影響瀝青路面壓實質量的因素

任國化

中交二公局東盟公司，陜西西安 710064

影響瀝青路面壓實質量的因素

任國化

中交二公局東盟公司，陜西西安 710064

瀝青路面壓實過程是保證瀝青路面質量的重要環節，它直接影響路面的耐久性和使用性能。本文主要從瀝青混合料本身特性、壓實工藝、碾壓溫度、瀝青層厚度、壓實機械等方面闡述了影響瀝青路面壓實質量的因素，從而為制定合適的施工方案提供理論依據。

瀝青路面；壓實質量；壓實工藝；碾壓溫度

1 壓實的功用

1.1 保證實現路面功能性和使用性

同一配合比的瀝青混合料在不同的擊實遍數下，其標準馬歇爾實驗數據表明：瀝青混合料在壓實不充分時強度很低，馬歇爾穩定度隨著混合料密實度的增大而增大。實現瀝青路面的功能性和使用性對高等級路面的抗滑效果和排水能力要求也很高。通過對混合料配合比的設計可以提高這些性能，同時碾壓質量的好與壞，也直接影響構造深度和擺值。當壓實度較小時，擺值和構造深度可能較大，但隨著通車量的增長衰減程度很快，最終的穩定值較低。

1.2 防止荷載追密形成車轍損壞

竣工時如果瀝青路面碾壓的初始密實度過低，在高等級公路交通的渠化作用下，追密現象將會大大增加車轍量。如果采用動穩定度來評價不同密實度下，瀝青混合料的抗高溫變形能力，同樣也可以說明壓實度不夠將會導致產生大的車轍損壞。

1.3 實現瀝青混合料的密水性

實現瀝青混合料設計的密水性，瀝青混合料密實度過低就會產生較大的空隙率，不能保證混合料設計要求的密水性，必將產生嚴重的滲透，最終破壞路基。

1.4 確保瀝青混合料的耐久性

瀝青混合料壓實不足必將導致空隙率增大，這樣瀝青路面在使用過程中瀝青接觸空氣、紫外線、水的表面積就會增大，這就會加快瀝青的老化速度，影響其耐久性，從而出現松散、剝落等早期損壞。

2 瀝青混合料壓實特性的分析

2.1 集料顆粒形狀和性質的影響

所用集料的形狀、棱角、吸水率和表面構造對路面瀝青混合料密實度有一定的影響，集料的最大尺寸、粗集料所占比例、含砂量、礦粉含量對瀝青混合料壓實后的密實度也有較大的影響。當其他各項指標一樣時，均勻級配的瀝青混合料比間斷級配的容易碾壓，粗集料含量較多的混合料，需要明顯增大碾壓的壓實力，才能保證所需空隙率。另一方面，含沙量較大時或者細集料含量較多時，由于其塑性較大也難壓實。

2.2 瀝青的影響

瀝青的黏度也會影響混合料的壓實度。當碾壓瀝青混合料時，瀝青黏度過大就會牽制顆粒間的相互移動；如果黏度過小，碾壓時集料就會很容易的移動。當瀝青混合料溫度較高時，瀝青主要起顆粒之間潤滑劑的作用，當混合料溫度較低時，瀝青起顆粒間結合料的作用。135℃瀝青的黏度越大，瀝青混和料降低空隙率的抵抗力就越大。因此，當使用高黏度瀝青時，為了保證路面的壓實度，宜采用較高的碾壓溫度。

2.3 混合料的性能及其比例的影響

瀝青混合料的整體性能能極大地影響路面的壓實特性，這種影響比其他單一集料的影響更顯著。當瀝青的用量較小時瀝青混合料就會變的干澀、粗糙。當瀝青的用量過大時，就會出現過潤滑，碾壓時就會極不穩定，甚至出現開裂現象；如果瀝青用量稍低于最佳瀝青用量時，為了降低孔隙率，可以適當的增加壓實來達到較好的效果，但倘若瀝青用量高于最佳瀝青用量時，增加壓實對于阻止混合料的極限變形幾乎是無用的。如果集料中的含水量未達到規定要求，就會對瀝青的粘附性能造成較大影響，使混合料整體的黏結力大幅下降，在碾壓的過程中容易出現移動，很難保證碾壓效果。

3 提高瀝青路面壓實質量的措施

3.1 壓實工藝

壓實一般分為初壓、復壓和終壓三道工序。初壓是為了整平和穩定混合料，同時為復壓創造有利的條件；復壓是使混合料密實、穩定、成型，混合料的密實程度取決于這道工序；終壓的目的是消除輪跡，形成平整的壓實面。

3.1.1 初壓

當設計有路緣石、擋板和路肩等支擋時，應緊靠支擋壓實。當無支擋時，可將路緣的混合料稍稍耙高，然后進行碾壓。在坡道上應該遵循由低向高的碾壓次序。初壓應采用雙鋼輪振動壓路機關振后靜碾1～2遍，線壓力不應小于350N／cm。初壓后主要檢查路面的平整度和路面的成型，必要時應給與修整。

3.1.2 復壓、終壓

復壓宜采用雙鋼輪振動壓路機，經試壓后確定碾壓遍數，不應少于4遍，必須達到要求的密實度和空隙率，確保路面的平整度；確定合適的碾壓段長度，一般不超過60～80米。對密級配瀝青混合料的復壓應先進行低頻大振幅的碾壓，以增加下面的密實度，通常為1～2遍；然后進行高頻低幅碾壓，確保表面的密實度，相鄰碾壓帶應重疊1/3～1/2的碾壓輪寬度。復壓之后立即進行終壓，終壓可選用輪胎壓路機和關閉振動的振動壓路機進行碾壓，以確保路面的平整度。如經復壓后能夠滿足各項指標要求可免去終壓。

3.2 碾壓溫度

溫度對瀝青混合料碾壓的影響尤為顯著，只有掌握溫度對碾壓特性的影響規律，才能保證瀝青混凝土路面的壓實效果。瀝青混合料在進行碾壓作業時，就會產生相應的變形，而混合料內部的約束力則阻止這種變形。研究表明約束力的大小隨溫度的增大而減小，因此，為了防止碾壓過程中的推移等變形，對瀝青混合料的碾壓溫度有一個最高限制，同時為了確保能夠碾壓，達到一定的密實度，又對溫度有一個最低限制。所以，必須在一定的溫度范圍內進行碾壓。

3.2.1 初壓溫度的確定

隨著溫度的變化，瀝青的黏度也會增大或者減小，不同種類瀝青的粘溫特性也不盡相同。初壓時應該選擇合適的碾壓溫度，過高或者過低都會影響其壓實效果。當壓實溫度過高時，瀝青黏度低，瀝青料很不穩定，容易出現較嚴重的推移現象，甚至出現裂紋。當碾壓溫度過低時，瀝青變稠，很難碾壓，還會出現發裂現象。因此，需要通過實驗求出粘溫特性曲線，確定初壓溫度。

3.2.2 終了溫度的確定

實踐證明，碾壓終了溫度一般應在90℃～110℃間。從路面的早期損壞來看，在90℃以下碾壓的路段，早期損壞情況最為嚴重。通過大量的室內試驗可以看出，當碾壓溫度小于70℃時，壓實度在96%以下，達不到高等級公路的壓實要求。當復壓溫度控制在90℃～115℃時，可以達到較高的壓實度；當壓實溫度小于90℃時，壓實效果已不明顯，繼續碾壓基本不能提高壓實度。雖然碾壓溫度較高時能夠得到較高的壓實度，但終了溫度也不能太高，因為這樣會留下壓路機的輪印甚至出現混合料的推移現象。

3.2.3 有效壓實時間的確定

1）攤鋪層厚度的影響。基層施工中的各種因素導致水穩基層的標高與設計會不能保持一致，這必導致攤鋪機攤鋪的下面層厚度不均勻。同樣的瀝青混合料，同樣的設備攤鋪，從初壓到終壓，攤鋪層各處的溫度高低不一。瀝青混凝土的鋪層越厚，冷卻的速度就越慢，溫度便會較高；反之，其溫度也便較低。因此在實際施工中我們應根據不同的鋪層厚度選擇適當的攤鋪、碾壓速度，以確保較高的壓實度和路面質量。

2）環境溫度的影響。考慮到環境溫度對瀝青混合料的影響，在實際的各生產環節上一般均使用上限溫度，為了減少其運輸過程中熱量的散失，通常使用保溫布加以覆蓋，攤鋪、初壓、復壓以及終壓各個工藝環節銜接緊密，就是為了防止混合料的熱量散失，確保各個工藝環節的施工溫度。

3）風力的影響。風會帶走混合料表面的熱量，特別是環境溫度較低時，影響尤為明顯。當風力大于4級時，攤鋪層表面的溫度以5℃／min～6℃／min的平均速度降低，由于壓路機的碾壓需要大概20米的碾壓段，從攤鋪結束至初壓開始會降低大概20℃～30℃，這對瀝青混合料的壓實有較大的影響。碾壓會降低瀝青混合料溫度降低的速度，因此，碾壓工藝一般要求初壓壓路機盡可能尾隨攤鋪機進行碾壓。

表1 是不同的攤鋪溫度在風力2～5級時有效壓實時間

3.3 壓實速度與遍數

合理的壓實速度對路面的質量和壓路機碾壓作業效率有非常重要的影響。在碾壓作業時，速度一般控制在1.5Km／h～3.0Km／h并保持恒速，輪胎壓路機的速度可適當高點，但不能超過4Km／h。碾壓速度過大，會產生推移，橫向裂紋，影響路面的平整度；速度過低，會使整個攤鋪工藝銜接不上，混合料溫度的降低同樣會影響碾壓質量。實踐表明，碾壓速度的選擇原則是在確保瀝青混合料碾壓質量的前提下，盡量提高碾壓速度，從而減少碾壓遍數，提高碾壓效率。

表2 壓實度、碾壓遍數和碾壓速度的關系

4 結語

本文主要分析了瀝青混合料的壓實特性和提高瀝青路面壓實質量的措施，結合自己實踐從壓實工藝和碾壓溫度兩個角度闡述了對瀝青混合料碾壓效果的影響因素。因此，為了提高路面的壓實質量，必須綜合考慮本文所論述的各影響因素，制定合理的施工方案和施工工藝，使公路施工的經濟利益最大化。

[1]易家龍.淺談影響瀝青路面壓實的因素[J].城市道橋與防洪,2010.

[2]鄧年生.如何提高瀝青路面壓實質量[J].河南水利,2006.

10.3969/j.issn.1001-8972.2012.19.018