瀝青混凝士路面壓實新工藝研究

梅興民

（濮陽縣公路管理局，河南 濮陽 457100）

1 傳統瀝青砼路面施工作業壓實工藝存在的問題

通常的瀝青混凝土路面鋪裝施工的壓實工藝，初始碾壓一般采用重量較輕的雙鋼輪壓路機進行靜壓。在壓實時，首先使用大噸位鋼輪壓路機進行壓實，然后使用橡膠輪壓路機進行壓實，最后使用雙鋼輪壓路機最終壓實，達到表面平整。上述的壓實工藝存在以下問題。

1.1 初始壓實時間長，無法保證在高溫下完成復壓

瀝青混凝土在高溫狀態下才能取得較好的壓實效果，以確保壓實質量。降低一定溫度后，無論是增加壓實機械的噸位還是增加壓實次數，都不能達到規定的壓實效果，結果表面粗集料破碎，表面油膜不均勻，壓實度無法滿足要求。因此，保證路面施工在高溫下壓實是保證路面質量的關鍵環節，但傳統的壓實工藝是鋼輪壓實機械和膠輪壓實機械分別壓實，導致復壓時間過長，混合料溫度降低較快，如果在下承層溫度較低的前提下作業時，溫度降低會更快，將嚴重影響路面的壓實效果，無法保證路面的壓實質量，是造成公路路面破壞的主要原因。

根據以往的施工經驗，按照50m 為一個壓實段落進行控制，安排5 臺壓實設備，壓實速度在3km/h 左右，完成初始壓實，復壓和最終壓實需要1～2 個小時。壓實過程在如此長的壓實時間中，瀝青混合料的溫度損失會非常多，特別是在低溫下，表面溫度低，并且每層路面都非常薄，直接攤鋪到低溫下承層上的瀝青混合料溫度損失的會更快，因此，如何采取措施縮短壓實時間成為首要任務。

提高壓實效率，縮短壓實時間，可以從壓實機械和壓實過程兩個方面進行處理。如何挖掘設備上的潛力（如增加噸位，提高整機性能等）不屬于本次項目課題組研究的范圍。近年來，路面施工機械發展迅速，瀝青混凝土拌和設備，攤鋪機和路面壓實設備的性能得到了很大提高，但還是出現了壓實、攤鋪和混合料供應之間的不匹配，瀝青混凝土路面表面粗集料被壓碎，油膜破裂，壓實度無法滿足設計要求。作者和項目課題研究團隊認為是壓實過程和機械組合與排列存在問題。

1.2 壓實遍數控制不清，普遍存在漏壓

在傳統的壓實過程中，控制壓實遍數比較困難。由于多個壓實機械混合在一起完成壓實操作，因此機械操作手之間的配合是關鍵。機械操作手的工作責任心問題是漏壓的主觀原因。壓實設備管理人員的數量不足，設備管理人員的素質也不盡相同，壓實設備數量較多，來回穿梭不停地運動，很難按照管理人員交底的重疊寬度和壓實遍數進行操作，普遍存在漏壓現象。

1.3 壓實后的平整度效果不理想

先使用膠輪壓路機初壓，然后利用雙鋼輪壓路機的振動壓實有利于提高瀝青混凝土路面的壓實度。但是，由于橡膠輪的輪子在高溫下太重，因此不利于提高平整度。通常，橡膠輪放置在復壓的后期，這也帶來了平整度的問題。盡管橡膠輪放置在后期階段，但仍有明顯深輪跡。復壓后期的溫度已經非常低，并且很難通過最終壓實消除輪跡，導致壓實后的平整度效果不理想。當前，瀝青混合料運輸車輛較多，路面攤鋪機不能連續作業的問題得到了有效解決，嚴格控制路面攤鋪作業流程，設專人跟蹤攤鋪機完全可以處理攤鋪中的一些問題。當前，需要解決路面作業過程中存在的主要問題，路面成型后的平整度偏低。

1.4 低溫壓實和漏壓對路面施工質量的影響

由于低溫壓實，漏壓普遍，嚴重的溫度離析和低平整度等問題，傳統的壓實方法存在一系列后果：路面質量差，局部壓實不足和溫度離析。增加路面滲透性，致密的半剛性基層很難排出滲透水，導致瀝青和骨料在汽車的動態水壓下出現剝落，會使路面面層過早出現坑槽和表面松散，同時，由于壓實不充分，路面很容易出現車轍，導致路面的平整度差，摩擦系數變小，路面面層質量問題過早產生，影響行車安全。

2 瀝青混凝土路面壓實機械組合同步壓實新工藝試驗研究

筆者帶領項目課題組，在大廣高速公路濮陽段工程項目路面面層施工時，對瀝青混凝土面層施工壓實工藝進行了路面壓實機械組合同步壓實新工藝試驗研究，取得了良好的效果，具體步驟如下。

2.1 分段壓實

按照50～60m 分段，作為壓實控制段落，6 臺壓路機一起工作，一個壓路機處于前面進行初始碾壓（采用11t 高頻低幅雙鋼振動壓路機），復壓時按左右半幅各安排一組壓路機，每半幅各安排一臺高頻低幅雙鋼輪振動壓路機和一臺橡膠輪壓路機（≧32t）的組合。每組壓路機采用相同的步距和速度，共同推進和后退，實際控制的碾壓遍數為8 遍。最終壓實采用1 臺雙鋼輪壓路機進行收面，削除輪痕，提高路面整體的平整度。現場只需安排一個管理人員對路面壓實機械設備進行控制，并且復壓時組合的壓實機械設備速度接近，壓實遍數容易控制。在現場實際管理時，可只對復壓時安排兩組壓路機進行重點控制，確保這兩組壓路機壓實遍數能夠保證四遍，就可滿足瀝青混凝土路面的壓實功要求。同時，控制好初始壓實和最終壓實，以適合于現場實際施工效果，并且不再強調碾壓遍數。經項目課題組總結試驗效果，證明該方案壓實遍數清晰，控制方便，現場施工管理容易。

2.2 連續壓實

瀝青混凝土路面攤鋪現場施工不劃分壓實段落，5 臺壓實機械組合操作，初壓安排一臺雙鋼輪壓路機和一臺膠輪壓路機，2 臺壓路機組合為一組進行壓實，復壓同樣一樣安排2 臺壓路機組合壓實，終壓安排1 臺雙鋼輪壓路機進行碾壓，初壓和復壓的每套組合，前后距離約2m，同步前進和后退。每個組合負責半幅，初始壓實時直接打開振動，每個組合壓實一遍，相當于壓實兩遍，其中雙鋼輪壓路機壓實一遍，膠輪壓路機壓實一遍。

攤鋪機后面緊跟有4 臺壓路機，雙鋼輪和膠輪壓路機各2 臺。每次壓實完成后，總進度為5m。當壓路機組合退回時，它將返回到起始位置。壓實次數沿著攤鋪機的方向每5m 傳遞一次，也就是說，第1 個5 米完成壓實5 遍，第2 個5 米壓實4 遍，第3 個5 米壓實3 遍，第4 個5 米壓實2 遍，第5 個5 米壓實1 遍。循環前進，小步距流水連續作業，緊跟攤鋪機，最終完成全部作業面的壓實工作。

連續壓實，流水作業，流水步距為5 米的連續作業方法，這樣節省了初始壓實，縮短了整體的碾壓時間。在低溫的施工環境下，可采用本方法進行作業，可在高溫下完成混凝土混合料的壓實，用時較短，能達到較好壓效果。瀝青混合料在瀝青混凝土拌和站的出倉溫度可降低5～10℃。它可以節省混合料的拌制成本，并提高工作效率。

3 組合同步壓實新工藝的優點

（1）提高壓實效率。在相同的速度下，壓實機械組合同步壓實復壓效率提高一倍，整體壓實效率提高了40%。

（2）壓實過程中，面層復壓時溫度高，用時短，對提高路面的整體壓實質量非常有幫助。

（3）壓實遍數易于控制。組合壓實道次非常清晰，易于控制壓實質量，避免過度壓實和漏壓，使道路壓實質量更均勻，利于保證瀝青混凝土路面的壓實度。

（4）利于保證路面的平整度。傳統的路面壓實方法是鋼輪和橡膠輪壓路機分開壓實，沒有進行組合，容易形成較重的輪跡，不利于提高路面的平整度。把雙鋼輪壓路機和橡膠輪壓路機組合在一起進行壓實可以及時消除輪跡，并且可以保證路面的平整度。

（5）可提高路面的整體質量。路面壓實質量的提高有利于減少公路路面的早期破壞。公路路面早期破壞和壓實不充分及溫度離析有很大關系，這兩方面的改進，改善了路面整體的質量水平。

（6）提高工作效率，節省路面工程的施工成本。組合同步壓實在復壓階段縮短了壓實時間，混合料在拌制時出倉溫度可降低約5℃，降低了混合料的拌制成本，同時提高了路面工程的施工效率。

（7）有利于提高路面的壓實度。在相同的壓實遍數下，壓實度可得到提高，由于膠輪壓路機和雙鋼輪壓路機在路面施工復壓結段同步組合碾壓，瀝青混合料受到均勻壓力，膠輪壓路機在較高溫度下對瀝青混合料進行揉搓和擠壓，使瀝青混合料中的粗細集料重新分布，減少了摩擦阻力，提高了壓實效果，有利于提高瀝青混凝土路面的壓實度。

4 組合同步壓實施工注意事項

（1）組合同步壓實瀝青混凝土路面結構時，膠輪壓路機與高頻低幅雙鋼輪壓路機非常靠近，機械操作手應做好配合，最好在施工前進行練習，做到熟悉本方案的操作步驟，嚴格按照技術交底的要求進行壓實。

（2）該計劃實施后，監管人員和施工單位領導非常支持，但一些壓路機司機強烈反對。其中一個原因是他們習慣了舊模型，并且不想努力學習新模型。第二個原因是新工藝使壓路機司機不能松懈。因此，新方案遇到阻力時也要強力執行，否則將會影響路面施工質量。

（3）在采用組合式碾壓工藝時，復壓遍數控制不低于8遍，也可根據現場的工況經試驗確定具體碾壓遍數。

（4）經項目課題組試驗，級配良好的瀝青混合料可以直接打開高頻底幅雙鋼輪壓路機的振動進行碾壓，也可以采用膠輪壓路機進行初壓；當發現初壓時開始振動，導致混合物嚴重移位時，應使用靜壓。

（5）同步組合進行碾壓時，雙鋼輪壓路機與膠輪壓路機的組合，本工藝對兩臺壓路的先后次序未作要求，但要求雙鋼輪壓路機必須采用“高頻低幅”作業方式進行施工。雙鋼輪壓路機與膠輪壓路機的組合同步進行碾壓時，揉搓與振動共同作用，壓實機理與傳統壓實機理可能很大的不同。同時，希望有類似施工經驗的同行和專家加強瀝青混凝土路面壓實工藝的方面研究，建立路面壓實機械組合同步壓實方面相關的工藝模型，完善該工藝的研究。

5 結語

瀝青混凝土路面施工在復壓階段采用高頻底幅雙鋼輪壓路機與較大噸位膠輪壓路機組合同步碾壓的施工方法，壓實時間短、壓實效率高、溫度損失小、平整度效果好、使路面的整體壓實質量得到提高。經課題組試驗和多條高速公路路面施工實踐驗證，該施工方法可節約壓實機械效率38%、減少壓實時間48%，路面在同等碾壓遍數壓實度可提高1%～2%，可提高路面平整度。壓實遍數清晰可控，杜絕了以往漏壓和膠輪壓路機壓實遍數偏少的問題，易于控制瀝青混凝土路面施工的壓實質量。