摘要：通过沥青路面施工对路面平整度可能造成影响的各环节进行的分析,提出了相应的防治措施，以保证路面平整度。
关键词：公路施工；路面平整度；影响因素
Abstract:Throughtheasphaltpavementconstructiononthepavementroughnessmayaffectvariousaspectsoftheanalysis,putforwardthecorrespondingcontrolmeasurestoensurethattheroadroughness.
Keywords:Highwayconstruction;Roadsurfaceroughness;Factors
1摊铺机的影响
1.1摊铺机的性能及其作业方面的因素
沥青摊铺机的摊铺作业是通过浮动熨平板与热沥青混合料的相互作用进行的。当指令摊铺作业处于稳定工况下，作用在浮动熨平板的各外力(拖点牵引力P、熨平板重力W、水平摊铺阻力H、垂直摊铺阻力V、料堆摊移阻力H1)对拖点O的力矩处于平衡状态，熨平板的位置保持稳定不变，摊铺厚度是一常值，上述力平衡关系的任何破坏都会导致熨平板位置的变化而影响摊铺路面的平整度。
从破坏力平衡的角度出发，影响摊铺平整度的基本因素无非是摊铺阻力(H与V力之合力)的变化，包括它的大小和方向，料堆摊移阻力H1及其作用点的变化，以及拖点O高度的变化。
(1)引起摊铺阻力波动的主要原因首先是摊铺速度波动，其次则是混合料组成的不均匀和温度的不均匀(粘度的变化)，这些都会引起混合料内部以及混合料与熨平板之间的摩擦力和粘性力的变化。
(2)堆料推移阻力及其作用点高度的波动主要是由于混合料供给量和分料量的变化而引起熨平板前方料堆大小和料位高度发生变化而造成的。
(3)拖点高度的变化则是由于摊铺机行走在高低不平的支承面上面引起的。
从以上的分析中可以看到，为了获得平整的摊铺表面，从摊铺机的操作方面来说，就应尽可能地保持摊铺机的稳定作业，亦即稳定的摊铺速度、稳定的刮板输送器供料量、稳定的螺旋输送器送料量，从而保持熨平板前方料堆大小和料位高度的恒定不变。
从热拌混合料的质量控制来说则要求搅拌设备生产的热拌混合料，其集料级配沥青含量以及混合料的温度尽可能保持均匀，而且在运输和摊铺过程中不发生集料的离析和混合料不均匀温降。
在早期生产的摊铺机上，上述因素的控制全靠操作手的熟练技术来实现，而支承面的凹凸不平则只能依靠浮动熨平板的滤波作用来减弱，这些无疑是困难的，而且也不可能获得很高的调节精度，因而摊铺路面的平整度也较差。
1.2摊铺机调平基准方面的因素
对于装有熨平板自动调平装置的摊铺机来说，调平系统的参考基准本身也不可能是绝对准确的。它的误差显然也是引起铺筑路面不平的一个重要来源。通常有三种方法用来建立摊铺机自动调平系统的纵向参考基准：固定在路面侧边的弦线基准；沿着接缝相邻路面滑动的调平滑靴基准和平均梁式移动参考基准。
弦线参考基准本身的误差主要来源于挂线支撑立杆的高程误差和弦线的挠度误差。前者包含了水准标尺的误差、测量读数的误差和立杆的安装误差，后者则包含了弦线的张紧度、传感器对弦线的压力及其在弦线上滑移引起的误差。
对于调平滑靴基准来说，误差主要来源于滑靴支承表面不平整以及由于滑靴跳动等原因引起的误差。
对于平均梁式的移动参考基准，误差的主要来源虽然与调平滑靴相同，但由于经过多次平均化处理，特别是现代的平均梁基准采用了多滑靴弹性浮动支承的结构和大大加长了平均梁的长度，以及跨接于熨平板前后、分别支承在未铺和已铺路面上的结构，极大地改善了参考基准的精度。平均化处理实际上起了一个滤波器的作用，它可以将支承面凹凸不平的高频波滤掉但仍留下缓慢变化的趋势项，见图1。从图1中可以看到经过平均化处理后路面平整度的高频部分没有了，但缓慢变化的趋势项仍继续存在。因此，当采用调平滑靴基准和平均梁式基准时都不可能校正高程的偏差，但却能较好的改善车辆在其上行驶的平顺性，因为缓慢变化的趋势项并不造成车辆的颠簸。
图1平均化处理的高频滤波作用
2平整度传递方面的因素
所谓平整度的传递是指路面下层的不平整向上反射的过程。这一过程存在的必要条件，除下层路面本身的不平整外，还有一重要条件就是松铺路面必须经受压实而最终成型。如前所述，松铺路面由于受摊铺作业和参考基准的制约，其本身并不是绝对平整的，而且松铺路面在经受压实之后，路面的凹凸波形还会进一步调整，有些会加剧，有些则会减缓。这种在平整度传递过程中对最终压实后的路面谱作出的调整是由于路面虚铺厚度之差异和压缩比不均匀而造成的。其影响程度可用下面三种情况说明。
设压实系数为P(P>1.0)，松铺厚度为H，压实厚度为h，不平整度为B(以相邻两断面高差计)。见图2、3、4。
图4下承层的不平整对路面B的影响
(1)松铺顶面的不平整对路面的影响。
以P=1.15，H=5mm计，B=h1-h2=Hl／P-H2／P=△H／P=4.3(mm)。
(2)压缩比的差异对路面B的影响。
H=50mm，Pl=1.1O，P2=1.2计，B=h1-h2=H(1／Pl-1／P2)=3.8(mm)。
(3)下承层的不平整对路面B的影响。
以△H=20mm，P=1.5计，B=△H-△H／P=H(1-I／P)=2.6(nln1).
3沥青面层厚度
根据《公路沥青路面设计规范》(JTJOl4—97)第3.0.7条的规定，路面面层、基层、底基层的结构和厚度，应与公路等级、气候、水文、筑路材料、交通量及其组成等相适应。基层或底基层厚度应根据交通量的大小、材料的力学性能和扩散应力的效果、压实机具的功能以及有利于施工等因素选择各结构层的厚度。各类结构层的适宜厚度以及施工的最小厚度如表1所示。
表1各类结构层的最小厚度
4施工方面的影响
4.1施工队伍的综合素质
一个施工队伍的综合素质和施工队伍的机械装备、施工人员素质和施工操作熟练程度等因素有关，机械设备包括沥青拌和站、摊铺机、自动找平装置、压路机和沥青混合料运输车辆等，是保证沥青路面平整度的基础，而机械设备能否正常运转也是保证平整度的关键。
4.2施工组织安排不合理，施工接缝处理不好，影响路面平整度
施工中因组织安排不合理，或其他人为因素影响，造成施工中接缝处理不好。如沥青混合料的纵缝应为热缝，实际上由于供料不足往往形成了冷接缝施工，影响路面平整度。由于施工设备配套欠佳，日进度慢，人为造成施工横缝增加，尤其高速公路上桥涵较多，造成施工断头多。当桥涵工程施工进度滞后时，台背回填也跟随不上，造成桥涵两端路面结构层的断头，断头处连接不好，不能连续作业，既使是认真地施工，也难以做好。既影响施工进度和施工质量，又影响路面的平整性。
4.3养生条件差影响路面质量和平整度
公路施工野外露天作业，养生条件差，加之不注意养生，造成路面基层结构松散破损，强度不均，影响路面平整度。基层、底基层不注意养生或养生不好达不到规定强度，车辆通行造成表面松散、出现坑槽，既影响本结构层的平整度，又给上面结构层带来不利的影响。因为造成的松散、坑槽难以处理，既使清除了局部松散料，填以上层材料，也会造成上层结构层的结构不均，松铺厚度不同，不一个平面上，影响路面平整度。对于沥青面层来讲，养生不足造成强度不足或车辆通行造成的坑槽松散、横断不平整F都会影响路面平整度。
4.4不利季节施工严重影响平整度
施工不利季节因素指不利于施工的气温与降水的时间。
(1)温度因素的影响。
众所周知，温度对半刚性材料内部的化学反应有很明显的影响，温度愈高，其反应愈快，强度形成亦愈快。当温度低于0～5℃时半刚性材料的强度就难以形成或基本上没什么增长。《公路路面基层施工技术规范》明确规定：“石灰稳定类基层应在热(夏)季到来之前和热(夏)季组织施工。施工期的最低温度应在5℃以上，并在第一次重冰冻(-3～-5)到来之前1～1.5个月完成”。同时还规定：“应避免在雨季进行石灰土结构层的施工”。因为雨季施工含水量大，不但无法拌和与摊铺，也无法碾压成型，往往造成严重的质量和经济问题。
同样，沥青类路面对温度的影响也很敏感。温度高，沥青混合料的和易性就好，易摊铺，易碾压成型，且平整度好。温度低，沥青混合料变硬变脆，面层很难铺平整，且不易碾压成型，密实性差，透水性大，冷缩时容易产生裂缝，且因面层渗水冻胀而至松散破裂。
(2)冬季对施工中的路面结构层的影响。
在冬季跨年度工程停工期间的结构层若不注意采取保护措施，如雨雪的渗透和冻融作用，对裸露的半刚性结构层1～3cm的表面有一定的破坏作用。对过冬的半刚性基层的强度和平整度影响很大。表面层的沥青类混合料结构因其密度较差，也有一定的渗透和冻融影响。基层结构由于低温产生的收缩裂缝将反射到沥青面层。
4.5沥青路面面层施工中热拌沥青混合料的影响
热拌沥青混合料的质量也是影响沥青路面平整度的一个因素。而热拌沥青混合料的质量受以下几种因素的影响。
(1)沥青混合料中集料规格和质量。由于国内采石场大部分为乡、村集体开采，生产规模分散、设备条件较差，材料的规格和指标要求不严，每个矿的生产能力较小，而每个料场产料又不均匀，导致质量也不均匀。公路尤其高速公路路面材料消耗量很大，往往需要从沿线多个料场进料，尽管在级配过程中控制了最大粒径及各种级配规格材料的通过量，但中间粒径(中粒式9.5mm，粗粒式13.2mm)的通过量出入较大，引起集料级配的变化大，使压实系数产生波动，影响路面的平整度。
另外，由于拌和设备的意外故障，如计量装置失灵，使沥青混合料级配不均匀或油石比不准；振动筛破裂，造成混合料中混有超规格的石料，使摊铺后松铺系数发生变化或引起摊铺面的裂痕，影响路面的平整度。
(2)沥青混合料的拌和温度对沥青路面平整度的影响。在施工中，因拌和机的产量与摊铺机不匹配，为使摊铺机连续、均匀的摊铺，往往采用多台拌和机联合供料。在供料过程中，每台拌和机的拌和温度不可能完全一致，再加上远近不一，使摊铺机摊铺后的混合料局部温度产生变化，在碾压过程中，引起区域面积压实效果的变化，影响沥青路面的平整度。
(3)沥青混合料离析对沥青路面平整度的影响。沥青混合料在运输、摊铺过程中往往产生一定程度的离析，离析后由于粗细料的压实系数不同，使压路机在碾压过程中有明显地摇晃，造成压实效果不同而影响路面的平整度。
5试验方面的影响
5.1试验路段的作用对路面平整度的影响
试验路的作用是检验施工计划方案、施工工艺、机械作业的使用效果。在保质保量的前提下，以确定最佳的施工组织技术、工艺流程，为大面积施工提供最佳技术数据。往往只忙于赶进度求效益，施工单位在做试验路段时，准备工作不充分，不能很好地进行有关实验和数据测量工作，应付过关。以致造成大面积开工后，一边施工，一边进行调整试验，边摸索边改进提高，严重影响路面的施工质量，严重影响路面的平整度。
5.2试验指标的控制对路面平整度造成的影响
根据有关路面施工规范的要求，路面各结构层施工层压实度、层铺厚度、材料用量的控制配合比、材料的均匀性，这几个指标对路面平整度起主要作用。
(1)路面施工中，事先应按照规范规定的要求，在室内作不同材料组合及配合比的强度试验，然后根据设计强度优选各结构层的材料配比作为现场施工的控制依据。大量试验证明，同种材料组合下，压实度越高，抗压强度也越高，而且可以适当减小结合料的比例。如果施工压实度达不到规范规定的要求值，则其抗压强度将大大降低，从而影响路面质量，影响路面平整度。
(2)施工中的配合比控制不准，材料用量达不到最佳要求，造成混合料拌和不均，产生离析，直接影响路面结构层的压实度和路面的平整度。混合料中个别石子太大，可造成熨平板被顶不均匀抬起，导致结构层松铺表面的不平整或搓板或起伏，大石料处，压时系数偏小，造成局部凸起。小料集中处则压时系数偏大，造成局部凹陷，直接影响结构层平整度。
(3)施工中平整度的控制不能严格按照路面施工技术规范的要求实施，造成路面平整度低。平整度检测控制用3m直尺，每100m抽检2处，每处连续检测l0尺，若每处有一尺不合格，则视为不合格。施工中，往往不够重视检测，认为每处中有1、2尺不合格没有关系。恰恰相反，这一行为影响了路面平整度的控制，加大了路面的不平整度。
