影響瀝青混合料壓實的因素分析

張建光

(山西路橋第一工程有限責任公司，山西太原 030006)

1 概述

瀝青混合料壓實是瀝青面層施工的關鍵步驟，也是瀝青面層質量形成的重要組成部分。由于瀝青混合料類型和其結構的不同，壓實工藝也有區別。綜合分析影響瀝青路面壓實的因素，主要有壓實機械、瀝青混合料、壓實工藝、外界環境等幾個方面。現將這幾個方面的因素作以下分析。

2 壓實設備

壓路機是影響路面壓實的重要因素。根據瀝青混合料的特點，不同的壓實階段應選擇不同的壓路機。瀝青路面常用的壓路機主要有:鋼輪壓路機、輪胎壓路機、振動雙鋼輪壓路機。

2.1 鋼輪壓路機

鋼輪壓路機屬靜作用壓實機械，它主要利用其自身重量對混合料進行壓擠，減少混合料的空隙率，使混合料中的集料之間進一步靠近從而提高密實度。鋼輪壓路機的壓實層厚度較小，其作用范圍一般小于7.5 cm。

鋼輪壓路機適用于各類瀝青混合料的初壓和終壓。初壓是初步穩壓，提高平整度;終壓主要是消除輪跡。用于初壓時行進速度一般控制在 1.5 km/h～2 km/h，終壓一般為 2.5 km/h～3.5 km/h，1.5 km/h ～2 km/h。碾壓段落一般控制在80 m 以內。

2.2 膠輪壓路機

膠輪壓路機通過揉壓的方式與下承層一起作用給混合料一個變化的擠壓力。壓實過程中，膠輪與膠輪之間以及膠輪下的混合料被膠輪擠壓，壓實范圍內的整體處于高壓受限制的狀態，從而使瀝青路面更加密實、穩定。膠輪壓路機壓實行進速度一般控制在3.5 km/h ～4.5 km/h。

膠輪壓路機的輪胎氣壓非常影響壓實效果，氣壓高時，接地面積會減小，因此傳遞到鋪層上的單位面積壓力越大，膠輪壓路機適用于密級配瀝青混合料的復壓，可增加混合料的泌水性。

2.3 振動雙鋼輪壓路機

振動雙鋼輪壓路機是通過自身重量加上鋼輪的振動沖擊力來提高混合料的壓實效果，由于增加了振動沖擊的作用，大大提高了對瀝青混合料的壓實效率，從而減少了壓實的遍數和壓實時間。雙鋼輪振動壓路機可以振動壓實，也可關閉振動靜壓，因此可以用于各種條件的瀝青路面各個壓實階段的壓實，尤其是粗骨料為主的混合料，更宜采用振動壓路機復壓。其振動頻率一般為35 Hz～50 Hz，振幅為0.3 mm ～0.8 mm。

3 瀝青混合料

瀝青混合料中的集料與瀝青對壓實有著重要的影響。

3.1 集料

在瀝青混合料中，集料顆粒間的摩阻力是影響壓實的重要阻力，也是影響瀝青面層穩定性的重要因素。混合料中細集料過多時，施工和易性好，但是不易碾壓容易出現裂縫;混合料的中間細集料過多時會使混合料變脆，影響混合料的穩定性，容易過壓;粗集料過多時，混合料中的空隙大，也不易達到要求的壓實度。

因此混合料中集料的各種技術指標要符合要求。混合料的配比經設計配合比、生產配合比、驗證配合三階段后接近完善，施工時應根據實際情況準確控制混合料的配比，確保混合料配比的準確和出料品質的穩定。

3.2 瀝青

瀝青膠結料的用量也對混合料的壓實有直接影響。瀝青用量過大時，混合料中瀝青膠粘材料游離于集料之間，粒料摩阻力減小，容易出現大范圍推移，混合料穩定性差，難以壓實;瀝青用量過少時，混合料中缺少膠結材料，混合料松散，耐久性差，也不易壓實。因此混合料中瀝青用量的控制也是確保混合料壓實的重要環節。

3.3 層厚

通常來說，較厚的鋪層保溫時間長，有足夠的時間碾壓，但需要較大的壓實功，進行更多次的壓實;層厚較薄則降溫快，需要壓路機盡可能快地壓實。因此薄層(4 cm以下)混合料的初壓溫度要高，厚層(7 cm以上)可以適當降低初壓溫度。瀝青路面結構層的厚度應與混合料的最大公稱粒徑相匹配，對于常規的瀝青混合料，層厚宜不小于混合料最大公稱粒徑的3倍，且一般層厚不大于10 cm。

3.4 混合料的溫度

混合料溫度是影響熱拌瀝青混合料壓實的重要指標，混合料的壓實溫度控制應該保證有足夠的時間完成壓實。太高的溫度會導致瀝青的老化，在壓路機的作用下混合料會出現推移;太低的溫度會導致混合料缺少流動性變硬而不易壓實。一般瀝青混合料的初壓溫度應控制在125℃ ～145℃，終壓溫度不低于60℃ ～80℃。改性瀝青通常宜較普通瀝青混合料的生產溫度提高10℃～20℃，初壓溫度不低于150℃，碾壓終了溫度應不低于90℃。

4 外界環境因素

施工氣溫、風級和日照強度、下承層溫度都是直接影響瀝青混合料溫度的因素，對路面壓實的影響明顯。

1)氣溫低于5℃時，由于混合料溫度下降過快而來不及壓實，不宜施工薄層瀝青路面(厚度小于5 cm)。2)外界氣溫偏低或者風力較大時，應適當提高瀝青混合料的碾壓溫度，壓實設備應跟進壓實。3)下承層的溫度是導致混合料冷卻的另外一個因素，下承層溫度過低會快速吸收熱拌瀝青混合料中的熱量，使攤鋪的面層底部迅速冷卻而難以壓實，因此下承層最適宜的溫度為15℃～20℃。低于此范圍時，應提高壓實溫度或增加壓路機數量以加快壓實速度，確保較短時間內碾壓到要求的密實度。

5 碾壓工藝

熱拌瀝青混合料施工中，混合料路面的攤鋪、壓實必須保持緊密的銜接，盡量減少停頓，使面層施工連續勻速進行，保證壓實質量的穩定。

1)壓實機械的組合。選擇合適的壓實機械組合是瀝青混合料壓實的重要環節。正確的壓實機械組合既可節省機械投入和臺班費用，又可保證壓實的質量，否則可能會事倍功半，既造成資源的浪費又達不到壓實效果。

2)壓實工藝。壓實施工一般遵循“先靜后振，先輕后重”的壓實順序，從外側向中心、由低處向高處進行壓實。壓實時主動輪面向攤鋪機進行碾壓。a.初壓。初壓是壓實作業的第一步，是對所攤鋪的混合料進行的初步穩壓。初壓一般采用鋼輪壓路機或振動壓路機靜壓1遍～2遍，通常不采用膠輪壓路機進行初壓。初壓時應將壓路機的驅動輪面向攤鋪機，以減少從動輪對混合料的水平推移。壓實段落一般控制在30 m～60 m。b.復壓。復壓是獲取壓實度的關鍵過程，應緊跟初壓進行，并在合適的溫度范圍內完成。一般可采用靜作用鋼輪、膠輪與振動壓路機進行壓實，一般壓實4遍～6遍，振動壓路機通常采用高頻低振幅，相鄰碾壓帶應重疊1/3～1/2輪寬。c.終壓。終壓主要是提高路面平整度，消除壓實機械在壓實過程中形成的輪跡，通常采用鋼輪壓路機或振動壓路機靜壓。終壓應在混合料低于80℃前完成。

6 影響壓實的其他因素

除以上幾個主要方面外，影響瀝青混合料壓實的因素還包括:下承層的平整度、混合料攤鋪作業的穩定性、接縫部位、人工攤鋪等。

6.1 下承層的平整度

下承層的平整度直接影響新鋪瀝青面層的厚度和平整度。下承層起伏較大時，會造成新鋪面層個別部位出現過厚和過薄現象。壓實時，過厚部位往往達不到要求的壓實度，出現欠壓，而過薄部位出現過壓、面層損壞現象。

6.2 攤鋪作業的穩定性

攤鋪作業的穩定性包括攤鋪機夯錘與熨平板對混合料的振壓效果，攤鋪作業的連續性以及攤鋪混合料的均勻性。攤鋪時振壓均勻使壓實機械更容易進行壓實;攤鋪在作業時出現停頓，使已鋪混合料與后鋪混合料出現較大溫差，也影響壓實效果，尤其是攤鋪機停頓部位在壓路機經過時會出現“跳車”現象;攤鋪的混合料不均勻、出現的離析現象，也嚴重影響混合料的局部壓實。

6.3 接縫部位

接縫的壓實是碾壓工序中重要的一環，無論橫縫還是縱縫，應采用搭接碾壓，即從已鋪路面逐步向新鋪路面進行壓實，壓實務求均勻、細致、到位。

6.4 人工攤鋪部位

部分攤鋪機無法到達的部位采用人工攤鋪施工。人工攤鋪容易出現攤鋪的混合料不均勻、平整度差、攤鋪后混合料溫度偏低的現象，要求壓實作業緊湊、多次進行，人工及時補料、精細整平，以保證其壓實。

7 壓實工藝與參數的確定

良好的壓實工藝既要求均勻、高效地使瀝青混合料路面達到要求的密實度，而且要確保壓實作業與攤鋪效率相配套。碾壓工藝應依據鋪設試驗路段進行確定，通過試驗路段應確定有關壓實工藝和相關參數，包括:壓路機械的型號與組合、壓實的順序、次數，碾壓鋪層全寬所需的時間，碾壓段落長度，壓實速度，壓實溫度等等。

8 結語

影響瀝青混合料壓實的因素是多方面的，只有根據瀝青混合料性質正確選擇壓實設備，選擇正確的壓實工藝，按照試驗段確定的壓實參數，嚴格控制影響壓實的各個因素，才能事半功倍地確保瀝青混合料路面的壓實質量。

［1］ 中國公路建設行業協會，重慶交通學院，長沙理工大學.公路工程施工項目管理實務［M］.北京:人民交通出版社，2010:39-40.