平整度是評價高等級公路使用質(zhì)量的一個重要參數(shù),因此平整度控制也是路面施工控制中的一個重要環(huán)節(jié)。良好的平整度水平,來自于:①基底和各結(jié)構(gòu)層的穩(wěn)定性,無突變的、不均勻的沉降;②各結(jié)構(gòu)層本身連續(xù)、均衡的壓實度和平整度水平,較小的變異性;③施工工藝中,基準面的設定,瀝青混凝土的拌和、攤鋪、碾壓,以及接縫處理等,各個環(huán)節(jié)的精細操作。其中,如何在路面施工過程中,為攤鋪機行走提供一個準確的平整度參照系,是達到良好的平整度水平的先決條件之一。
1 規(guī)范要求及施工中規(guī)定
(1)根據(jù)《公路瀝青路面施工技術規(guī)范》(JTJ032-94)規(guī)定,“用于鋪筑高速公路和一級公路的瀝青混凝土攤鋪機應……:具有自動或者半自動方式調(diào)節(jié)攤鋪厚度及找平的裝置……”?!皵備仚C自動找平時,中、下面層宜采用一側(cè)鋼絲繩引導的高程控制方式。表面層宜采用攤鋪層前后保持相同高差的雪橇式攤鋪厚度控制方式……”。沈大和京津塘等高速公路也正是按此程序控制的。
(2)美國瀝青協(xié)會《路面鋪裝手冊》中提出,如果下面層已經(jīng)非常接近容許誤差,走雪撬也可以提供出光滑的面層。在滬寧高速公路的路面施工實踐中,通過詳盡的調(diào)查分析和比較后,認為:在高等級公路施工中,及采用進口攤鋪機械的情況下,攤最度較為容易控制;而高程誤差經(jīng)底基層、基層、下面層施工,已相對消除,對于中、上面層,平整度要求成為主要控制因素,高程要求相對次要;再之,一側(cè)鋼絲繩的引導對于靈敏度相對較高的進口攤鋪機械來說,當然是不夠的。
(3)因此建議各路面施工單位:一般情況下,對于全幅攤鋪的攤鋪機,只在基層上層和下面層攤鋪時采用兩側(cè)鋼絲繩引導控制方式,而中、上面層均可采用懸浮式基準梁的等厚度控制方式(即走雪撬)。這樣的施工控制方法,不僅來源于實踐,而且基于以下分析。
2 原理分析
(1)采用鋼絲繩引導的高程控制方式,按有關規(guī)定,應采用直徑2~2.5mm的鋼絲繩,200m為一段,立桿間距10m,張緊力需800~1000N。假設鋼絲繩的張緊力無限大,測量設定的鐵立桿上標高絕對準確,則由路線兩側(cè)鋼絲繩提供的基準面將是上一面層的絕對標準面。但是,實際施工過程中,鋼絲繩上所受的張緊力不可能無限大,而且因兩側(cè)路緣帶上底基層、基層已硬化成型,承受張緊力的拉力支撐桿難以設置,規(guī)定800~1000N的張緊力也不能保證;再加上路面攤鋪一天的工作量在1~2km甚至更多,其每天兩條鋼絲繩的測設任務相當艱巨;另外攤鋪機行走過程中引發(fā)的鋼絲繩振動難以消除,人為的觸、碰及破壞更是難以避免,甚至可能發(fā)生因攤鋪機方向走偏,熨平板刮擠拉線樁的情況,使以鋼絲繩引導的高程控制方式的準確性大打折扣。
(2)采用以雪撬式控制攤鋪厚度的方式,是以下一面層為基準面,在攤鋪機行走過程中,盡力減小其傳遞到上一面層的波動及突變誤差,以達到上一面層良好的平整度的目的。其原理類似于杠桿,即將杠桿的支點安置于受外界因素影響較小的新攤鋪層上,而下一層次的許多不平整因素被梁體結(jié)構(gòu)分解、縮小若干倍,使傳感器得到一個相對穩(wěn)定或波動幅度較小的控制信號。與上一方法比較,在下一層次的平整度良好的前提下,走雪撬的方法顯然優(yōu)于鋼絲繩控制方法。
(3)國外產(chǎn)的攤鋪機均配有自動找平梁這一配件,但是因其價格高(約人民幣35萬元左右,如美國BLOWKNOX公司的浮動找平裝置,售價34萬元),且原理簡單,所以滬寧高速公路路面施工單位大都采用自己加工生產(chǎn)的自動找平梁。