瀝青混合料攤鋪與壓實施工技術的應用

【摘要】在瀝青混合料攤鋪和壓實過程中影響施工質量的因素進行分析原因及注意的事項進行闡述。

【關鍵詞】攤鋪、壓實、技術、應用

多種路面結構層材料通常主要是由各種不同粒徑的單個顆粒組成，在碾壓過程中，主要發生的現象是顆粒重新排列，互相靠近和小顆粒進入大顆粒的孔隙中。而產生這些不同物理過程的結果是增加單位體積內固體顆粒的數量，減少孔隙率（或空氣率）。影響瀝青混合料攤鋪和壓實的因素包括瀝青混合料的性能、機器參數和施工環境情況。選擇適合的機器和如何正確使用都是非常重要的。

在瀝青混合料施工過程中，能快速和正確地計算冷卻時間對選擇施工設備和數量是非常必要的。此外，合理選擇機器參數也是以最低成本達到最佳施工質量并滿足規范要求的基本條件。

1 瀝青混合料的攤鋪

在攤鋪過程中，熨平板的參數在某種程度上能影響整個攤鋪過程。預壓密實度，表面平整度和組織結構，在很大程度上依賴于攤鋪過程的好壞。按壓實系統可將熨平板分為振動型、振搗和振動組合型、高密實度型。選擇熨平板要根據實際情況，如混合料類型，攤鋪寬度，鋪層厚度，施工現場的條件和用戶愛好。無論機械拼裝和液壓收縮式熨平板都有上述三種熨平板供選擇。但影響預壓密實度的第一要素是熨平板重量，重的熨平板比輕的熨平板有更高的預壓密實度。在攤鋪過程中，要考慮以下因素：（1）熨平板前端料的高度；（2）攤鋪速度； （3）實際攤鋪厚度；（4）表面平整度；（5）攤鋪寬度；（6）接縫；（7）攤鋪時混合料溫度；（8）混合料的離析。

攤鋪速度要盡量保持不變，因為變化的攤鋪速度會導致不平整的攤鋪表面。停車也是一個問題，不僅會破壞表面平整度，而且會產生溫度離析。每次攤鋪機停車時，熨平板有下降陷入鋪層的趨勢。熨平板前端的料和后端部分壓路機無法壓實到的地方開使冷卻時，熨平板下的混合料卻仍是熱的。因此當攤鋪機重新啟動，熨平板要略微提升來克服熨平板前端的冷料，并在鋪層上留下突起。

硬料需要重熨平板，而不穩定的混合料則要使用相對輕的熨平板。因為硬料一般會將熨平板頂起，而軟料則沒有足夠阻力來支撐重的熨平板。

另一個影響攤鋪結構的因素是混合料的攤鋪溫度。不同的攤鋪溫度能產生不同的表面平整度，也影響熨平板的密實效果。當混合料冷卻時會產生更大的阻力阻礙壓實，此時，主機需要更大的牽引能力來克服阻力。因此，攤鋪較冷的料需要大牽引能力的攤鋪機和重熨平板。

選擇攤鋪機的型號要先確定熨平板型號，熨平板必須能攤鋪指定的寬度。另外還取決于瀝青混合料的類型和攤鋪厚度。

2 瀝青混合料的壓實

常見的因素被分成材料因素，機器因素和環境因素。其中，材料因素包括：混合料類型、瀝青針入度、最大石料尺寸、鋪層厚度、最高的壓實溫度、最低的壓實溫度和生產能力；環境因素包括：環境溫度、基層溫度和風速；機器因素包括：線壓力、振幅、頻率、碾壓遍數和碾壓速度。

瀝青混合料可以分成穩定瀝青料和軟瀝青料。交通荷栽的增加導致了穩定性高的瀝青面層的使用。因此，含高粘度瀝青和高碎石含量的破碎骨料的硬瀝青混合料被廣泛使用。它有高的壓實阻力，需要使用高壓實效果的設備。因此振動壓路機成為首選。

軟瀝青混合料在壓實時會有側向位移而產生細小橫向表面裂紋（3～5mm深）。適當的終壓實或道路使用后的車輛行駛，可以修復這些裂紋。若產生縱向裂紋，因其深度一般很難完全修復。因此壓實軟瀝青需要采用特殊的方法和設備。一般軟瀝青必須在冷卻后才開始壓實，即壓路機距離攤鋪機遠些，很多時候是長車道（不小于100m）壓實。為了穩定混合料，一般先采用二遍靜壓。此外，大直徑的鋼輪和低壓實速度也能防止隆起和裂紋的發生，同時適合采用高頻低振幅來壓實這類混合料。表面終壓多使用輪胎壓路機。

薄鋪層通常可提高攤鋪速度，提高表面性能，但對壓實要求很嚴。若壓路機提高速度以配合攤鋪機的工作，就可能達不到指定的密實度。因此要實現指定的密實度，就要增加壓路機數量。為避免壓碎骨料，要選擇高頻低振幅。

當瀝青鋪層厚度達到20cm時仍能達到高的密實度。但是，碾壓過厚的鋪層會產生表面波動。厚鋪層壓實從距離車道邊緣一定距離開始，然后慢慢接近邊緣，防止邊緣物料發生位移。大鋼輪直徑和高振幅適合這些場合的使用。高振幅可確保整個鋪層都有良好的密實度。

瀝青面層的發展趨勢是薄鋪層和大骨料。但薄鋪層和大骨料在壓實中容易發生骨料壓碎。為了避免骨料壓碎但又保證密實度，解決方法就是使用低振幅（0.2～0.25mm），隨之相應要提高頻率（65～70Hz），這樣就能保證達到指定的密實度。

壓實過程中還要確定最適宜的碾壓遍數。若碾壓遍數過少，就達不到要求的密實度。若遍數過多，即不經濟，又可能過壓實，對以后的使用造成不良影響。在確定的壓路機型號和混合料類型下，如何找到最適宜碾壓遍數的方法。壓實實驗中，采用7.5噸雙鋼輪振動壓路機來壓實瀝青混合料，并要求達到指定的密實度。最適宜的碾壓遍數為6遍。

合適的碾壓速度范圍為2～6km/h。厚鋪層采用低碾壓速度能達到高的密實度。碾壓遍數取決于許多因素，首先是混合料的壓實性能和指定的密實度。

目前用于瀝青混合料壓實的壓路機種類很多。壓路機的選擇受工程類型、規模和當地人的使用喜好的影響。靜壓壓路機的壓實主要依靠機器的靜重，當然也受鋼輪直徑的影響。

輪胎壓路機的壓實主要依靠機器的靜重，輪胎的壓力。一般與靜壓光輪壓路機或振動壓路機配合使用，主要在終壓實階段消除前幾次壓實的鋼輪痕跡，密封表面。其用途更多的是表面處理而不是壓實。

振動壓路機包括了靜載荷和動載荷。振動可極大降低物料的內聚力，即使使用相對較小的靜線壓力，也能提高壓實效果。振動壓路機可進行復壓實和終壓實。在復壓中，它能達到最終的密實度要求。而小型施工中，僅采用靜壓可完成表面密封。大型施工中，終壓實多使用靜壓光輪壓路機或輪胎壓路機。

熱瀝青混合料的壓實性能受溫度影響很大。通常攤鋪溫度在130 - 160℃之間。在此溫度范圍中，瀝青非常軟，且是塑性的；隨著溫度降低，瀝青的粘度增加，壓實阻力也就相應升高了。

通常振動壓路機的壓實是在攤鋪后馬上進行，并在第一遍就打開振動。但在軟和不穩定的瀝青混合料中，則開始兩遍使用靜壓，且壓實速度為1～2km/h。壓路機要緊跟在攤鋪機后面，這樣壓實在高于最低壓實溫度的情況下進行，保證密實度。

壓路機的數量和型號由攤鋪能力（表示為平方米/小時）決定。混合料每小時噸數，攤鋪寬度和攤鋪厚度決定攤鋪速度。攤鋪速度乘以攤鋪寬度就能獲得攤鋪生產能力。該值是確定壓路機數量的基本數據。

3 冷卻時間的計算

冷卻時間就是混合料溫度從初壓溫度到最低壓實溫度之間的變化時間。在瀝青壓實中，冷卻時間是非常重要的參數，尤其是對于薄鋪層。它決定壓路機操作員在混合料溫度降低到最低壓實溫度下完成整個壓實可使用的時間。在碾壓時應考慮最高壓實溫度，最低壓實溫度，鋪層厚度，空氣溫度，地面溫度和風速。其他因素包括陽光輻射，濕度等因影響很小，可以不予以考慮。

結束語

瀝青混合料攤鋪和壓實過程對路面質量和使用壽命有很大的影響。影響瀝青混合料攤鋪和壓實的因素可分為材料因素，機器因素和環境因素。通過以上所述，攤鋪和壓實在施工過程中，確實占有很大意義，通過控制好攤鋪和壓實來提高質量是最有效的措施，因此在瀝青路面施工過程中采用高標準的攤鋪和壓實，可以延長瀝青路面的使用壽命。