徐高鵬
摘要:汽車試驗場是進(jìn)行汽車整車道路試驗的場所。主要任務(wù)是汽車產(chǎn)品的質(zhì)量鑒定試驗;汽車新產(chǎn)品的研發(fā)、認(rèn)證試驗;實驗室試驗提供路譜采集條件;汽車法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)的研究和驗證試驗。為滿足汽車的實際行駛要求,汽車試驗場的主要設(shè)施是集中修建的各種各樣的試驗道路,給汽車提供穩(wěn)定的路面試驗條件?;诖?,本文主要對汽車試驗場動態(tài)廣場平整度控制進(jìn)行分析探討。
關(guān)鍵詞:汽車試驗場;動態(tài)廣場;平整度控制
1、前言
動態(tài)廣場作為汽車試驗場最重要基礎(chǔ)設(shè)施之一,平整度控制是動態(tài)廣場施工的核心工作。為滿足動態(tài)廣場的功能需求,道路工程的基本要求為路面有相同的附著系數(shù),縱向坡度≤0.1%,縱向任意50m上的坡度<1%;使用的基本要求是表面不得積水。所以從試車功能和安全角度而言,道路是否平整極為重要,即平整度指標(biāo)是評價動態(tài)廣場使用性能和安全的一個主要指標(biāo),也是衡量動態(tài)廣場路面施工質(zhì)量的一個重要指標(biāo)。在汽車試驗場建設(shè)過程中,如何實現(xiàn)動態(tài)廣場既定平整度目標(biāo)是過程控制的重點和難點。
2、影響路面平整度的主要因素
路基的影響:路基是路面的基礎(chǔ),路基的不均勻沉降,以及后期受到雨水、毛細(xì)水等侵蝕的影響,必然會引起路面的不平整。路面基層不平整的影響:路面基層不平會造成面層虛鋪厚度不同,進(jìn)而會造成面層的坑洼不平。瀝青混合料原材料的影響:原材料的波動會造成級配變化或不合理,造成壓縮比(或虛鋪系數(shù))變化,導(dǎo)致攤鋪壓實后路面平整度的不均勻。路面施工的影響:
(1)路面攤鋪機械的影響,瀝青攤鋪機的性能、操作等對攤鋪平整度影響較大;
(2)施工工藝水平較低的影響,施工過程中對混合料的溫度控制、接縫處理,均可對路面平整度產(chǎn)生較大的影響;
(3)溫度的影響,特別是碾壓溫度,如初壓溫度過高壓路機的輪跡明顯,瀝青料前后推移大、不穩(wěn)定、不平整;若溫度過低,則不易碾壓密實和平整;
(4)碾壓的影響,瀝青面層鋪筑后的碾壓對平整度有著重要影響,選擇碾壓機具、碾壓溫度、速度、路線、次序等都關(guān)系著路面面層的平整度,不能為保證平整度而犧牲壓實度和耐久性;
(5)接縫處理的影響,接縫處容易產(chǎn)生接縫下凹或凸起,以及由于接縫壓實度不夠和結(jié)合強度不足而產(chǎn)生裂紋或松散等;
(6)攤鋪方向的影響。攤鋪方向不能僅就設(shè)計平面的方向攤鋪而攤鋪,而應(yīng)該考慮汽車測試的平穩(wěn)性。
3、瀝青路面平整度的全過程控制措施
3.1路面基層施工
(1)基層施工前,應(yīng)首先保證路基沉降的穩(wěn)定;
(2)基層施工中要注意材料的含水率變化(最佳含水率0.5%~1%內(nèi)),過大或過小將會影響到級配的穩(wěn)定性、且難以壓實或形成波浪,致使基層平整度降低;
(3)施工完成后及時封閉交通,同時宜及時施工稀漿封層,防止基層受雨水浸泡,進(jìn)而影響到路基的穩(wěn)定性;
(4)路面施工前,對基層再進(jìn)行一次詳細(xì)的平整度驗收,對平整度差(超出設(shè)計指標(biāo))的路段進(jìn)行整平。
3.2原材料與配合比的保證措施
(1)要有穩(wěn)定的料源,確保材料品質(zhì)與數(shù)量的穩(wěn)定性;
(2)粗集料宜采用錘式破碎機或反擊式破碎機加工石料,以有146棱角的塊狀立方體石料為好,減少針片狀含量。
(3)瀝青混凝土面層混合料的配合比設(shè)計直接影響面層的各項指標(biāo),良好的級配、合理的瀝青用量、高質(zhì)量的瀝青和集料,能有效改善混合料的穩(wěn)定性、防止混合料離析,是路面平整度設(shè)計的基礎(chǔ)保證。
3.3瀝青混合料溫度控制
經(jīng)驗表明,要保證相同的壓實效果,在瀝青混合料溫度高5℃或低5℃,相應(yīng)會減少或增加一遍壓實。因此,在正常施工條件下,碾壓遍數(shù)一般是一樣的,為得到較好的平整度,瀝青混料的攤鋪、碾壓溫度應(yīng)盡可能保持一致。因此,在施工過程中,必須根據(jù)天氣狀況(溫度、風(fēng)力等)、運距等對拌合溫度進(jìn)行調(diào)整;在碾壓過程中,一次碾壓長度過長,容易造成前后溫差較大大,影響平整度和壓實度。
3.4瀝青混合料的運輸和卸料
(1)瀝青混合料的離析現(xiàn)象對路面平整度影響較大,在裝料階段,料車要前后移動4~5次位置,以增加料倉卸料面積,降低離析程度;在運輸過程中,要做到保溫措施,減少溫度離析。
(2)卸料時必須防止料車撞擊攤鋪機,因為每撞一次就容易在新鋪路面上起一道波浪,無法有效消除,嚴(yán)重影響路面平整度。
(3)有條件的,可考慮采用瀝青轉(zhuǎn)運車,以減少溫度離析和避免料車對攤鋪機的撞擊,增加路面攤鋪的平整度。
(4)在氣溫較低時攤鋪,可考慮將每天第一車料放在第5車以后位置攤鋪,以減少冷車、冷設(shè)備、冷路面的集中影響。
3.5瀝青混合料的攤鋪
(1)首先要選擇帶有自動控制技術(shù)的高性能的攤鋪機,(如熨平板自動調(diào)平裝置、非接觸式平衡梁、自動分料系統(tǒng)等)減少人工控制的波動性。
(2)其次要保證螺旋分料器處混合料壓力的穩(wěn)定性。在攤鋪作業(yè)中,應(yīng)根據(jù)不同的攤鋪層厚度和寬度及攤鋪速度,調(diào)整好刮料板的開度,同時,設(shè)置合適的螺旋分料器給料高度。
(3)攤鋪機宜選用較小的振幅和較高的振頻以保證攤鋪機本身的穩(wěn)定性。瀝青上面層一般設(shè)計為4cm,甚至可以考慮關(guān)閉振動,以減小因攤鋪機震動引起平衡儀的誤差,影響路面平整度。
(4)面層最佳的攤鋪速度一般控制在2~3m/min,過快的攤鋪速度使攤鋪過的路面松散,形成空洞和拉痕,影響路面平整度。
(5)瀝青混合料的攤鋪,下面層采用掛線法,中上面層采用平衡梁。掛線施工的支桿間距宜為10m,鋼絲拉力控制在120kg以上,兩支桿間鋼絲繩的最大撓度不應(yīng)超過2mm。
3.6動態(tài)坪攤鋪順序的選擇
①長方形的動態(tài)坪攤鋪順序以縱向為行進(jìn)方向,橫向分幅為攤鋪機主攤鋪順序,上下兩層要在橫向方向上次序相反,避免攤鋪累積誤差和保證上下層錯縫攤鋪。且每層必須是由低坡向高坡方向順序連續(xù)攤鋪,每層要在攤鋪前在縱向兩端每幅起始段各4.5~5m范圍內(nèi)人工撒鋪約2mm厚的細(xì)沙,在每層每幅瀝青攤鋪碾壓完及時切除此部分并清理,在整個橫向兩端切除清理后沿兩端橫向為前進(jìn)方向同步攤鋪兩端每層瀝青混合料,確??v向兩端瀝青混合料的攤鋪碾壓的平整度均勻性。
②圓形的動態(tài)坪每層攤鋪順序以同一直徑方向為行進(jìn)方向連續(xù)對稱攤鋪,上下兩層實行攤鋪機前進(jìn)方向垂直連續(xù)攤鋪順序,且每層必須沿車輛入場行進(jìn)直徑方向或垂直此直徑方向為攤鋪機攤鋪前進(jìn)方向,且由低向高對稱攤鋪。在每層每幅縱向起始兩端各4.5~5m范圍內(nèi),要在攤鋪前人工撒鋪約2ram厚細(xì)沿動態(tài)坪外圍一次攤鋪此4.5~5m寬的圓環(huán)同沙,在縱向每幅瀝青攤鋪碾壓完及時切除此部分并清,確??v向兩端瀝青混合料的攤鋪碾壓的平整度均勻性。
3.7接縫的處理
原則上不設(shè)置橫縫,若因特殊情況設(shè)置了橫縫,接縫前,首先檢查被接路段接頭的平整度,不平整必須清除;其次,接縫處虛鋪厚度要保持一致,碾壓過程中需要反復(fù)測量其平整度,直到符合要求。
3.8壓實工藝
碾壓過程分為初壓、復(fù)壓、終壓3個過程,3者沒有嚴(yán)格的界限,它是一個綜合平衡的過程,主要是與混合料溫度相關(guān)聯(lián)。碾壓的工作長度應(yīng)根據(jù)攤鋪速度、氣候條件而定。碾壓長度過短,因接茬、推移等嚴(yán)重影響路面的平整度;碾壓長度過長,易形成前后段較大溫差,先鋪段不易壓實,影響壓實質(zhì)量和整體平整度。嚴(yán)格控制好初壓溫度,初壓溫度高,混合料易滑移,初壓溫度低,影響復(fù)壓和終壓溫度,均不利于路面壓實質(zhì)量與平整度。經(jīng)驗表明,混合料在100~125℃振動壓實效果最好,可以此為復(fù)壓溫度基礎(chǔ),通過試驗段最終確定各個過程的溫度條件。良好的壓實度還能有效減小平整度的衰減速度。
4、結(jié)論
汽車試驗場的動態(tài)廣場的平整度控制是一項綜合系統(tǒng)工程,它是廣場路面施工全過程中各環(huán)節(jié)質(zhì)量的最終體現(xiàn)。在保證壓實度的前提下,通過路基質(zhì)量的保證、基層平整度偏差的遞減、施工工藝的控制、材料控制以及細(xì)部控制,消除各種影響因素,達(dá)到預(yù)期目標(biāo),建設(shè)出高平整度、高質(zhì)量的動態(tài)廣場。
(作者單位:中國汽車技術(shù)研究中心)