瀝青路面壓實(shí)度施工控制技術(shù)研究

摘要:壓實(shí)度是瀝青路面的一個(gè)重要質(zhì)量指標(biāo)，在一定程度上決定了瀝青路面的抗車轍能力、抗水損害能力和耐久性。壓實(shí)度也是影響瀝青路面使用性能和使用壽命的重要指標(biāo)。本文介紹了瀝青路面壓實(shí)機(jī)理，詳細(xì)闡述了影響路面壓實(shí)度的因素，以及一些應(yīng)對(duì)措施。

關(guān)鍵詞:壓實(shí)度 瀝青路面 措施

1 瀝青路面壓實(shí)機(jī)理

壓實(shí)的目的是提高瀝青混合料的強(qiáng)度、穩(wěn)定性以及疲勞特性。實(shí)踐證明，淺壓和過壓都是不合理的，對(duì)路面質(zhì)量有很多的影響。若壓實(shí)不足會(huì)出現(xiàn)車轍。過壓易出現(xiàn)泛油和失穩(wěn)，影響路面的強(qiáng)度與穩(wěn)定性。因此必須合理地進(jìn)行碾壓。

瀝青混合料的壓實(shí)過程是從松散、塑態(tài)逐步過渡到高抗拉強(qiáng)度粘聚態(tài)的過程。一方面，壓實(shí)可以使顆粒的變形和重新組合，同時(shí)隨著瀝青膠結(jié)料粘度的降低，內(nèi)聚力逐步降低，壓實(shí)趨于容易;另一方面，壓實(shí)使集料顆粒的重新組合受到集料之間摩擦力的阻抗，棱角性小的混合料比棱角性大的易于壓實(shí)。隨著壓實(shí)的進(jìn)行，懸浮在瀝青相中的集料顆粒將會(huì)重排，并在附加壓實(shí)功的作用下，伴隨著瀝青結(jié)合料的流動(dòng)，最終的排列將包括旋轉(zhuǎn)和滑移，直到所有的內(nèi)力和外力在集料的接觸點(diǎn)上達(dá)到平衡。

2 影響瀝青路面面層壓實(shí)度的因素

瀝青路面是由以瀝青材料作為結(jié)合料，粘結(jié)礦料而修筑的面層與各類基層、墊層所組成的路面結(jié)構(gòu)。瀝青路面比水泥路面較有優(yōu)點(diǎn)，但是瀝青路面經(jīng)常發(fā)生早期損壞，其中之一是瀝青路面“壓實(shí)度”低所造成。壓實(shí)度不夠的瀝青混合料，空隙率加大，容易造成水損害。同時(shí)行車碾壓會(huì)造成混合料的壓密變形而形成不正常的車轍，影響路面的使用功能。同時(shí)過壓易出現(xiàn)泛油和失穩(wěn)。因此在施工過程中，如何采取有效的措施和施工方法，保證瀝青路面面層壓實(shí)度，顯的非常重要。

瀝青路面的壓實(shí)度主要與受壓實(shí)時(shí)混合料的溫度、壓實(shí)工藝、壓實(shí)機(jī)械三大因素影響。

2.1 混合料的溫度 瀝青的粘度受溫度的影響而升高或降低，在初壓時(shí)溫度過高或過低都應(yīng)避免，當(dāng)碾壓溫度過高時(shí)，瀝青粘度低，混合料易錯(cuò)位活動(dòng)，推移現(xiàn)象較嚴(yán)重，還易出現(xiàn)裂紋。當(dāng)碾壓溫度過低時(shí)，瀝青粘度低又難以壓實(shí)，如過度碾壓就會(huì)出現(xiàn)開裂現(xiàn)象。

2.2 壓實(shí)工藝 壓實(shí)程序分初壓、復(fù)壓、終壓，初壓的目的是整平和穩(wěn)定混合料，同時(shí)為復(fù)壓創(chuàng)造條件，是壓實(shí)的基礎(chǔ)。復(fù)壓的目的是使混合料密實(shí)、穩(wěn)定、成型，混合料的密實(shí)程度取決于這道工序。終壓的目的是消除輪跡，最后形成平整壓實(shí)面。

2.3 壓路機(jī)的型號(hào) 我國(guó)常用的瀝青路面壓路機(jī)主要有:靜力光輪壓路機(jī)、輪胎壓路機(jī)和振動(dòng)式壓路機(jī)，不同的壓路機(jī)有各自的特點(diǎn)，選擇合適的壓路機(jī)，可使瀝青路面面層的壓實(shí)度得到保證。由于振動(dòng)壓路機(jī)振動(dòng)產(chǎn)生的沖擊力使得單位線壓力大大提高并且當(dāng)振動(dòng)壓路機(jī)對(duì)表面連續(xù)地快速?zèng)_擊時(shí)，相同頻率的壓力波穿入材料層內(nèi)，還會(huì)使材料的顆粒發(fā)生移動(dòng)，重新進(jìn)行排列而使之密實(shí)，所以振動(dòng)壓路機(jī)目前得到廣泛的應(yīng)用。

3 提高瀝青路面面層壓實(shí)度的措施

3.1 控制攤鋪后的溫度 瀝青混合料的施工溫度，采用具有金屬探測(cè)針的插入式數(shù)量溫度計(jì)測(cè)量，攤鋪后的碾壓溫度可采用表面接觸式溫度計(jì)測(cè)定，控制值見表1攤鋪前后溫度選擇:

3.2 碾壓終了溫度的確定 碾壓終了溫度應(yīng)在85-120℃之間，在施工過程中發(fā)現(xiàn)，80℃以下壓實(shí)段剝落破壞現(xiàn)象最為嚴(yán)重，同種混合料在不同溫度下的馬歇爾壓實(shí)試驗(yàn)，可知65℃以下不能達(dá)到96%以上的壓實(shí)度，80℃以上壓實(shí)度在96%以上。

3.3 降低溫度冷卻速度 根據(jù)氣溫、風(fēng)力及壓實(shí)厚度估計(jì)瀝青混合料冷卻速度，確定拌和溫度，滿足攤鋪后溫度要求。混合料在運(yùn)輸過程中要用棉被覆蓋，以減少運(yùn)輸過程中溫度的損失。初壓壓路機(jī)要緊隨攤鋪機(jī)碾壓，復(fù)壓壓路機(jī)也要及時(shí)跟上減緩溫度下降速率。同時(shí)配備足夠的壓路設(shè)備、合理的組織在有效的時(shí)間內(nèi)完成碾壓工作。

3.4 選擇合適壓路機(jī) 根據(jù)攤鋪機(jī)的生產(chǎn)率、混合料的特性、攤鋪的厚度、攤鋪的層次、碾壓的流程、氣候特點(diǎn)等，確定合適的壓路機(jī)。

3.5 采取有效的壓實(shí)工藝及參數(shù)

3.5.1 中、下面層的碾壓 中、下面層的壓實(shí)程序分為初壓、復(fù)壓、終壓。

初壓采用雙鋼輪振動(dòng)壓路機(jī)，壓實(shí)的方向是從低向高，去靜回振，速度為1.5km/h～2km/h。后一壓實(shí)道的停機(jī)位置超過前1臺(tái)壓路機(jī)的停機(jī)位置，并在進(jìn)入下一壓實(shí)段時(shí)，對(duì)前一壓實(shí)段的停機(jī)輪跡進(jìn)行斜向壓實(shí)。這樣做的好處是使停機(jī)印不出現(xiàn)在同一橫斷面上，使初壓實(shí)的壓路機(jī)的停機(jī)印對(duì)面層平整度的影響降到最低。壓路機(jī)斜壓時(shí)，α角應(yīng)在30°～45°之間。

復(fù)壓采用膠輪壓路機(jī)，緊跟在初壓之后，速度為3.5km/h～4.5km/h。復(fù)壓時(shí)，膠輪壓路機(jī)不能急起急停，否則會(huì)加深膠輪壓路機(jī)所形成的停機(jī)印，使雙鋼輪壓路機(jī)消除困難。復(fù)壓時(shí)，膠輪壓路機(jī)的停機(jī)位置不能超過初壓時(shí)壓路機(jī)的停機(jī)位置，如果超過，會(huì)在沒經(jīng)穩(wěn)壓的攤鋪面上留下較深的輪跡，不易消除，影響平整度。

終壓采用雙鋼輪壓路機(jī)。速度為3.5km/h～4.0km/h，終壓應(yīng)緊跟在復(fù)壓之后，在混合料的溫度沒有降至105℃以下進(jìn)行，這是因?yàn)?如果溫度過低，終壓壓路機(jī)將無(wú)法消除復(fù)壓壓路機(jī)所留下的停機(jī)印和輪跡。在終壓時(shí)，要有專人手持3m直尺在終壓段測(cè)量碾壓面的平整度，對(duì)不平整區(qū)域用易于識(shí)別的物質(zhì)(如粉筆)標(biāo)識(shí)，在經(jīng)過此區(qū)域時(shí)，壓路機(jī)增加碾壓遍數(shù)，必要時(shí)要進(jìn)行帶振碾壓、斜壓、橫壓，直至不平整區(qū)域消除。

在實(shí)際施工過程中，根據(jù)具體情況制定符合實(shí)際的工藝參數(shù)，滿足施工規(guī)范的要求。見表2機(jī)械的碾壓參數(shù)控制表:

4 瀝青路面面層壓實(shí)度的檢測(cè)和評(píng)定

4.1 瀝青路面面層壓實(shí)度的檢測(cè)及計(jì)算瀝青路面采取鉆孔抽檢，普通瀝青路面通常在第二天取樣，改性瀝青路面在第三天以后取樣。計(jì)算公式:

式中:K——瀝青層某一測(cè)定部位的壓實(shí)度，%;

D——由試驗(yàn)測(cè)定的壓實(shí)瀝青混合料試件實(shí)際密度，g/cm3;

D0——瀝青混合料的標(biāo)準(zhǔn)密度，g/cm3。

4.2 壓實(shí)度的評(píng)定

式中:

K0——該評(píng)定路段的平均壓實(shí)度，%;

S——一個(gè)評(píng)定路段的壓實(shí)度測(cè)定值的標(biāo)準(zhǔn)差，%;

CV——一個(gè)評(píng)定路段的壓實(shí)度測(cè)定值的變異糸數(shù)，%;

K1，K2——該評(píng)定路段各測(cè)點(diǎn)的壓實(shí)度，%;

N——該評(píng)定路段各測(cè)定點(diǎn)的點(diǎn)數(shù)，其自由度為N-1。

評(píng)定路段的壓實(shí)度代表值:

K——一個(gè)評(píng)定路段壓實(shí)度的代表值，%;

tc——由測(cè)點(diǎn)數(shù)N查表取得。

式中:K——瀝青層某一測(cè)定部位的壓實(shí)度，%;

根據(jù)以上的公式來(lái)評(píng)定壓實(shí)度的效果。

5 結(jié)語(yǔ)

總之，壓實(shí)是瀝青路面施工中的一道重要工序，對(duì)瀝青路面質(zhì)量有著至關(guān)重要的作用，壓實(shí)不足和過壓都會(huì)影響瀝青路面質(zhì)量。影響瀝青壓實(shí)度的因素比較多，有材料，機(jī)械操作水平，施工質(zhì)量等等。施工者要統(tǒng)籌各個(gè)方面，把不利因素降到最低。還有強(qiáng)化施工管理，完善施工工藝和施工方法，提高施工質(zhì)量，才能從源頭上、根本上解決問題，社會(huì)效益和社會(huì)質(zhì)量才能得到保證。

參考文獻(xiàn):

[1]公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范.JTG F40-2004.

[2]公路工程瀝青及瀝青混合料試驗(yàn)規(guī)程.JTJ 052-2000.