淺談瀝青路面施工壓實度變異性分析及控制內容

王　強

(貴州省公路工程集團有限公司，貴州 貴陽　550001)

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淺談瀝青路面施工壓實度變異性分析及控制內容

王強

(貴州省公路工程集團有限公司，貴州 貴陽550001)

摘要：針對瀝青路面壓實度切實存在的變異性特點，在表明其參數的基礎上，對變異性造成的穩定度、平整度以及空隙率變化和影響進行深入分析，并以此為根據，從溫度控制、碾壓速度控制以機具組合三方面提出變異性控制措施，為瀝青路面施工提供可靠的理論依據。

關鍵詞：瀝青路面；施工壓實度；壓實度變異性；變異性控制

1路面壓實度變異性參數

由于測試對象的質量會存在一定差異，所以數據會出現不同程度的波動，為更好的了解被測對象的具體變化情況，需運用以下方法進行表述。

標準差σ：

(1)

(2)

變異系數Cv：

(3)

對于工程統計而言，經常會使用方差或者是標準差對取值的均勻度進行判斷與衡量。若兩個隨機變量方差完全一致，則僅僅可以證明這兩個變量以其均值進行取值的過程中，分散程度是一致的。所以，想要進一步比對它們的取值均勻性，還需借助變異系數，也就是標準差與數學平均值的比值百分數。它可以很好的反映出變量所具有的不穩定程度。

就瀝青路面施工而言，壓實度存在一定變異性，而且通過數據分析得知，這一變異性體現在上層、中層與下層等許多方面。

2壓實度變異性對路面造成的實際影響

2.1壓實度和空隙率之間的關系

通常情況下，壓實度與密實度成正比關系，隨著壓實度的不斷增大，密實度也會相應的提高，空隙率隨即降低。以某瀝青混凝土為例，其毛體積密度經試驗得知為2.50 g/cm3，空虛率在4%左右，通過進一步推算得出，其密度的最大理論值為2.60 g/cm3。不同壓實度條件下的空隙率數值見表1。

表1　瀝青混凝土壓實度與空隙率之間的關系

瀝青混凝土壓實度與空隙率的計算公式為：

(4)

公式(4)中，ρf代表試樣毛體積密度(單位：g/cm3)；ρ0代表試樣標準馬歇爾試驗毛體積密度(單位：g/cm3)；ρt代表試樣密度的最大理論值(單位：g/cm3)。

由二者的關系可以明顯的看出，瀝青混凝土的空隙率與壓實度保持相對顯著的反比關系，壓實度每降低1%，空隙率平均增加約1%。

控制空隙率是路面施工的重要環節，如果路面的空隙率較小，在路面正常運行的過程中經過行車荷載的不斷壓實，在高溫天氣中極易出現泛油等現象，對路面的穩定性及抗滑性造成較為嚴重的影響；如果路面的空隙率較大，其透水性隨即變大，地表積水與地下水會十分容易的進入到內部結構中，最后透過各個面層，到達半剛性層面的頂端。在行車荷載的作用下，存留在內部結構中的自由水，會產生一定動水壓力。動水壓力的產生會使瀝青混凝土材料出現剝落等現象，進而造成坑洞、松散等問題。在實際情況中，由于瀝青混凝土空隙率過大，而出現的路面水損害問題并不少見，已成為當前路面早期損害的常見形式之一。

2.2壓實度和穩定度之間的關系

壓實度和瀝青混凝土的穩定度與勁度息息相關，具體影響程度如圖1所示。

圖1　瀝青混凝土壓實度和穩定度之間的關系

由圖1可以明顯看出，二者成正比關系，且高壓實度處的穩定度升高程度遠大于低壓實度。如果路面的實際壓實度較低，則穩定度隨之變小，進而對其抗車轍性能造成直接的影響，隨時有可能引發早期損害。

2.3壓實度和平整度之間的關系

公路通車后，路面受到行車荷載的持續作用，會被再次壓實，產生不同程度的壓密形變。以某瀝青混凝土為例，其毛體積密度經試驗得知為2.50 g/cm3，實際壓實度96%，在此情況下，瀝青混凝土的實際密度是2.4 g/cm3，由此可推算出，壓密形變占面層總厚度的4%左右。不同壓實度與壓密形變間的對應關系如表2所示。

表2　不同壓實度與壓密形變間的對應關系

通過表2能看出，不同壓實度路面在運行過程中所產生的壓密形變也會有所不同，如果壓密形變較大，將會對路面的平整度造成直接的影響。路面平整度如果一開始就較為惡化，在后續的行車作用下，惡化加重，此時已經不是單純的局部壓密形變，在沖擊力的影響下，混合料會不斷向兩側移動，進而形成較大程度的不平整度，不僅損害公路，還有可能引發各類安全事故。

3有效控制壓實度自身表異性的合理措施

3.1控制碾壓溫度

經過實踐足以證明，碾壓溫度對于瀝青混凝土自身的密實度具有較大的影響，也是影響其密實度的主要因素。作為一種粘彈性體，所有瀝青混合料自身的溫度越好，存在的塑性就會越大，由于外力的較強作用，直接會導致瀝青混合料不斷縮小空隙同時增加自身的密實度，最終獲得較為平整的效果。一般情況下，在瀝青混合料實際規定的具體溫度范圍區間，混合料自身具有的溫度越高，就會越容易得到較高的密實度。例如，表3代表不同擊實溫度條件下的標準馬歇爾試驗密度對比情況。從下表中不難看出，擊實溫度越高，瀝青混合料自身的密實度也大。

3.2控制碾壓速度

假設使用一輛重量為6t的壓路機對厚度為5 cm的路面進行碾壓，則壓實度與實際碾壓速度與次數的關系如圖2所示。

表3　不同擊實溫度條件下的標準馬歇爾

圖2　壓實度與實際碾壓速度與次數的關系

由圖2可知：

(1) 碾壓次數一致時，隨碾壓速度的增加壓實度越小；

(2) 想要達到相同水平的壓實度，隨碾壓速度的變大，碾壓次數必須增多；

(3) 在達到一定限度以后，即使增加碾壓次數也無法起到提高壓實度的作用，反而還有一定幾率出現相反的效果，因此，在實際施工過程中應對碾壓的速度進行有效的控制。

3.3合理配置碾壓組合

鋼輪與輪胎壓路機較為常用，相比之下，鋼輪壓實效果較好，但其會對路面中的一些骨料造成損壞，所以不適宜多次碾壓使用。然而，輪胎壓路機則不會損壞骨料，但壓實效果并不十分顯著，需通過加大碾壓次數予以彌補。實踐證明，配合使用鋼輪與輪胎壓路機進行碾壓(先用鋼輪壓路機預壓，再使用輪胎壓路機復壓)可起到最好的壓實效果。

4總結

(1) 路面壓實度切實存在一定變異性；

(2) 壓實度變異性會對路面的空隙率、穩定度以及平整度造成一定影響；

(3) 為有效消除壓實度變異性對路面性能的影響，應從溫度、碾壓速度以及碾壓機具組合三方面入手。

參考文獻：

[1]龍浩. 瀝青路面施工壓實度變異性分析及控制[J].城市建筑,2013,(22):257.

[2]張海濤. 瀝青路面施工壓實度變異性分析[J].黑龍江交通科技,2013,(1):94-95.

[3]陳文明. 瀝青路面施工壓實度變異性研究[J].科技創新與應用,2012,(4):103.

收稿日期：2016-02-11

作者簡介：王強(1976-)，男，貴州貴陽人，工程師，研究方向：公路路面施工。

中圖分類號：U416.1

文獻標識碼：C

文章編號：1008-3383(2016)05-0069-02