浅谈沥青砼上面层路面平整度的控制

摘要：路面平整度是高等级公路的一项重要指标。本文通过对规范的学习并结合亲身实践，对影响沥青砼路面平整度的各个因素进行了较细致的分析，同时对路面的施工组织和管理方法也进行了初步探讨。
关键词：沥青砼 路面 平整度 控制

??1 前言?
　　随着我国经济的飞速发展，高等级公路建设方兴未艾。由于沥青路面具有表面平整、行车舒适、耐磨、噪音低、施工周期短、养护维修简便等特点，因而被越来越多地应用到高等级公路中。同时对路面的质量也提出了更高的要求，除需具备坚实、平顺、稳定、防水、耐久等基本要求外，还必须具有高标准的平整度和抗滑性能等。?
　　南京机场高速公路是江苏省门第一路，国优精品工程。全长28.756km，按六车道规划、四车道标准建设，设计车速4处和服务区1120km/h，全线设互通立交处。计有路基土石方近基4km，特大桥、大桥6座，500万m3，软中小桥通131道。其路面面层结构为20cm二灰土25座，涵洞、道底基层、34cm二灰碎石基层以及6cm AC-25Ⅱ型沥青砼下面层、 6cm AC-25Ⅰ 型沥青砼中面层 和 层。在沥青上面4.5cm AC-16B型沥
青砼上面层开工之前指挥部提出了要确保路面平整度不大于要求，经过全0.65mm，争创0.60mm以下的体建设者的努力，终于圆满完成了预定目标。?

　　2 路面平整度控制的技术措施
　　影响路面上面层平整度的技术因素很多，大体可分为施工前的准备、施工中的控制和施工后的保养三个部分。?
　　2.1 施工前的准备?
　　2.1.1　沥青砼中面层质量缺陷的弥补?
　　中面层的平整度对路面的最终平整度有着相当大的影响，因此必须保证中面层表面清洁、无杂物、平整、无明显局部突起或低洼处。?
　　(1)检查桥头搭板前后、中面层施工接缝，发现有凸检查桥头搭板前后、中面层施工接缝和桥梁接凹现象，应整修平整；对平整度严重超标的路段，应刨洗平整后再行铺筑。因为在上面层松铺系数和顶面高程一致的情况下，经压实后下层的不平整仍会反映至上层，尽管这种不平整不如下层明显。机场路在上面层施工前就因此刨去新铺筑。200m以上中面层，之后重新铺筑
　　(2)要用高压水枪清除表面污染，保证表面整洁。对于泥砂污染逐段冲冼，并辅以人工清扫，在摊铺的前一天要进行二次清洗，之后封闭交通；若被水泥砂浆污染，应先人工凿除并用钢丝刷，之后再清洗 ；对于刷不净的地方，可喷洒粘层沥青；因机、柴油污染引起的松动，则必须挖除后补平；对于中面层钻孔取芯留下的孔洞应用混凝土填实抹平。
?　实践证明，中面层平整度对提高路面上面层平整度起着关键性的作用，机场路中面层平整度标准差在下了坚实的基0.9mm左右，这为提高上面层的平整度打础。
　　2.1.2　严格控制原材料的质量?
　　本工程采用了玄武岩加工而成的粗细集料。因为玄武岩具有强度高、棱角分明、耐磨耗等特性，适合沥青上面层的路用性能。要求粗细集料洁净、干燥、无风化、无杂质，符合规范规定的技术要求。玄武岩采用择段选择，定点供应。在供应协议中明确要求厂方提供的四种规格集料不得串料，每种规格的集料必须保证级配稳定，不得有大的出入。?
　　沥青由指挥部统一供应新加坡其有关技术ESSO(埃索)牌沥青，性质见表1。

表1

针入度 (0.01mm)	延度 (cm)	软化点 (COC) (°C)	闪点 (COC) (°C)	含蜡量 (蒸馏法) (％)	溶解度 (％)	热老化 后质量 损失(％)	热老化后 针入度比(％)	热老化 后延度(cm)
64.6	＞150	49.0	292	1.986	1.039	0.3	81	＞150

　　经过目标配合比设计、生产配合比设计和生产配合比验证三阶段的设计和调试，
机场路沥青上面层混合料在MARINI拌和机上调试结果如表2。
表2?

项目 单位	合成级配通过以下筛孔(mm)量(％)
	19	16	13.2	9.5	4.75	2.36	1.18	0.60	0.30	0.15	0.075
工地 实验室	99.0	87.6	81.0	65.0	41.3	29.4	20.1	16.5	11.3	10.4	6.4
中心 实验室	100	92.5	85.3	67.8	40.5	28.7	21.6	17.5	13.6	9.2	6.2
东大 实验室	100	90.2	82.2	62.9	40.9	29.3	21.7	16.7	8.9	8.4	5.5

续表2

项目 单位	密度(g/cm3)		空隙 率 (％)	粒料 间隙 (％)	饱和 度 (％)	稳定 度 (％)	流值 (0.1mm)	残留 稳定度 (％)
	实测	理论
工地 实验室	2.564	2.661	3.60	15.03	76.0	8.40	34.0	75.0
中心 实验室	2.664	2.664	3.50	14.64	76.10	9.30	30.5	78.84
东大 实验室	2.655	2.655	5.07	15.96	70.51	8.92	32.8	79.04

　　生产配比设计中，为确保路面平整度，必须严格控制集料的最大粒径和用量，
以及4.75系数的波2.36和0.075mm三档规格料的通过量，以减少动，从而确保路面
的平整度。经分析比较生产配合比油石比最后采用4.9％。?
　　2.1.3　加强机械设备的调试和检修
　　(1)家采用两台意机场路沥青上面层有两家施工单位，其中的一大利MARINI公司
生产的MHPL100生产能力每型拌和机，属传统间歇式沥青砼拌和设备，设计台
100t/h，实际生产能力80～90t/h干除尘后2次。矿料经冷料仓按级配定量供给，经
加热烘筛分加入矿粉和沥青均匀搅拌成混合料。该套设备具有精确的电子秤量系统、
红外线高温计和先进的除尘装置，当出现温度、进料数量等不符合要求时会自动报
警，是目前国际上较先进的沥青拌和机。为确保路面平整度，每日必须对拌和楼进行
检查保养，尤其是必须检查拌和楼振动筛的完好程度，以防筛子破裂，造成级配变
化。同时根据每日抽提试验，及时检查级配情况，为第2天生产微调级配提供必要
依据。?
　　(2)为确保路面平整度，摊铺设备采用德国ABG公司422型履带式摊铺机，标准宽
度2.5m板为双捣固器，最大宽度12m，最大摊铺厚度30cm。因熨平拼装式，经过双捣
固器的捣实和振动作用，摊铺后的混合料可达到预压密实85％以上的度，从而减小了
压路机初压产生的推挤现象，有利于平整度的提高。同时还可以减少配套压实机械的
数量和压实遍数，以提高生产效率。另外该机具有液压锁紧装置，在摊铺作业中，由
于铺设材料的承载能力低，为了阻止在机械停顿时熨平板的沉陷，可通过该装置将熨
平板锁紧。同时该机器具有液压防爬锁紧装置，在摊铺机出现故障或停机待料时，该
装置可以防止因混合料温度下降而引起的熨平板上浮，避免熨平板前混合料局部隆起
而影响平整度。摊铺层的厚度和坡度由电子坡度调平装置调节；粒料传感器控制混合
料在熨平板前的高度；该设备还装有自动找平装置。?
　　为确保路面平整度，在实际施工中引进了美国BLAW-KNOX公司生产的移动式基准
装置。该装置长(2×12)个可上下16.77m，在摊铺机前面的基准梁上装有24伸缩的
“雪撬”板，后面基准梁上装有，可消除下层32(2×16)个可上下伸缩的胶轮(见图1)
局部不平整，将原有路面纵坡铺层基准获(通过浮动均衡梁移动基准获得)和新铺层
(通过得)的平均高程结合在一起，与“走钢丝”和摊铺机本身自带的找平装置相比，
具有明显的优点，从而保证了路面平整度。

图1

　　正式摊铺之前应调整好摊铺机熨平板宽度、横坡度、摊铺厚度和熨平板初始工
作迎角等各项结构参数。?
　　2.1.4　酌情调整上面层的厚度
　　一般说来在一定范围内，厚度越厚越有利于控制平整度。为确保路面平整度，
机场路将上面层厚度由原设计的4cm变更为4.5cm沥青砼桥面铺装由4cm改为6cm分
两；将某座长717m大桥的层铺筑。原水泥砼桥面平整度偏差为3.64mm，摊铺第一层
沥青砼后平整度偏差为1.12mm，摊铺第二层沥青砼后平整度偏差达0.55mm。另外对
于部分中面层平整度较差的路段亦采用。加厚的办法，变更为测该段上面层6cm上
面层分两层摊，经检平整度标准差达到0.57mm。
　　2.2　施工中的平整度控制?
　　2.2.1　严防沥青混合料的离析
　　沥青混合料从拌和到铺筑的过程中会出现以下几种离析的可能：混合料从拌
和好到储料仓；从储料仓装运到汽车；从料车卸到摊铺机料斗；从料斗到螺旋布
料器以及在螺旋布料器的作用下也会出现离析的可能。因此必须采取各种措施
(诸如：装料时汽车前后挪动，摊铺时及时收摊铺机料斗，经常检查螺旋布料器等
等严控制沥青混)，从合料的离析，否则会引起局部松铺系数的波动，或引起摊
铺面的拉痕而造成纵横向局部微小的波浪 ，从而影响路面平整度。?
　　2.2.2　合理确定拌和能力和运输能力
　　为了保证均匀、连续、不间断地摊铺，必须保证拌和楼达到一定的产量，
一般不推荐采用不同施工单位联合供料的方法来确保必要的沥青混合料产量。
因为不同施工单位素质不一，集料不尽相同，存在生产配比、拌和均匀性、
温度控制较难统一等一系列问题。?
　　2.2.3　保证缓慢、均匀、连续、不间断地摊铺
　　(1)一要求，并指现行沥青路面施工规范中第7.6.9条提出了这出“摊铺过
程中不得随意变换速度或中途停顿”。我们在实践中感到这一要求是提高路面平
整度的关键环节。摊铺速度不宜过快，因太快会影响到摊铺后的预压密实度和平
整度；但亦不宜太慢，否则会影响生产效率。摊铺速度应结合拌和能力和平整度
的要求，推荐速度控制在2～4m/min之内。
?　(2)铺机前料车较摊铺过程中一般不宜随意改变速度，禁止因摊多时加快速
度，或料车较少时而故意放慢速度等料。因为速度的变化必然导致摊铺厚度变
化，为了保持厚度不变，就要调节厚度调节器以及岛固器和熨平板的激振力与振
捣梁行程，以保证最终压实面平整。但人工调节是凭经验调节，在速度变化处终
归会引起摊铺后预压密实度的变化，从而导致最终压实厚度的差异，影响到路面
平整度。?
　　(3)而引起中途停摊铺中要绝对保证连续性，避免因待料等原因顿。虽然ABG
摊铺机装有防爬锁装置，但因混合料温度下降会引起局部不平整，而且纵向调平
系统在每次起动后，仍需行驶采用跟机加3～8m后才能恢复正常，故切忌走走停
停，中途油，争取每天只收工时停机一次。?
　　(4)铺机前洒落的运料车卸料时不得撞击摊铺机，并及时清除摊粒料，严禁人工
向摊铺层上洒料，摊铺层未压实前不得随意踩踏，以确保路面的平整度。
　　(5)严禁在摊铺好的路段内人工补细料。?
　　2.2.4　沥青混合料的碾压
　　碾压是沥青路面施工最后一道工序，必须严格控制，否则将前功尽弃，无法达到
设计平整度的要求。?
　　(1)压实机具的类型及组合?
　　常用的压实机械有钢轮和轮胎两种压路机。初压应采用轻型钢轮压路机，以整平
和稳定摊铺层，避免纵横向推挤；复压选用轮胎压路机，以使混合料密实、稳定成
型，这是提高压实度的关键；终压的目的是消除轮迹，形成最后的压实表面，宜选用
宽钢轮压路机。压路机的规格、数量与行驶速度应与摊铺机的施工宽度和摊铺速度相
匹配。碾压温度与碾压效果关系也很大，高温时混合料塑性大，容易改变空隙而获得
较好的平整度；而低温时混合料不易变形，当重型压路机碾压时会形成裂纹，影响平
整度和密实度，因此要改变以前等混合料温度降低到整度，不宜选110°C才开始碾压
的旧习惯。为确保路面平用轮胎压路机作为终压的碾压设备，同时禁止压路机振动碾
压。机场路采用表3的碾压组合，效果较好。

?表3

	型号	质量(t)	轮宽(m)	遍数	速度	碾压温度(°C)
初压	CC21 YSH100 YZC10B	7 9 10	1.45 1.60 1.68	1 1 1	4～6	120～140
复压	YL16	16	2.0	6	6～8	90～110
终压	YSH150	16	2.2	2	4～6	＞70

　　(2)压路机的粘轮处理?
　　压路机碾压中会出现混合料粘轮现象，对于钢轮压路机采用向轮上喷洒少量雾状
水，并在喷水处覆盖条布以增加洒水均匀性来解决；而对于胶轮压路机则效果不佳。
若加大喷水量，又会导致摊铺层表面冷却过快，使其表面开裂，影响揉搓效果，降低
表面平整度。在实践中发现采用蘸有机油和水的方法效果(1∶4)混合液的拖把跟涂轮
胎较好。待轮胎温度升高后粘轮现象减轻，即可不涂或少涂混合液。?
　　(3)注意事项?
　　严禁急刹车和快速起步，两端折回处的位置应呈阶梯状随摊铺机向前推进，及时
检查轮胎压路机轮胎的磨损状况和压力，碾压时驱动轮应面向摊铺机，压路机不得停
在当时摊铺的沥青面层上，及时清除洒落或风吹到摊铺层上的任何杂物等。?
　　2.2.5　接缝的处理
　　在施工结束时，摊铺机在接近端部前约板稍稍抬起1m处将熨平驶离现场，人工铲
齐后碾压，用为界限，用3m直尺检查端部平整度，以摊铺层直尺脱离点处切割机切
缝，第二天用装载机挖除，拖把拖洗干后用森林灭火器风干。
　　经事后分析平整度检测结果发现，接缝的好坏对整体平均平整度有很大影响。往
往连续摊铺路段平整度较好，而接缝处的一个点数据较差。因此，接缝水平是制约平
整度的一个重要因素。处理好接缝的关键首先是要舍得切除已冷却坡下的沥青面层。
另外新铺好混合料横向初压后要适当补料除料，人工整平，消除因横向碾压推挤混合
料而导致的不平整。?
　　2.3 　施工后的保养
　　施工完毕后的当天，断绝一切交通，以防车辆污染或刹车启动，影响路面平整度。?
　　3 　沥青砼路面施工暨路面平整度控制的管理方法
　　要建设成一条精品路，除需必要的先进技术外，施工组织管理则是至关重要的一
个环节，它和技术相辅相成，缺一不可，是辩证的统一体。技术先进而管理水平不
高，则无法发挥技术的积极作用，最终功亏一篑；若技术上有缺陷则可以通过强化管
理来弥补，从而获得良好的效果。
?　3.1　健全质保体系，强化质量意识
　　好的管理必须要建立一整套完善的制度，包括组织制度、奖惩制度等内容，而质
保体系的建立则是质量管理中的关键环节。基于这一思想，指挥部首先调集监理力量
专门成立两个路面监理组，分别监理两家路面施工单位。要求各施工单位建立质保体
系，按照自上而下的顺序，将施工过程中的各工序环节加以分解，并且对各岗位定人
定责，形成南京机场高速公路沥青上面层施工和监理网络图，并将网络上墙，以利于
检查和监督。并及时召开了“确保机场路路面平整度标准差达到的动员会。0.65mm以
下”明确全体参战人员一定要树立起精品意识，要有极其严格的质量意识，对待质量
问题决不含糊，坚持质量一票否决。?
　　另外指挥部决定抽调组，以加大指5名人员分别到两个路面监理挥部管理力度，
同时要求路面监理组进驻施工现场，和施工人员一起吃住在工地，以便了解信息、
掌握情况、及时处理。?
　　3.2　认真总结经验，学习《指导意见》
　　机场路是江苏省门第一路，为了借鉴沪宁高速公路的成功经验，探索新的施工工
艺，确保路面达到部颁新标准直至精品要求，指挥部在开工前专门召开了“机场路路
面专家论证会”，就机场路路面结构的特点、质量要求和施工水平等方面进行分析，
提出了适合机场路沥青路面施工的各种意见，后参照沥青路面施工规范整理成《南京
机场高速公路沥青上面层施工指导意见》，并下发至每一位施工人员。各单位组织学
习，要求各岗位相应人员对照意见，明确职责和操作注意事项，进行岗前培训。?
　　3.3　加强现场管理，处理突发事件
　　沥青面层开工以后接下来就是现场管理和质量控制问题。机场路充分发挥监理优
势，各监理人员分工负责各施工工序和环节，明确各自职责，做到人盯机、人盯人。
例如，第二监理组有务，其中4人16名监理，负责约单幅23km的沥青上面层监理任在
沥青拌和场负责拌和楼的运转情况、每天的抽提和马歇尔试验，检查料车是否覆盖，
混合料是否有花白、冒烟现象，并记录开停机时间。一部分负责10人在摊铺现场，分
为三部分：摊铺前的清扫，摊铺机、压路机和找平装置等设备的状况，接缝情况；
一部分负责混合料各阶段的温度，检查虚铺厚度、熨平板工作状况以及补料情况；
还有一部分负责检查压路机碾压遍数和喷水情况。另外2人巡回检查各工序，处理
各种突发事件，协调各种情况。
　　3.4　领导重视关心，专家现场指导
　　在施工过程中为达到质量控制的目的，解决各种问题，指挥部邀请了有关专家到
现场进行指导，对存在的疑问进行请教，就专家指出的问题进行改进，保证了路面平
整度达到精品的要求。
?　4　结束语?
　　影响路面平整度的因素是多方面的，包括桥梁毛勒缝的安装水平、桥头填土和软
基的不均匀沉降以及基层稳定性等各个方面，而且上面层的施工亦受到气候等客观原
因的影响，它实际上是一个系统工程。本文仅就路面上面层施工过程中平整度的控制
方法进行了总结和探讨，实践证明效果是很明显的。通过强化管理和技术改进等全方
位的努力，最终达到了路面平整度创精品的要求。经省交通厅质量监督站检测中心采
用交通部西安公路研究所生产的XLPY-F型连续式平整度仪进行全线检测，机场路全线
平整度标准差平均值为0.549mm，确保了机场路作为“省门第一路”的良好形象。