本发明涉及公路工程技术领域，尤其涉及一种提高路面施工平整度的方法。
背景技术：
公路基层施工技术规范中，建议水泥稳定混合料基层一次摊铺厚度不大于0.2m，大于该厚度的结构层采用分层摊铺、碾压的方式施工。由于分层施工各层水稳之间存在界面效应或污染现象，导致每层均成为单独的分离板体，基层底部的受力状态与弹性连续设计理论相差较大。
为了提高基层施工质量，可以采用大厚度摊铺工艺，以减少结构层数量，提高路面结构的整体性，改善基层底部的受力状态。大厚度摊铺可以显著改善水稳基层的施工质量，但是施工平整度控制成为技术难点。
施工平整度与路面服务性能及运营费用有密切关系，施工平整度低，通车后会影响路面的耐久性和寿命，提高施工平整度会显著提高路面的性能。世界上许多国家的技术规范，对路面施工平整度给出了具体指标要求，我国《公路工程质量检验评定标准》jtgf80/1-2004中规定“对于高速公路和一级公路基层平整度(3m直尺)不大于8mm，其它等级公路不大于12mm”；而且美国标准aashto2002设计指南将其作为了设计验算指标。
因此，无论是大厚度还是非大厚度水泥稳定混合料基层，提高施工平整度对保证路面质量和降低运营费用都具有重要的意义。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种提高路面施工平整度的方法，解决了现有技术中施工平整度低的问题，本发明可以提高路面的平整度，从而提高路面的性能。
为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
本发明提供了一种提高路面施工平整度的方法，包括以下步骤：
步骤1)：测量下承层平整度δh01和摊铺层平整度δh02；
步骤2)：计算下承层平整度与摊铺层平整度处于均衡状态时摊铺层的目标虚铺系数k：
步骤3)：测量摊铺层虚铺厚度，然后在同一点测量压实成型后的摊铺层压实厚度，计算摊铺层的实测虚铺系数，摊铺层的实测虚铺系数为摊铺层虚铺厚度与摊铺层压实厚度之比；
步骤4)：当实测虚铺系数接近目标虚铺系数时，进行连续摊铺作业；
当实测虚铺系数大于目标虚铺系数时，增加摊铺机的振捣频率，从而降低摊铺层的实测虚铺系数，并进行步骤5)；
当实测虚铺系数小于目标虚铺系数时，降低摊铺机的振捣频率，从而提高摊铺层的实测虚铺系数，并进行步骤5)；
步骤5)：再次测量摊铺层虚铺厚度，然后在同一点测量压实成型后的摊铺层压实厚度，计算调整后的实测虚铺系数；
当调整后的实测虚铺系数接近目标虚铺系数时，进行连续摊铺作业；否则重复步骤4)到步骤5)，直至调整后的实测虚铺系数接近目标虚铺系数。
更进一步地，本发明的特点还在于：
步骤1)具体包括：
步骤1.1)：测量等待摊铺的下承层平整度δh01，并按公式(1)计算由下承层平整度确定的成型表面平整度δh1：
△h1＝(1-1/k)△h01(1)；
步骤1.2)：测定摊铺完成尚未碾压的摊铺层平整度δh02，并按公式(2)计算由摊铺层平整度确定的成型表面平整度δh2；
△h2＝(1/k)△h02(2)。
步骤2)具体包括：
当δh1＝δh2时，下承层平整度与摊铺层平整度对成型表面平整度的影响相当，此时：
则
可选地，本发明采用长度为3m的直尺或者平整度测量仪来测量下承层平整度和摊铺层平整度。
可选地，本发明采用直尺或者水准仪来测量摊铺层虚铺厚度和摊铺层压实厚度。
与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：
本发明提供的一种提高路面施工平整度的方法，对于采用摊铺机进行机械化施工的公路工程，通过测定下承层平整度和摊铺层平整度，可以得出摊铺层平整度与下承层平整度处于均衡状态的目标虚铺系数。并且通过测量摊铺层虚铺厚度和压实厚度，可以得出实测虚铺系数。由于摊铺层的实测虚铺系数越接近目标虚铺系数时，碾压成型表面的平整度越好，因此，当摊铺层的实测虚铺系数与目标虚铺系数相差较大时，通过调整摊铺机的振捣频率，直至调整后的实测虚铺系数接近目标虚铺系数，从而提高碾压成型路面的平整度，进而提高路面的性能。
附图说明
图1为本发明提供的一种提高路面施工平整度的方法的流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详细描述：
参见图1，本发明提供了一种提高路面施工平整度的方法，包括以下步骤：
步骤1)、测量下承层平整度δh01和摊铺层平整度δh02：
步骤1.1)：采用平整度测量仪或3m直尺，测量等待摊铺的下承层表面平整度δh01，并按公式(1)计算由下承层平整度确定的成型表面平整度δh1：
△h1＝(1-1/k)△h01(1)；
式中，k为摊铺层的虚铺系数。
步骤1.2)：采用平整度测量仪或3m直尺，测定摊铺完成尚未碾压的摊铺层表面平整度δh02，并按公式(2)计算由摊铺层平整度确定的成型表面平整度δh2；
△h2＝(1/k)△h02(2)；
步骤2)：确定合理的目标虚铺系数：
公式(1)表明，下承层平整度对成型表面的影响与摊铺层虚铺系数正相关，虚铺系数越小，下承层平整度对成型表面的影响越小。公式(2)表明，摊铺层平整度对成型表面的影响与摊铺层虚铺系数负相关，虚铺系数越小，摊铺层平整度对成型表面的影响越大。
路面最终成型后的平整度，由公式(1)和公式(2)共同决定，两式中括号内的表达式之和为1，表明两者为互补关系，前者大则后者小，前者小则后者大，不会存在同时增大或者同时减小的情况。因此，当下承层平整度较差而摊铺平整度较好时，可通过采用降低虚铺系数的技术措施，抑制下承层平整度的传递，得到较好的成型表面平整度；当摊铺层平整度较差而下承层平整度较好时，可通过采用适当增大虚铺系数的技术措施，抑制摊铺层平整度对成型表面的影响，得到较好的成型表面平整度。
若使公式(1)和公式(2)两项相等，表明下承层平整度与摊铺层平整度对成型表面平整度的影响相当(称之为均衡控制法)，则可得公式(3)和表1，表1中数据确定了△h02/△h01和目标虚铺系数k之间的关系。若摊铺作业时，满足表1的要求可使成型表面得到最佳的平整度，将公式(3)称为成型表面获得最佳的平整度的摊铺层平整度与下承层平整度均衡控制模型。
则摊铺层的目标虚铺系数k：
表1△h02/△h01和虚铺系数k之间的关系
步骤3)：测量摊铺层虚铺厚度，然后在同一点测量压实成型后的摊铺层压实厚度，计算摊铺层的实测虚铺系数，摊铺层的实测虚铺系数为摊铺层虚铺厚度与摊铺层压实厚度之比；
步骤4)、调整摊铺机的振捣频率使摊铺层的实际虚铺系数接近目标虚铺系数，以获得更优的成型表面平整度：
摊铺机主要由牵引车与工作装置组成，牵引车为摊铺机提供动力源，给工作装置提供牵引力，将卡车卸入料斗中的混合料输送至螺旋分料室，沿熨平板进行布料。工作装置将混合料进行整形，并初步捣实，得到具有一定几何尺寸、平整度和密实度的混合料摊铺层。振捣器是摊铺机工作装置中的核心部件，它的振捣频率可以无级调节；在一定的摊铺机作业速度下，通过调整振捣器的频率可改变摊铺层虚铺系数。
在这个过程中，采用水准仪或直尺测量摊铺层的虚铺厚度和压实厚度，通过前者与后者之比得到摊铺层实际虚铺系数。当摊铺层实际虚铺系数小于目标虚铺系数时，可通过降低振捣频率，增大实际虚铺系数；当摊铺层实际虚铺系数大于目标虚铺系数时，可通过增加振捣频率，降低实际虚铺系数，直至使摊铺层实际虚铺系数接近目标虚铺系数。
下面结合实施例对本发明做进一步说明：
实施例一：
本实施例在实体工程高速公路lm1标k2+830段进行。该方法包括以下步骤：
1、准备阶段：
1.1、仪器：
测量厚度的直尺：其分辨力为0.1mm，量程为0.5m；
测量平整度直尺：其长度为3m；
塞规：其分辨力为0.1mm。
1.2、设备及参数：
采用powerdt1800摊铺机，其工作装置配置了振捣器。摊铺机参数：振捣频率0hz～25hz；摊铺厚度0mm～500mm。
2、工作过程：
2.1、测定下承层平整度和摊铺层平整度：
在混合料摊铺之前，采用3m直尺和塞规测定下承层的平整度，实测结果为8.1mm；
(2)在混合料开始摊铺之后，采用3m直尺和塞规测定摊铺层的平整度，实测结果为2.3mm。
2.2、计算摊铺层的目标虚铺系数：
根据所测定的下承层平整度和摊铺层平整度，计算摊铺层的目标虚铺系数k，计算结果为k＝1.28。
2.3、测定摊铺层的实测虚铺系数：
采用测量厚度的直尺，首先测量摊铺层虚铺厚度，实测结果为49.5cm；然后，在同一点测量压实成型后的摊铺层压实厚度，实测结果为36.7cm，摊铺层虚铺厚度与摊铺层压实厚度之比得到实测虚铺系数为1.35。
2.4、调整摊铺机的振捣频率：
由于实测虚铺系数大于摊铺层目标虚铺系数，表明摊铺层密实程度不足，需要增加振捣器频率；将摊铺机的振捣频率由原设置11hz调整为12hz，以增加击实功降低摊铺层虚铺系数。
2.5、再次测定摊铺层的实测虚铺系数：
采用测量厚度的直尺，再次测量摊铺层的虚铺厚度，实测结果为46.8cm；然后，在同一点测量压实成型后的摊铺层压实厚度，实测结果为36.7cm，虚铺系数为1.27，与目标虚铺系数已十分接近，完成了调整过程。
3、平整度检测结果：
实际摊铺层虚铺系数调整前后分别测定了成型表面的平整度，结果见表2。表2中数据表明，摊铺层实测虚铺系数接近目标虚铺系数的路段，成型表面平整度较远离目标虚铺系数路段显著提高。
表2：不同虚铺系数下的成型表面平整度
实施例二：
本实施例在实体工程高速公路lm1标k2+850段进行。该方法包括以下步骤：
1、准备阶段：
1.1、仪器：
(1)测量厚度的水准仪；
(2)平整度测量仪。
1.2、设备及参数：
采用powerdt1800摊铺机，其工作装置配置了振捣器。摊铺机参数：振捣频率0hz～25hz；摊铺厚度0mm～500mm。
2、工作过程：
2.1、测定下承层平整度和摊铺层平整度：
在混合料摊铺之前，采用平整度测量仪测定下承层的平整度，实量结果为7.9mm；
(2)在混合料开始摊铺之后，采用平整度测量仪测定摊铺层的平整度，实测结果为2.6mm；
2.2、计算摊铺层的目标虚铺系数：
根据所测定的下承层平整度和摊铺层平整度，计算摊铺层目标虚铺系数k，计算结果为k＝1.33。
2.3、测定摊铺层的实测虚铺系数：
采用水准仪，首先测量摊铺层的虚铺厚度，实测结果为47.0cm；然后，在同一点测量压实成型后的摊铺层压实厚度，实测结果为36.4cm，摊铺层虚铺厚度与摊铺层压实厚度之比得摊铺层为1.29。
2.4、调整摊铺机的振捣频率：
由于实测虚铺系数小于摊铺层的目标虚铺系数，表明摊铺层密实程度过大，需要降低振捣器频率；将摊铺机的振捣频率由原设置12hz调整为11hz，以减小击实功提高摊铺层实测虚铺系数。
2.5、再次测定摊铺层的实测虚铺系数：
采用水准仪，再次测量摊铺层的虚铺厚度，实测结果为48.3cm；然后，在同一点测量压实成型后的摊铺层压实厚度，实测结果为36.4cm，计算虚铺系数为1.33，与摊铺层目标虚铺系数已十分接近，完成了调整过程。
3、平整度检测结果：
摊铺层实测虚铺系数调整前后分别测定了成型表面的平整度，结果见表3。表3中数据表明，摊铺层实测虚铺系数越接近目标虚铺系数，成型表面平整度越高。
表3：不同虚铺系数下的成型表面平整度