瀝青料路面壓實的控制

張玲

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

[關鍵詞]瀝青料路面 壓實 控制

路面壓實是瀝青路面質量的關鍵，不同的混合料和路面結構類型有不同的壓實工藝，一個工程成功的壓實工藝并不一定適用于其他工程，應該根據環境、條件等變化而變化。

1 影響路面壓實的因素

1.1材料的性質

1.1.1集料

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

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

在壓路機作用下，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功。

集料的安定性和吸水性也是影響壓實度的重要因素，軟的或堅固性不好的集料在鋼輪壓路機的作用下會破碎，從而難以達到較好的密實性，吸水性集料使瀝青從集料表面進入顆粒內部，因此使混合料變干，使壓實困難。

1.1.2瀝青膠結料

瀝青膠結料的粘度嚴重影響壓實，當混合料壓實時，高粘度的瀝青會限制集料顆粒間的移動。如果粘度太低，壓實時顆粒易于移動，但是一旦壓實完成，就沒有足夠的力保持顆粒就位。當氣溫升高時，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料，使集料顆粒粘結在一起。

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

瀝青用量太多會使混合料在壓路機作用下不穩定。太多的瀝青會哦使混合料達到零孔隙，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，降低了路面的穩定性。

1.2厚度的影響

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

瀝青路面的結構的厚度應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。當鋪層厚度較小時，路面會產生離析，出現壓實困難、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的重要指標，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特性。太高的溫度會導致壓路機作用下混合料流動，過低溫度會導致混合料過硬而不易壓實。

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

1.4氣候影響

溫度對路面的壓實也有顯著的影響，空氣溫度越低，混合料溫度降得越快。厚度小于5cm的混合料不應置于冷空氣中（5℃或更低），因為混合料溫度下降太快來不及壓實。薄層混合料溫度在初壓或復壓時，壓路機在碾壓前溫度下降很快，特別是在寒冷天氣。在環境溫度較低時，應采用較厚的鋪層。

風是影響壓實度的另一個因素。風速越大，混合料冷得越快，氣候較冷時修筑面層，風的降溫是一個關鍵的問題。這是影響壓實度的一個重要因素。

厚層的混合料受風速的影響較小，因厚層混合料中盡管周圍環境及路表溫度較低，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，重要的一點是開始碾壓前，形成一個均勻一致的鋪層，拌和、運輸、攤鋪運轉正常，路面連續攤鋪。

2.1.1 初壓

初壓是碾壓過程的第一步，使路面達到目標密度的大部分，常常用振動壓路機，靜作用鋼輪壓路機也可以應用。

初壓應盡可能在高溫下進行，但是瀝青膠結料的溫度也不能過高，這取決于混合料組成和層厚，溫度可達到160℃。一旦混合料冷卻，瀝青膠結料的粘度會增加，密實度則難以達到。

初壓宜采用雙輪驅動的壓路機，因為驅動輪試圖使料進入輪鼓下，減少材料的水平移動。非驅動輪會將其前面的混合料推移變形。初壓時應當是壓路機盡可能靠近攤鋪機，這樣可以在混合料溫度最高時碾壓。

2.1.2 復壓

復壓產生在初壓后，靜態鋼輪、膠輪與振動壓路機均應用于復壓，振動壓路機通常采用低幅（與初壓相比），復壓是獲取壓實度的最后一步，也是獲取表面平整度的第一步。

對于較難壓實的混合料，根據需要可選用中型壓路機進行復壓。

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進行，通常采用靜作用鋼輪壓路機和膠輪壓路機，振動壓路機以靜壓方式也可以應用于終壓。

2.2 薄層路面的壓實

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功，壓實薄層混合料需要采用靜作用壓路機，或振動壓路機采用靜壓的模式或會減小振幅。

碾壓薄層混合料需要特殊的方法，一些有益的經驗如下：

當壓路機停在薄層上時不要在路面上轉向。這條原則適用于各種厚度的鋪層，但對于薄層來說更重要，因為他們易于損壞或扭曲變形。

碾壓薄層攤鋪料時，可以關閉兩個鋼輪的振動系統，進行靜作用碾壓，或者選擇一個鋼輪以小振幅振動。司機應當試驗在各種參數下碾壓。從中選擇最佳方案。

當改變方向或停止時，一定要關閉振動系統，這可以防止輪子總在一點振動，這條原則也適用于所有層厚的情況。有些壓路機有自動關閉振動系統的功能，在薄層上工作更容易。

盡可能的緊跟攤鋪機碾壓，記住薄層降溫很快，只有較短的時間可以達到所需的壓實度。

2.3 厚層路面的壓實

厚層路面（厚度大于7cm）易于壓實，主要因為厚層保溫時間長，碾壓的工作時間長一些。同時因為厚層不易過壓，壓碎集料少一些，因此可以采用更大的壓實功。

厚層的一項注意事項是：初壓實輪前的混合料可能會推移，如果這種現象發生，可以采用兩種解決辦法：改變碾壓模式、使壓路機遠離攤鋪機，后者初壓采取靜壓或者低振幅的方式。

對于較厚的鋪層，可能只選擇前鋼輪振動壓實效果最好。啟動鋼輪振動會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。同樣需要試驗幾種不同的振幅或頻率，以便達到雙鋼輪壓路機的最佳效果。

2.4 不同類型混合料的壓實特點及碾壓要求

2.4.1 AC型

結構特點：懸浮密實結構，中間粒徑的集料少，集料間的摩阻力小，易于壓實。

碾壓要求：層厚適宜時容易壓實；高溫碾壓易推移，不能緊跟攤鋪機；使用膠輪壓路機進行復壓，以提高壓實度；不一定需要振動碾壓。

2.4.2 Superpave

結構特點：骨架密實結構，中間粒徑的集料多，集料間能形成骨架，內摩阻力較大。

碾壓要求：需要較大的壓實功，采用重型壓路機或進行振動碾壓；為保證壓實度，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，需要振動碾壓；使用膠輪壓路機進行復壓，以提高壓實度。

2.4.3 SMA

結構特點：骨架密實結構，瀝青用量多，高溫時混合料較軟，相對而言容易壓實。

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；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，即使振動應遵循“高頻低幅”的原則。

3 結束語

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

參考文獻

JTJ032-94《公路瀝青路面施工技術規范》