瀝青料路面壓實(shí)的控制

張玲

[摘要]介紹了瀝青料路面壓實(shí)的影響因素，給出一個(gè)如何確定壓實(shí)工藝的原則方法。

[關(guān)鍵詞]瀝青料路面 壓實(shí) 控制

路面壓實(shí)是瀝青路面質(zhì)量的關(guān)鍵，不同的混合料和路面結(jié)構(gòu)類型有不同的壓實(shí)工藝，一個(gè)工程成功的壓實(shí)工藝并不一定適用于其他工程，應(yīng)該根據(jù)環(huán)境、條件等變化而變化。

1 影響路面壓實(shí)的因素

1.1材料的性質(zhì)

1.1.1集料

集料顆粒間的摩阻力是影響壓實(shí)的重要阻力，它同時(shí)又是穩(wěn)定性的重要因素。這種摩阻力是集料表面紋理構(gòu)造相互作用的結(jié)果，同時(shí)也是所有集料形狀和角度的作用結(jié)果。

具有粗糙界面集料之間難以相互移動(dòng)，有較高顆粒間阻力。這會(huì)導(dǎo)致那些顆粒棱角性好的混合料比那些好壓實(shí)的混合料需要更大的能量去壓。

在壓路機(jī)作用下，外形平滑的集料摩阻力較小，較容易靠攏在一起。這種類型的混合料只需較低的壓實(shí)功。

集料的安定性和吸水性也是影響壓實(shí)度的重要因素，軟的或堅(jiān)固性不好的集料在鋼輪壓路機(jī)的作用下會(huì)破碎，從而難以達(dá)到較好的密實(shí)性，吸水性集料使瀝青從集料表面進(jìn)入顆粒內(nèi)部，因此使混合料變干，使壓實(shí)困難。

1.1.2瀝青膠結(jié)料

瀝青膠結(jié)料的粘度嚴(yán)重影響壓實(shí)，當(dāng)混合料壓實(shí)時(shí)，高粘度的瀝青會(huì)限制集料顆粒間的移動(dòng)。如果粘度太低，壓實(shí)時(shí)顆粒易于移動(dòng)，但是一旦壓實(shí)完成，就沒有足夠的力保持顆粒就位。當(dāng)氣溫升高時(shí)，瀝青膠漿就象潤滑劑，使顆粒間的摩阻力減小。一旦混合料冷卻，瀝青膠漿就成為膠結(jié)料，使集料顆粒粘結(jié)在一起。

具有較少瀝青的混合料難以壓實(shí)，瀝青含量低的混合料集料間的潤滑較差，形成干澀、堅(jiān)硬的混合料，不但難以壓實(shí)，而且膠結(jié)料不能使集料粘結(jié)長久，較高的孔隙率會(huì)導(dǎo)致混合料耐久性不好。

瀝青用量太多會(huì)使混合料在壓路機(jī)作用下不穩(wěn)定。太多的瀝青會(huì)哦使混合料達(dá)到零孔隙，主要是由于瀝青膠泥填充了所有孔隙的緣故，過多的膠泥會(huì)使混合料集料顆粒之間距離較大，減少了顆粒之間的摩擦力，降低了路面的穩(wěn)定性。

1.2厚度的影響

通常來說，較厚的瀝青鋪層易于達(dá)到規(guī)定的壓實(shí)度，厚的鋪層保溫時(shí)間長，因此有足夠的時(shí)間碾壓。而薄層降溫快，需要壓路機(jī)盡可能快地壓實(shí)，因此薄層（4cm以下）混合料得初壓溫度要高，以保證有足夠的時(shí)間去壓實(shí)，厚層（7cm以上）可以稍微降低初壓溫度。

瀝青路面的結(jié)構(gòu)的厚度應(yīng)與混合料的最大公稱粒徑相匹配，層厚宜不小于混合料最大公稱粒徑的三倍。當(dāng)鋪層厚度較小時(shí)，路面會(huì)產(chǎn)生離析，出現(xiàn)壓實(shí)困難、集料壓碎的情況。

1.3混合料的溫度

混合料的溫度可能是影響熱拌瀝青混合料壓實(shí)的重要指標(biāo)，它影響了瀝青膠泥的勁度，反過來，它又控制了混合料的壓實(shí)特性。太高的溫度會(huì)導(dǎo)致壓路機(jī)作用下混合料流動(dòng)，過低溫度會(huì)導(dǎo)致混合料過硬而不易壓實(shí)。

盡可能在瀝青混合料溫度比較高時(shí)碾壓，只要攤鋪料能承受壓路機(jī)的重量，混合料不被鋼輪粘起，或有過大的壓痕，或推移物料，就應(yīng)當(dāng)開始碾壓。初壓所達(dá)到的密實(shí)度越高，最終密實(shí)度也越高。

1.4氣候影響

溫度對(duì)路面的壓實(shí)也有顯著的影響，空氣溫度越低，混合料溫度降得越快。厚度小于5cm的混合料不應(yīng)置于冷空氣中（5℃或更低），因?yàn)榛旌狭蠝囟认陆堤靵聿患皦簩?shí)。薄層混合料溫度在初壓或復(fù)壓時(shí)，壓路機(jī)在碾壓前溫度下降很快，特別是在寒冷天氣。在環(huán)境溫度較低時(shí)，應(yīng)采用較厚的鋪層。

風(fēng)是影響壓實(shí)度的另一個(gè)因素。風(fēng)速越大，混合料冷得越快，氣候較冷時(shí)修筑面層，風(fēng)的降溫是一個(gè)關(guān)鍵的問題。這是影響壓實(shí)度的一個(gè)重要因素。

厚層的混合料受風(fēng)速的影響較小，因厚層混合料中盡管周圍環(huán)境及路表溫度較低，但大部分混合料仍保持較高溫度。

2、碾壓工藝

2.1碾壓程序

熱拌瀝青混合料中，重要的一點(diǎn)是開始碾壓前，形成一個(gè)均勻一致的鋪層，拌和、運(yùn)輸、攤鋪運(yùn)轉(zhuǎn)正常，路面連續(xù)攤鋪。

2.1.1 初壓

初壓是碾壓過程的第一步，使路面達(dá)到目標(biāo)密度的大部分，常常用振動(dòng)壓路機(jī)，靜作用鋼輪壓路機(jī)也可以應(yīng)用。

初壓應(yīng)盡可能在高溫下進(jìn)行，但是瀝青膠結(jié)料的溫度也不能過高，這取決于混合料組成和層厚，溫度可達(dá)到160℃。一旦混合料冷卻，瀝青膠結(jié)料的粘度會(huì)增加，密實(shí)度則難以達(dá)到。

初壓宜采用雙輪驅(qū)動(dòng)的壓路機(jī)，因?yàn)轵?qū)動(dòng)輪試圖使料進(jìn)入輪鼓下，減少材料的水平移動(dòng)。非驅(qū)動(dòng)輪會(huì)將其前面的混合料推移變形。初壓時(shí)應(yīng)當(dāng)是壓路機(jī)盡可能靠近攤鋪機(jī)，這樣可以在混合料溫度最高時(shí)碾壓。

2.1.2 復(fù)壓

復(fù)壓產(chǎn)生在初壓后，靜態(tài)鋼輪、膠輪與振動(dòng)壓路機(jī)均應(yīng)用于復(fù)壓，振動(dòng)壓路機(jī)通常采用低幅（與初壓相比），復(fù)壓是獲取壓實(shí)度的最后一步，也是獲取表面平整度的第一步。

對(duì)于較難壓實(shí)的混合料，根據(jù)需要可選用中型壓路機(jī)進(jìn)行復(fù)壓。

2.1.3 終壓

終壓是提高路面平整度，在路面溫度尚能消除輪跡時(shí)進(jìn)行，通常采用靜作用鋼輪壓路機(jī)和膠輪壓路機(jī)，振動(dòng)壓路機(jī)以靜壓方式也可以應(yīng)用于終壓。

2.2 薄層路面的壓實(shí)

薄層通常作罩面或新建面層的磨耗層，為了避免過壓或破壞集料，通常采用略少的壓實(shí)功，壓實(shí)薄層混合料需要采用靜作用壓路機(jī)，或振動(dòng)壓路機(jī)采用靜壓的模式或會(huì)減小振幅。

碾壓薄層混合料需要特殊的方法，一些有益的經(jīng)驗(yàn)如下：

當(dāng)壓路機(jī)停在薄層上時(shí)不要在路面上轉(zhuǎn)向。這條原則適用于各種厚度的鋪層，但對(duì)于薄層來說更重要，因?yàn)樗麄円子趽p壞或扭曲變形。

碾壓薄層攤鋪料時(shí)，可以關(guān)閉兩個(gè)鋼輪的振動(dòng)系統(tǒng)，進(jìn)行靜作用碾壓，或者選擇一個(gè)鋼輪以小振幅振動(dòng)。司機(jī)應(yīng)當(dāng)試驗(yàn)在各種參數(shù)下碾壓。從中選擇最佳方案。

當(dāng)改變方向或停止時(shí)，一定要關(guān)閉振動(dòng)系統(tǒng)，這可以防止輪子總在一點(diǎn)振動(dòng)，這條原則也適用于所有層厚的情況。有些壓路機(jī)有自動(dòng)關(guān)閉振動(dòng)系統(tǒng)的功能，在薄層上工作更容易。

盡可能的緊跟攤鋪機(jī)碾壓，記住薄層降溫很快，只有較短的時(shí)間可以達(dá)到所需的壓實(shí)度。

2.3 厚層路面的壓實(shí)

厚層路面（厚度大于7cm）易于壓實(shí)，主要因?yàn)楹駥颖貢r(shí)間長，碾壓的工作時(shí)間長一些。同時(shí)因?yàn)楹駥硬灰走^壓，壓碎集料少一些，因此可以采用更大的壓實(shí)功。

厚層的一項(xiàng)注意事項(xiàng)是：初壓實(shí)輪前的混合料可能會(huì)推移，如果這種現(xiàn)象發(fā)生，可以采用兩種解決辦法：改變碾壓模式、使壓路機(jī)遠(yuǎn)離攤鋪機(jī)，后者初壓采取靜壓或者低振幅的方式。

對(duì)于較厚的鋪層，可能只選擇前鋼輪振動(dòng)壓實(shí)效果最好。啟動(dòng)鋼輪振動(dòng)會(huì)將鋼輪下的物料卷起，而不是像靜作用碾壓那樣向前推物料而形成波形。同樣需要試驗(yàn)幾種不同的振幅或頻率，以便達(dá)到雙鋼輪壓路機(jī)的最佳效果。

2.4 不同類型混合料的壓實(shí)特點(diǎn)及碾壓要求

2.4.1 AC型

結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：懸浮密實(shí)結(jié)構(gòu)，中間粒徑的集料少，集料間的摩阻力小，易于壓實(shí)。

碾壓要求：層厚適宜時(shí)容易壓實(shí)；高溫碾壓易推移，不能緊跟攤鋪機(jī)；使用膠輪壓路機(jī)進(jìn)行復(fù)壓，以提高壓實(shí)度；不一定需要振動(dòng)碾壓。

2.4.2 Superpave

結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：骨架密實(shí)結(jié)構(gòu)，中間粒徑的集料多，集料間能形成骨架，內(nèi)摩阻力較大。

碾壓要求：需要較大的壓實(shí)功，采用重型壓路機(jī)或進(jìn)行振動(dòng)碾壓；為保證壓實(shí)度，層厚必須滿足最大公稱粒徑的3倍以上；高溫碾壓不推移，初壓可以緊跟攤鋪機(jī)，需要振動(dòng)碾壓；使用膠輪壓路機(jī)進(jìn)行復(fù)壓，以提高壓實(shí)度。

2.4.3 SMA

結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：骨架密實(shí)結(jié)構(gòu)，瀝青用量多，高溫時(shí)混合料較軟，相對(duì)而言容易壓實(shí)。

碾壓要求：粗集料間能夠形成骨架，高溫碾壓不推移，初壓可以緊跟攤鋪機(jī)；由于瀝青用量較多，為防止粘輪及將瑪蹄脂搓揉到表面，一般不使用膠輪壓路機(jī)，即使振動(dòng)應(yīng)遵循“高頻低幅”的原則。

3 結(jié)束語

瀝青料路面施工的成敗主要取決于路面的壓實(shí)，路面的壓實(shí)應(yīng)隨混合料溫度、氣溫、下臥層溫度的變化而調(diào)整。不同的混合料有不同的碾壓特點(diǎn)，這需要操作人員充分了解每一種混合料的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及外界因素等，選擇適合的碾壓工藝。

參考文獻(xiàn)

JTJ032-94《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》