毕业论文沥青混凝土路面平整度控制Word文档下载推荐.docx
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2.1平整度的概念
道路路面平整是以几何平面为基准，表现为道路路面纵向和横向的凸凹程度。
所谓路面不平整是指实际路面表面对设计的几何平面的偏离程度,即路面平整度。
2.2路面平整度的检测评价指标及方法
2.2.1三米直尺量测的最大间隙h
3m直尺法用测定尺底距离路表面的最大间隙h来表示路面的平整度，以mm计。
它适用于测定压实成型的路面各层表面的平整度，以此评定路面的施工质量及使用质量。
它可用于路基、路面底基层，基层过程控制及质量验收、面层过程控制的平整度检测。
由于三米尺全部由人工操作，数据采集慢，并且只能测得很少数据，因此人为因素大、精度低、测试效率低。
只适用于道路施工过程中进行质量控制，不适合高等级公路竣工验收和日后运行中进行检测评定。
在评价路面使用状况或在路面管理系统的数据采集方面是一种落后的测量分析方法，当然在施工控制中仍具有重要的应用价值。
3m直尺
3m
路表面
最大间隙
图2-1三米直尺测量平整度示意图
2.2.2标准差
我国多采用3m长、8个轮组成基架的连续式平整度仪测量路面不平整度。
该仪器在8～12km／h速度下测量，每100m长输出一个不平整度值——标准差
（mm）,常称平整度均方差指标值。
用均方差值的大小来表示实际路面的平整度时，均方差值
越小，平整度的指标越高，反之，平整度的指标越低，连续式平整度仪可实现连续测试，工作效率高，能较好的反应路面的凹凸程度，因此主要用于路面路表的平整度评定、路面的施工质量和使用质量，但不适用于在已有较多坑槽、破损严重的路面上测定。
2.2.3国际平整度指数IRI
由于路面平整度的测量手段和种类繁多，同一条道路采用不同的测量手段和仪器可得出不同的路面平整度量测结果，为了使采用不同的测量手段和仪器测定的结果可以相互比较和转换，以提供相对稳定和有效的路面平整度指标和评价标准，提出国际平整度指数IRI（即InternationalRoughnessIndex的简写）标准，它是一项标准化的平整度指标，它采用1/4车模型（类似于单轮拖车），模拟标准车在80km/h速度条件下，车身悬挂的总位移（单位为m）与行驶距离（单位为km）之比。
平整度标准差
和国际平整度指数IRI之间具有良好的相关关系：
=0.4926IRI+0.013，相关系数r=0.9874
（1）
（为了便于应用，一般取
=0.61IRI）
3沥青混凝土路面平整度影响的因素
路面的结构层的不平整度都有传递性,微小的下承层不平在面层中可以弥补，但是下承层的平整度太差，必然会使面层的平整度受到影响。
因此下承层标准不高，凹凸过大过多，会导致摊铺机两条履带在分别不规则的高低面上行驶，从而使熨平板两端部出现波浪。
此外，由于下承层不平，即使面层摊铺的很平整，经碾压后也会出现表面不平整，给沥青混凝土面层的平整度的传递影响。
3.1下承层施工质量
下承层施工质量不仅是影响公路路面后期平整度的主要因素，也是影响公路路面早期平整度的重要因素。
根据平整度传递作用，沥青混凝土路面的平整度与路基、路面底基层、基层平整度息息相关，路基、路面底基层、基层平整度将直接反射到路面面层上。
要提高路面平整度，应严格控制下承层的施工质量。
下承层质量主要为三个指标:
弯沉、压实度和平整度。
其中，弯沉和压实度主要影响的是路面后期的平整度。
路基、路面底基层、基层的施工平整度由于平整度本身的传递性而影响公路路面的早期平整度。
3.1.1下承层施工压实度
压实度是公路工程施工质量的主要指标之一。
因此，在公路施工规范中对每个结构层的平整度都有相应的要求，保证路堤在允许范围内的形变，就不会对路面平整度产生危害。
相反，由于路基、以及路面的底基层和基层的压实度不够，路堤的沉降就会增加，而且伴有不均匀变形,随着车辆的反复荷载作用，公路路面也随之变形，一旦变形达到一定值，就会造成路面的纵向或横向的裂纹。
总之，无论是变形或者裂纹都会对公路路面带来不平整，从而加快路面的破坏。
3.1.2下承层的弯沉
路基、路面底基层、基层在工序检查时要分别进行弯沉的检测。
无论是路基、路面底基层或者是基层，通过检测，弯沉值如果大于设计要求，就会对路面的后期路面的加速破坏造成隐患，会造成荷载对路面重复作用后不能恢复其变形，即结构层的弹性不能满足荷载反复作用，从而导致破坏，造成路面的不平整。
3.1.3下承层的平整度
路基、路面底基层、基层施工完成后，严格按《公路工程质量检验评定标准》检查，验收各结构层的平整度。
由于路面结构层的平整度都有传递性，上一个工序结构层的平整度不好或离散性太大，就会影响后面工序的结构层的平整度。
3.2桥头涵洞两端及桥梁伸缩缝处
（1）由于压实机械的作业面狭小使压实不到位，通车后容易引起路基的压缩沉降；
（2）由于台背路基填料和台身刚度差较大，造成沉降不均匀；
（3）在桥（涵）与路基接合处，常会产生细小收缩裂缝，雨水涌入后，使路基产生病害，导致该处路基发生沉降；
（4）桥梁伸缩缝在造型和施工考虑不周和处理不当。
3.3沥青混凝土路面的施工
路面结构层的施工在这里指的是沥青混凝土面层的施工，其影响平整度的因素很多，如粗集料的级配，沥青混合料的温度，施工机械的先进程度、施工人员素质等等很多环节都将影响路面的平整度。
3.3.1沥青路面面层摊铺材料的质量
（1）沥青混合料的原材料进场及施工过程中，控制不严格、及时，进行材料与样本材料有差异，级配有变化，或粗集料在堆积过程中，料堆过高、铲运方法不当，造成原材料的二次离析，从而造成施工配合比与目标配合比的差异，导致混合料沥青。
（2）沥青混合料的配合比不合理，有：
油石比较大，已铺筑的路面会产生壅包和泛油；
油石比较小，路面会出现松散；
矿料的质量不好，集料的压碎值和石料的抗压强度太差和细长扁平颗粒含量过高，使路面混合料的稳定度降低，容易出现路面的各种病害。
（3）沥青混合料的拌合不均匀，有：
当拌和设备出现意外情况，刚开炉或料温低，含水量大时，会出现料温不均匀现象；
当筛分系统出现问题时，造成骨料级配发生较大变化；
有时也会出现花白料，使路面难以摊铺成型；
温度过高造成沥青老化，不能保证沥青混凝土摊铺质量；
拌和能力过小，出现停工待料状况，使接头处温度降低，出现温度差，形成一个个坎；
当运输设备不配套或司机技术较差时，会撞击摊铺机，使机身后移，形成台阶。
3.3.2路面摊铺机械及工艺
摊铺机是沥青面层施工的主要机具设备，其本身性能的好坏及操作水平对摊铺平整度影响很大，具体表现为：
摊铺机结构参数选择不当；
摊铺机基准线控制不当；
摊铺的速度快慢不均；
摊铺机在操作中猛烈起步和紧急制动以及供料系统忽快忽慢，这些都会造成面层的不平整和波浪。
（1）摊铺机结构参数选择不当
熨平板组合宽度不对称以及下表面不平直，机具易走偏，并在混合料的惯性作用下使熨平板前后的混合料压力不一致，造成在横断面摊铺厚度的差异；
组合后的熨平板下表面若不成平面，也将形成摊铺厚度不均匀；
熨平板初始工作角不一致将造成摊铺层同一横断面内厚度不一致，影响平整度；
熨平板前后拱差值选择不合适，会使整个摊铺层结构不均匀，密实度不一致。
如前拱过小，摊铺层中部会出现松散结构，摊铺层两侧会出现明显刮痕；
当摊铺厚度较大、骨料粒经较大和要求密实度较高时，若螺旋分料器与熨平板前缘的距离过小，满足不了规定的摊铺厚度时，会使摊铺层出现波纹，使路面平整度下降；
当摊铺较薄的上面层、振捣器、夯锤皮带过于松弛会使振捣频率、夯实次数快慢不一，形成路面“搓板”。
（2）摊铺机基准线控制不当
目前使用的摊铺机大都有自动找平装置，摊铺时可按照预先设定的基准来控制。
如果基准控制不好，如基准线因张拉力不足或支承间距太大而产生挠度，则会使面层出现波浪。
挂线高程不准，量线失误或桩位移动都会通过架设在钢丝线上的仪表反映在相应的摊铺路段上，造成路面高低起伏，影响平整度；
采用跨越式接触平衡梁时，滑靴下的突变，及后轮在成型沥青面上划痕；
非接触式红外平衡梁参数设置不准或由于连续施工高温造成的参数失灵变化；
平衡梁在超高段落上的高差变化等影响高差及厚度，从而影响平整度。
（3）摊铺机的摊铺速度
在摊铺沥青混合料过程中，随意变更摊铺机的摊铺速度，使摊铺速度快慢不匀，也会导致面层出现粗糙不均匀。
此外当摊铺机中途停顿时，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，自动水平装置仍需行驶3～8m后才能恢复正常；
也易造成摊铺厚度不均匀。
（4）摊铺机操作不正确
摊铺机操作不正确，最容易造成路面出现波浪、搓板。
无论在施工中采用哪一种型号的摊铺机，若摊铺机操作手不熟练，导致摊铺机曲线前进、运料车在倒料时撞击摊铺机、摊铺机不连续行走或在行走过程中熨平板高低浮动等不规范作业，都会使路面形成波动或搓板；
摊铺机的熨平板未充分预热，造成混合料粘结和熨不平；
运输车因与摊铺机配合不好，卸料时，撒落在下层的混合料未及时清除，影响了履带的接地标高，连带了摊铺层的横坡及平整度。
3.3.3碾压对平整度的影响
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，主要表现在：
（1）压路机型号：
如果采用低频率、高振幅的压路机时，会产生“跳动”夯击现象而破坏路面的平整度。
压路机初压吨位过重也会使刚摊铺好的路面产生推挤变形。
（2）碾压温度：
初压温度过高会引起碾压面层的轮迹明显；
沥青料前后位移大，不易稳定。
复压温度过高会引起胶轮压路机粘结沥青细料，小碎片飞溅，影响表面级配；
温度过低则不易碾压密实和平整。
（3）碾压速度：
压路机碾压速度不均匀、急刹车和突然启动、随意停置和掉头转向，在已碾压成型的路面上停置而不关闭振动装置等都会引起路面推拥。
在未冷的路面上停机会出现凹陷。
（4）碾压路线：
碾压行进路线不当，不注意错轮碾压，每次在同一横断面处折返，会引起路面不平。
（4）碾压次数：
碾压遍数不均，压实不足，通车后形成车撤。
（6）驱动轮和转向轮问题。
如果从动轮在前，由于从动轮本身无驱动，靠后轮推动，因而使混合料产生推移，倒退时在轮前留下波浪。
3.3.4接缝处理欠佳影响
接缝包括纵向接缝和横向接缝（工作缝）两种。
接缝处理不好常容易产生的缺陷是接缝处下凹或凸起，以及由于接缝压实度不够和结合强度不足而产生裂纹甚至松散。
总之，影响路面平整度的因素很多。
只有通过对各种影响因素的控制，达到理想的路面平整度，才能实现人们对公路的舒适、安全、经济的要求。
4沥青混凝土路面平整度控制措施
在实际施工，为了加强对沥青混凝土路面平整度的控制，应从以下几个方面着手：
4.1沥青面层材料的质量控制
加强沥青拌合站料仓的技术控制力度，原材料试验检测动态控制，从石料产地、碎石场、拌合站料仓综合控制，以保证进场原材料满足规范及设计要求，防止集料在进仓及拌和过程中的二次离析。
4.1.1沥青混合料的组合设计
混合料的组合设计，经过目标配合比、生产配合比和生产配合比验证三个阶段调试后，确定粗集料、细集料、矿粉和沥青材料相互配合的最佳组成比例。
使其既满足面层设计要求，又符合经济的原则。
在设计中，以规范为依据，如为提高混合料的高温稳定性、在沥青混合料中，增加粗矿料含量，从而提高沥青混合料的内摩阻力。
同时适当提高沥青材料的粘稠度，控制沥青与矿料的比值（油化石），严格控制沥青用量，采用具有活性矿粉以改善沥青与矿料的相互作用，就能提高沥青混合料的粘结力。
提高混合料低温抗裂性，在组合设计中，选用稠度较低、温度敏感性低、抗老化能力强的沥青。
同时在沥青中掺入橡胶等高聚物，也能提高混合料低温抗裂性。
为了提高混合料的耐久性，一般应在混合料中残留3％-4％空隙。
4.1.2消除沥青混合料在拌和中出现措施
（1）清除沥青混合料超尺寸颗粒，检查振动筛，调整冷料仓上料速度；
（2）清除混合料中的花白料，升高集料加热温度或增加拌和时间，或减少矿粉；
（3）清除湿料，对含水量大于7％的细集料禁止使用；
（4）消除混合料无色泽，严格控制沥青加热温度；
（4）消除矿料颗粒的明显变化，控制沥青、矿料的加热温度,在施工实践中严格按照以下要求控制热拌沥青混合料温度：
表4-1热拌沥青混合料温度
施工工序
石油沥青的标号
40号
70号
90号
sbs
沥青加热温度
160～170
144～164
140～160
<
=174
矿料加热温度
间隙式拌和机
集料加热温度比沥青温度高10～30
连续式拌和机
矿料加热温度比沥青温度高4～10
沥青混合料出料温度
140～170
134～144
混合料贮料仓贮存温度
贮料过程中温度降低不超过10
混合料废弃温度高于
200
194
190
运输到现场温度不低于
140
144
134
混合料摊铺温度
不低于
正常施工
130
160
低温施工
170
开始碾压的混合料内部温度，不低于
124
碾压终了的表面温度，不低于
钢轮压路机
80
70
64
90
轮胎压路机
84
74
100
振动压路机
60
40
开放交通的路表温度不高于
44
4.2机械摊铺工艺及控制
4.2.1摊铺机结构参数和调整
（1）熨平板宽度选定应遵循以下三个原则：
对称原则：
组合后的熨平板应与机械本身左右对称，即对称原则;
最小接缝原则：
熨平板的组合宽度内应尽可能减少纵向接缝，即最小接缝原则;
纵向接缝不重合原则：
在多层次路面的上下层纵向接缝不重合原则。
（2）熨平板初始工作角的选择
熨平板初始工作角主要根据摊铺层厚度选择，即在同一沥青混合料的条件下，对较大的摊铺厚度应选用较大的初始工作角。
（3）熨平板拱度的调整
熨平板拱度值应按设计给定值进行调整，需要有适当的前后拱差值，一般前拱比后拱大3~4mm。
（4）螺旋分料器与熨平板前缘距离的调整控制
这一距离调整，主要涉及混合料下料速度及其通过性。
（5）铰轮的高度及长度的控制
铰轮高度以在摊铺过程中混合料掩埋铰轮2/3高度为好，这样可保证铰轮在谈判过程中匀速转动，同时可在适当位置安装反叶片，可有效减少混合料在谈判过程中的离析。
（6）摊铺机振捣器、夯锤的控制
控制的主要依据是摊铺厚度和摊铺密实度，一般采用高频率、小振幅（控制在4～12mm为宜），以避免面层松散和整体强度下降。
4.2.2摊铺机基准线控制
摊铺机在进行自动找平时，需要有一个准确的基准面（线），其基本原则是：
当以控制高度为主时，以走钢丝为宜；
当控制厚度为主时，则采用浮动基准梁法。
底面层采用走钢丝，中面层和表面层用浮动基准梁法。
4.2.3摊铺机的摊铺进度控制
摊铺机应该匀速，不停顿连续摊铺，严禁时快时慢。
因摊铺速度的变化必然导致摊铺厚度变化。
为了保证厚度不变，就要调节厚度调节器以及捣固器和熨平板的激振力与振捣梁行程，但人工调节是凭经调节，在速度变化处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，影响路面平整度。
（1）摊铺机速度一般为2～6m／min，实际摊铺速度取决于拌和机的产量，可按下式计算：
V=C*Q/60Hγ
式中：
Q—搅拌设备产量,t/h；
H—摊铺宽度,m；
B—摊铺厚度,m；
γ—混合料密度,t/m3
C—摊铺机的效率系数，应根据材料供应，拌和机的生产能力与运输能力等配套情况确定，一般取0．9左右
（2）在摊铺过程中应尽量避免停机，应将每天必须停机中断摊铺点放在构造物一端预定做收缩缝的位置。
在中途万一停机；
马上将熨平板锁紧不使下沉，停顿时间在温度100C以上时，不要超过l0min；
停顿时间超过30min或混合料低于1000C时，要按照处理冷接缝的方法重新接缝；
4.2.4摊铺机操作控制措施
选用熟练的摊铺机操作手，并进行上岗前培训；
在摊铺过程中，运料车应在摊铺机10-30M处停住，并挂空档，依靠摊铺机推动缓慢前进，并应有专人指挥卸料车进行卸料；
确保摊铺机供料系统的工作具有连续性，即保证脚轮（输送轮）内的料位高度稳定、均匀、连续，料位高度保持在中心轴以上叶片的2/3为宜。
如中断摊铺时间短，仅受料斗内的混合料已经冷硬，则应先将受料内已冷硬的混合料铲干净，然后重新喂料；
派专人负责及时清扫洒落的粒料；
摊铺前，熨平板必须清理干净，调整好熨平板的高度和横坡后，预热熨平板。
熨平板的预热温度应接近沥青混合料的温度，一般可加热到90—1000C。
4.3碾压质量控制
碾压质量直接影响到路面的密实程度和行车后的平整度，碾压不密实，开放交通以后，行车密实以后，路面变形就会很大，平整度衰减就快。
沥青混凝土面层的碾压通常分为三个阶段进行，即初压、复压和终压。
表4-2压路机碾压速度和碾压遍数
压路机类型
初压
复压
终压
适宜
最大
钢筒式压路机
2～3
4
3～4
6
3～6
4～6
8
2～3静压或振动
3静压或振动
（振动）
（静压）
4.3.1初压
第一阶段初压习惯上常称作稳压阶段。
由于沥青混合料在摊铺机的熨平板前已经初步夯击压实，而且刚摊铺成的混合料的温度较高（常在140左右），因此只要用较小的压实就可以达到较好的稳定压实效果。
通常用6-8T的双轮振动压路机以2km/h左右速度进行碾压2-3遍。
碾压机驱动轮在前静压匀速前进，后退时沿前进碾压时的轮迹行驶进行振动碾压。
也可以用组合式钢轮-轮胎（四个等间距的宽轮胎）压路机（钢轮接近摊铺机）进行初压。
前进时静压匀速碾压，后退时沿前进碾压时的轮迹行驶并振动碾压。
4.3.2复压
第二阶段复压是主要压实阶段。
在此阶段至少要达到规定的压实度，因此，复压应该在较高温度下并紧跟在初压后面进行。
复压期间的温度不应低于100-1100，通常用双轮振动压路机（用振动压实）或重型静力双轮压路机和16T以上的轮胎压路机同进先后进行碾压，也可以用组合式钢-轮胎压路机与振动压路机和轮胎压路机一起进行碾压。
碾压遍数参照铺筑试验段时所得的碾压遍数确定，通常不少于8遍，碾压方式与初压相同。
4.3.3终压
第三阶段终压是消除缺陷和保证面层有较好平整度的最后一步。
由于终压要消除复压过程中表面遗留的不平整，因此，沥青混合料也需要有较高的温度。
终压常使用静力双轮压路机并应紧接在复压后进行。
终压结束时的温度不应低于沥青面层施工规范中规定的700C（中上面层为900C），应尽可能在较高温度下结束终压。
在施工现场，碾压应是初压、复压和终压的压路机各在相互衔接的小段上碾压并随摊铺速度依次向前推进。
当然，实际碾压过程中压路机会超过复压与初压和终压复压的分界线；
为使压路机驾驶员容易辨明自己应该碾压的路段，用彩旗或其他标记物放在初压与复压和复压与终压的分界线上，并根据沥青混合料的温度和碾压遍数移动这此标记物，指挥驾驶员及时进入下一小段进行碾压。
4.3.4碾压程序
为保证各阶段的碾压作业始终在混合料处于稳定的状态下进行，碾压作业应按下述规则进行：
由低而高（沿纵坡和横坡）；
先静压后振动碾压；
初压和终压使用双轮压路机，初压可使用组合式钢轮-轮胎压路机，复压使用振动压路机和轮胎压路机；
碾压时驱动轮在前，从动轮在后；
后退时沿前进碾压的轮迹行驶；
压路机的碾压作业长度应与摊铺机的摊铺速度相平衡，随摊铺机向前推进；
压路机折回去在同一断面上，而是呈阶梯形；
当天碾压完成尚未冷却的沥青混凝土层面上不应停放一切施工设备（包括临时停放压路机），以免产生形变；
压实成型的沥青面层完全冷却后才能开放交通。
4.3.5横向接缝的碾压
横向接缝的碾压是工序中重要一环。
碾压时，应先用双轮压路机进行横向（即垂直于路面中心线）碾压，需要时，摊铺层的外侧应放置供压路机行驶的垫木。
碾压时压路机应主要位于已压实的混合料层上，伸入新铺混合料的宽度不超过20cm。
接着每碾压一遍向新铺混合料移动约20cm，直到压路机全部在
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