路面平整度的影响因素及处治方法
摘要:路面平整度是评价道路路面使用性能的一个重要指标,它直接影响着车辆在路面上的行驶质量,切实关系到乘客的乘车舒适度。本文从设计、施工、养护各环节分析总结影响路面平整度的主要因素,结合工程实际提出相应的对策。
关键词:路面;平整度;影响;处治
1 引言
路面平整度是评价道路路面使用性能的一个重要指标,它直接影响着车辆在路面上的行驶质量。路面不平整,不但会增大行车阻力还会使车辆产生附加振动,直接影响行车的安全性和舒适性,同时还会加剧车辆零部件及轮胎的损坏,增大油料的消耗。随着社会发展的需要,高等级公路建设幅度的逐步扩大,人们对路面行车的安全性、舒适性以及路面的耐久性都提出了越来越高的要求。
而影响路面平整度的因素涉及到设计、地质结构、施工、环境、养护等各个方面。认真分析探讨影响道路平整度的因素,分析和提高路面平整度的技术措施非常必要。优良的路面平整度,要依靠可靠的工程设计、先进的施工装备、精湛的施工工艺、严格的施工质量控制以及经常和及时的养护来保证。下文着重分析路面平整度的主要影响因素,并结合工程实际提出相应的对策。
2 路面平整度的影响因素及对策
2.1 基层顶面平整度影响路面平整度。
路基、底基层、基层是路面工程中的基础工程,其平整度直接影响面层的平整度。路基与下承层的施工质量,路基填筑的不均匀或路基、下承层结构密实度和强度不足,整体稳定性差,易产生不均匀沉降,导致路面平整度差。对于下承层的平整度以及高程误差,都会通过结构层自下而上层层积累,影响到路面的平整度。特别是沥青面层往往很薄,如果基层平整度较差,利用沥青面层找补是相当困难的。基层的平整度差,使其上的沥青薄厚不均,开放交通一段时间后,沥青面层混合料密实度变异性加大,在行车反复荷载作用下,沥青混合料进一步压密,使不平整度加大。因而,要加强路基平整度的施工质量控制,确保在基层质量验收合格的基础上才能进入下一道工序。
2.2 路基不均匀沉降影响路面平整度。
路基是路面的基础,路基不均匀沉陷,必然会引起路面的不平整,而车辆在不平整的路面上行驶,产生较大的冲击力,进一步使不平整度加大。路基沉陷可分为两种情况,一种是路基自身的沉降,主要由填料选择不当,操作不规范,压
实度不够造成。第二种是路基下部沉陷,主要原因为填筑前未换土或底部结构不稳定造成。要做好路基工程,必须扎扎实实地进行路基的填筑,尤其对原地面的处理和坡面基地的处理。若基底的表层土系腐殖土,须用挖掘机或人工将基表层土清除换填,并予以分层压实。
2.3 面层混合料质量影响路面平整度。
混合料的配合比设计不合理容易对路面平整度造成影响,同时还要保证原材料和混合料的质量,才能保证面层的完整性和强度,路面的平整性才有保障。
水泥混凝土如果配料未采用准确的计量装置,骨料和水泥的比例不稳定,或含砂量变化,都会影响拌和料的和易性和塌落度,造成密实度不均匀,导致收缩不均匀,影响路面的平整度。坍落度过小和易性差对摊铺抹平不利,坍落度过大造成砼表面浮浆过多,也会影响路面的平整度。同时由于水灰比不合理或是拌合不均匀造成硬化过程中的收缩不均匀也容易造成平整度差。
沥青路面如果配合比设计不合理,导致沥青混合料高温稳定性差、水稳定性不好,产生严重的车辙和裂缝,必将严重影响路面平整度。
2.4 桥梁伸缩缝及桥台跳车影响路面平整度
由于桥头填土的沉降与桥台沉降有差异,以及伸缩缝或桥头搭板做得不好,出现桥梁伸缩缝和桥头跳车,影响行车的舒适和安全,并对桥梁产生很大的冲击力。而造成桥梁伸缩缝及桥台跳车的主要原因有以下几个方面:
(1)随着交通量的增大,车辆对桥台的冲击力也不断增大,桥台伸缩缝由于设置在梁端构造薄弱部位,直接承受车轮荷载的反复冲击作用,而且长期暴露在大自然中,所处环境比较恶劣,因材料的磨损和疲劳进而影响路面的平整度。(2)设计时由于对梁端部承重考虑不周等其他因素,在桥梁使用中,梁端承重过大造成伸缩装置失去弹性,当桥台受到行车荷载反复作用时,造成桥面板变形,从而导致平整度的偏差。(3)不能按照施工规范和流程作业,致使桥梁伸缩装置不能正常运转。桥梁伸缩装置施工时未按规范操作,忽略质量控制和安全规范,导致焊接处不够牢固,造成桥梁的隐患,不能满足正常行车的舒适度和平稳性。
而要解决桥台伸缩缝跳车,则梁端要有足够的设计刚度,以满足营运过程中反复荷载的作用;合理选择伸缩缝装置,伸缩装置本身的刚度、质量满足使用要求;加强伸缩缝的养护,完善连续缝的设置;在施工过程中应注意桥台后背填土应选用排水和压实性能好的回填材料,以达到最好的压实度,减少路堤填土的沉降量;对于桩柱式桥台,应先填方,待填方充分沉降后,再修建桩柱式桥台,从而减少结构物与填土的沉降差;选用性能好的伸缩缝,并精心施工;做好桥头搭板或采用土工格栅等新技术进行过渡。
2.5摊铺机械及施工工艺影响路面平整度
优良的机械设备可大大提高路面施工质量,而灵活熟练地操作机械设备是保证施工质量的关键。因此,严格遵守机械设备的操作规程,熟练操作,才能保证摊铺质量以达到较好的平整度。如摊铺机结构参数不稳定、行走装置打滑、摊铺机摊铺的速度快慢不匀、机械猛烈起步和紧急制动以及供料系统速度忽快忽慢都会造成面层的不平整和波浪。
施工前应对各种材料进行调查试验,一经确定不得随意更改选定的材料,保持材料在施工中的稳定性和连续性。在摊铺前应对各种机械进行全面系统的检验,请技术人员进行调试和修正,定期对机械操作手进行培训和考评,确保备用设备的正常运转。应提前做好路面的排水设施,并保持路面的整洁、干燥,确保路面无污染。
2.6碾压质量影响沥青路面平整度
沥青面层铺筑后的碾压对平整度有着重要影响,选择碾压机具、碾压温度、速度、路线、次序等都关系着路面面层的平整度。压路机型号的选择、碾压温度的控制、碾压速度的调整、碾压路线的行走、碾压次数的确定、驱动轮和转向轮的前后等问题上均会对沥青混凝土路面的平整度造成影响,应根据工程特性、环境等选择合适碾压机械,并严格按照已制定的合理碾压作业规程。
2.7 施工接缝影响路面平整度
从平整度控制的角度讲,路面施工中应尽量减少摊铺停机的现象,减少纵、横向接缝及处理好横向接缝,可大幅度提高路面的平整度。横向接缝应尽量设置在摊铺层表面纵坡或厚度未发生变化的区域内。
2.8超限交通荷载影响路面平整度
行驶在路面上的车辆对路面施加了水平力(如刹车的制动力、轮胎与路面的摩擦力)和竖向力(如车辆自重、不平整车辆、振动产生的冲击力),特别是超限、超载车辆加速、加剧了路面的损坏,从而影响路面平整度。水平力重复作用会使沥青路面产生拥包、车辙,从而影响横向的平整度,竖向力重复作用会使沥青路面产生不均匀沉陷,从而影响平整度。
2.9环境因素影响路面平整度
影响到路面平整度的环境因素主要是温度和湿度。随着温度和湿度的周期性变化,路面结构的物理力学性质也发生变化(如胀缩、强度变化),在轮载作用下路面表面将产生变形或开裂破坏,导致平整度性能衰减。
2.10养护水平影响平整度
定期养护可以延缓平整度性能衰减,但不同的养护水平对路面平整度衰减的
延缓作用不同。采取积极有效地养护管理,可以维持路面良好的平整度,延长路面使用寿命。对路面病害的修补不良,往往也较大程度的影响了路面平整度。
3 工程实例
通过每年对广东省国省道的路面平整度检测统计,发现在路面平整度影响因素中,路面病害(路面开裂、路面破损、沥青路面车辙)、路面病害修补不良对路面平整度的影响最大,而且在广东省国省道中沥青路面的路面平整度要明显优于水泥路面。以2013年普通国道检测结果为例:沥青路面行驶质量指数RQI均值为88.5,而水泥混凝土路面行驶质量指数RQI均值仅为81.1。路面行驶质量RQI次差路段中水泥混凝土次差路段比例为89.8%,大大高于沥青路面。
结合现场检测的道路前方图像,对平整度较差的路段进行核对,可以看出路面破损导致的面层结构变形,例如水泥路面破碎板和沥青路面龟网裂,是导致RQI次差路段的最主要因素,另外修补不良、桥涵构造物及收费站处平整度较差。而路面破损轻微的路段平整度差,一方面因为施工平整度差,另一方面由于长期的运营造成了一定程度的路面下沉变形导致了路面平整度差。
水泥路面平整度较沥青路面差 水泥路面破碎板影响平整度
沥青路面破损导致面层结构变形 沥青加铺层脱落导致平整度差
修补不良影响平整度
桥梁伸缩缝、桥涵构造物处平整度相对较差
4 结语
路面平整度影响因素多,关系到路基、路面施工全过程,路面平整度是施工技术、管理水平、人员素质及职业道德的综合反映,而在运营期间的养护过程中,养护水平也对路面平整度的保持起到了很大的作用。只有抓住平整度的控制要点,精心施工,及时养护,才能保证路面平整度,提高路面使用性能。满足经济的飞速发展及人民群众日益提高的出行需求,提高行车的舒适性与安全性。
参考文献
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