋从 H P B 2 3 5 、 H R B 3 3 5到 H R B 4 0 0级，目前市场价格 的差别在 1 0 0 配筋 ， 再将配筋结果输入进行裂缝验算， 最后将 元 t 左右， 但钢筋强度的设计值从 2 1 0 N m m2 , 3 0 O N to m： 到 3 6 0 N ra m ： ， 差别 不满足裂缝控制的那部分钢筋进行调整。实际 很大， 当强度起控制作用时应尽量采用高强钢筋。钢筋直径 2 5 ra m以上时， 由 上 ， 对于大部分配筋率不太高的梁来说， 强度计 于品种产量低， 吨价高， 宜尽量避免采用。商品混凝土的市场价格从 C 2 0到 算结果都能满足裂缝控制要求。这种做法尽管 C 4 0 ， 标号每增加一级， 单价提高 5 8 ； 对于柱， 一般为轴压比控制， 标号 略显繁琐 ， 但和程序 自动配筋相比。 会更加合理 提高作用很大， 可尽量采用高标号混凝土。对于梁， 一般情况下影响不大， 只 和经济。以本工程为例， 人工调整配置梁钢筋比 有框支梁( 抗剪控制) 以及地下室顶板梁( 配筋率高) ， 提高标号有益。对于楼板 程序自配平均减少配筋量 7 。 而言， 标号越高 ， 水泥用量大， 产生裂缝可能性加大， 不宜采用高标号混凝土。 5 结语 4 高层住宅结构设计中一些降低结构造价的措施 4 1降低剪力墙约束边缘构件箍筋的体积配箍率 根据工程经验 ， 在采用 C 4 0混凝土、 H R B 3 3 5钢筋的情况下， 约束边缘构 件的箍筋往往要做到 1 2 m m1 0 O m m。通过分析约束边缘构件箍筋的体积 配箍率公式， 可以看到它与混凝土强度成正比， 与箍筋的抗拉强度成反比。在 剪力墙结构设计中， 剪力墙的数量往往是由结构的周期、 位移、 整体刚度等因 素决定的， 在满足这些因素的情况下， 剪力墙的轴压比往往比较容易满足， 尤 其在小高层剪力墙结构中， 可以考虑适当降低墙体的混凝土强度。同时， 箍筋 可采用 H R B 4 0 0级钢筋。经过 比对，采用 C 3 5混凝土、 H R B 4 0 0钢筋比采用 C 4 0混凝土、 H R B 3 3 5钢筋的配箍方案降低钢筋含量 2 7 。 同时降低墙体混凝 土强度等级也有利于降低梁板混凝土强度等级， 便于施工， 也减少了梁板裂 缝 出现 的几率。 4 2按裂缝控制配置梁的钢筋 裂缝的大小不仅和钢筋的面积有关 ， 还和配筋方案 ， 即与钢筋的直径和 根数有关。程序给出的配筋方案可以满足强度和裂缝要求， 但未必是最优的， 常常存在以下问题： 钢筋级差太大( 超过两级) ； 通过方案设计阶段的理论控制与施工图阶 段的细化造价控制工作相结合， 以及精心的施工 和管理 ， 目前该住宅小区已投入使用， 工程造价 合理， 得到了用户的好评。住宅设计的造价控制 要想取得令人满意的成果， 结构设计师必须在熟 知国家现行规范的前提下， 精通业务， 同时要有 大局观， 会换位思考， 能够从建设单位 、 住户和施 工企业的角度去发现问题， 这样才能真正做到物 尽其用， 便于施工， 降低造价， 减少通病。 参考文献 1 G B 5 0 2 2 3 2 0 0 4 ， 建筑工程抗震设防分类标准 s 北京： 中国建筑工业出版社， 2 0 0 4 2 G B 5 0 0 1 1 - 2 0 0 1 ， 混凝 土抗震 设计规 范【 S 】 北京 ： 中国建筑工业出版社 ， 2 0 0 1 3 J G J 3 2 0 0 2 ， 高层建筑混凝土结构技术规程【 S 北 京： 中国建筑工业出版社， 2 0 0 2 【 上 接 弟 1 1 5 爽 】 合理选择压路机振动力大小和工作面长度。压路机振动力的大小取决 的压实度进行检测， 发现这一路段压实度比平整 于基层材料的情况、 压实层的厚度 、 粒料的级配和油石比的状况， 选择原则是 度控制施工的贺州支线 K O + O 0 0 K 4 + 6 3 0的压 9： J , 3 v 。强振对于粒料有损害， 破坏路面级配， 而且机械损耗大， 司机操作 实度增加了 1 个百分点多 ，密实度更好。 也较困难， 当然也影响到平整度。碾压工作面长度的选择应根据施工时的气 平整度控制达到了预期的效果及 目标 。同 温、 摊铺速度等情况而定。 时可以看到 ，平整度确实是路面质量的决定性因 控制好碾压温度及碾压遍数。如果初压温度过高， 容易造成摊铺层的 素 ，是体现路面使用品质与行车舒适性的最直接 推移 ， ，终 压 形 成 掌 结 温 度 过 低 ， 料 出 现 僵 硬 现 象 ， 集 料 的 指 标 ，平 整 度 的 控 制 水 平 是 一 个 施 工 企 业 路 面 间 的 摩 阻 隔 力 变 大 ，混合料的密实度与平整度均不易达到。 施 工水平的衡量尺度。 5 结论 对 已 完 工的 贺 州 支 线K 4 + 6 3 0 K 5 + 4 0 0 沥 青 下面 层平 整 度 进 行 检 查， 开 参考文南 I 车行驶在沥青路面上感觉不到有跳车及波浪现象 ， 用连续式平整度仪检测标 张明文， 等开阳高速公路沥青混凝土路面平整度的控 准差 在 0 6 8 ra m以内( 规范要求 1 2 m m) ， 合格率 1 0 0 。同时， 对该路段 制实践 J 公路， 2 0 0 3 ( 8 )