瀝青路面維修不同層厚的壓實控制研究

張道君，孫建國

重慶通力高速公路工程有限公司，重慶 401147

瀝青路面維修不同層厚的壓實控制研究

張道君，孫建國

重慶通力高速公路工程有限公司，重慶 401147

通過實驗，對瀝青路面維修中不同攤鋪厚度及設(shè)計碾壓方式下的壓實效果進行了研究，并分析對路面維修質(zhì)量、成本、工期的影響，得出了相關(guān)結(jié)論與技術(shù)措施。

瀝青路面維修；攤鋪；碾壓；質(zhì)量控制

在高速公路瀝青路面維修施工中，往往存在著工作面窄、工期緊、交通壓力大的情況，有時還不得不安排在交通量稍小的夜間施工，這勢必影響維修質(zhì)量，尤其在交通量大的路線，此種情形很常見。所以時間在這種情況下成了關(guān)鍵，當(dāng)在施工組織上無法再將其壓縮，我們不得不將目標(biāo)轉(zhuǎn)移到了施工工藝上。

這里我們依托成渝高速公路路面維修施工項目，通過設(shè)計不同攤鋪層厚度及不同碾壓工藝（碾壓組合方式及遍數(shù)）并以實驗方式進行現(xiàn)場施工，然后對實驗路段進行鉆芯取樣、路面檢測，得出相應(yīng)實驗數(shù)據(jù)來分析不同碾壓厚度及不同碾壓組合方式下對瀝青路面質(zhì)量的影響，并提出在保證質(zhì)量前提下的瀝青混凝土不同厚度下的碾壓工藝，目的在于節(jié)約施工時間與成本。我們作了重新設(shè)計，對LK65+950及LK69+590實驗段調(diào)整了上面層的碾壓遍數(shù)，并對中下面層也采用XP262膠輪（9輪）代替先前采用的XP260膠輪（11輪），以減少輪胎來增大胎壓，從而減少碾壓遍數(shù)且獲得更好的碾壓效果。

為表證實驗路段施工質(zhì)量的全面性，我們對路面還進行了現(xiàn)場檢測，結(jié)果如下：

1 實驗過程及實驗數(shù)據(jù)

通過參考相關(guān)研究資料，并根據(jù)成渝路實際施工情況，我們對此次實驗段的攤鋪層厚及碾壓方式進行了專門設(shè)計。我們嘗試對上中下面三層采用兩層一起攤鋪，增加碾壓遍數(shù)的方式，如由平時的膠輪碾壓4遍增加到6～7遍等。對整個實驗過程我們作了詳細記錄，由于瀝青混凝土路面的壓實度、空隙率、密度是直接反映路面碾壓效果的重要指標(biāo)，此次實驗我們也以此類指標(biāo)作為參考，對上述設(shè)計方式碾壓的路面進行鉆芯取樣，對芯樣進行檢測，數(shù)據(jù)記錄如表1：

表1 實驗段現(xiàn)場記錄及芯樣檢測結(jié)果

表2 實驗段滲水及構(gòu)造深度

表3 實驗路段路面平整度

表4 碾壓溫度降底速度記錄(攤鋪后路面降溫)

2 實驗數(shù)據(jù)分析

從實驗結(jié)果中我們發(fā)現(xiàn)，對LK54+90、LK57+10、LK57+20實驗段，設(shè)計的中下面層及原基層的芯樣檢測結(jié)果都達到了規(guī)范要求，反而上面層均出現(xiàn)壓實度不足的問題。對此

從表1中實驗路段芯樣檢測數(shù)據(jù)中可以看出LK54+90、LK57+10、LK57+20實驗段上面層芯樣壓實度稍低外（分析原因可能與原施工中為保面層平整度而設(shè)置的碾壓遍數(shù)稍少有很大關(guān)系）,其他的幾個芯樣檢測出來的結(jié)果均處良好狀況，而后采取的對LK65+950及LK69+590實驗段上面層初、復(fù)、終壓各增加一遍后，所取芯樣壓實度明顯好轉(zhuǎn)，符合要求。這可以說明一個事實,采用增加碾壓遍數(shù)的辦法對加厚的攤鋪層是有作用的，且效果良好,尤其是中下面層、原基層，雖是雙層厚攤鋪，但其壓實度，空隙率還是遠超規(guī)范水平。

對于中下面層及原基層的表現(xiàn)出的現(xiàn)象可以這樣分析，中下面層尤其是對原基層的碾壓遍數(shù)之和遠大于上面層，因為在碾壓上一層的同時，中下面層及基層可能再次得到壓實作用。如此分析是因為在我們鉆芯取樣時我們就發(fā)現(xiàn)先天鋪的路面第二天還有余熱，取出的芯樣也有微熱的感覺，這說明瀝青混合料料溫高、層厚導(dǎo)致散熱慢，攤鋪上一層時下面層往往還沒完全冷卻下來，此種情況為維修工藝所決定。一般來說碾壓的最低溫度可在80℃，而高于此溫度的碾壓是有作用的。

從施工時間與成本來分析，對比原碾壓方式，不僅減少了碾壓總遍數(shù)（原三層攤鋪需至少20遍，做二層攤鋪最多18遍），還節(jié)約了攤鋪時間，且從三層變兩層攤鋪，工序準備與間歇時間（需等下層溫度降下來才能鋪上層）也大大縮短，初步估算100m長單車道的坑補維修，雙層攤鋪比三層攤鋪可節(jié)約時間約5小時，施工成本節(jié)約1 000～1 500之間。

3 結(jié)論及建議

通過對實驗數(shù)據(jù)進行的總結(jié)分析，對瀝青混凝土不同厚度下的碾壓工藝總結(jié)得出如下一些結(jié)論：

1）實驗數(shù)據(jù)表明在碾壓溫度有保證的條件下采用合理的碾壓方式是可以進行加厚或雙層攤鋪的。但要靈活根據(jù)層厚來采用合適的碾壓方式，如遍數(shù)過少則會造成壓實不足，遍數(shù)過多則會造成過壓，且費油費時，導(dǎo)致施工成本增加。表5為從實驗中總結(jié)的一些可行碾壓方案；

表5

2）壓實厚度的影響：一般來說瀝青混凝土的壓實厚度以5cm～10cm為最佳，但10cm～12cm也可行，關(guān)鍵是控制碾壓遍數(shù)。薄層瀝青混凝土溫度下降很快，大大影響壓實效果，尤其是下承層溫度較低時更加不利，建議可行的情況下適當(dāng)增加攤鋪厚度；

3）碾壓溫度直接影響瀝青混合料的壓實質(zhì)量。施工中應(yīng)保證有較高的碾壓溫度，但也不能過高，過高會引起壓路機兩旁混合料隆起、碾輪后的攤鋪層裂紋、碾輪上粘起瀝青混合料及前輪推料等問題，因溫度過低會導(dǎo)致碾壓困難、壓實無效且易產(chǎn)生難消除的輪跡，造成路面不平整。因此，必須嚴格控制壓實溫度，我們維修工程中的經(jīng)驗總結(jié)是使初壓為130℃～165℃，復(fù)壓為110℃～l50℃，終壓為80℃～12O℃較為合理。應(yīng)避免為了獲得較好的平整度、外觀而在低溫下進行碾壓。從表4中易知，從混合料攤鋪到路面開始計時，前5分鐘降低了12度；第6分鐘到第10分鐘降低了8度；前10分鐘共降溫20度，后10分鐘共降溫17度；總體降溫情況是先快，中間稍慢，后面較均勻。20分鐘共降37度，平均每分鐘降溫1.85度，如果氣溫變化較大和較大風(fēng)速，混合料降溫速率更快。這樣壓路機有效壓實時間縮短，此種情況下為保證壓實質(zhì)量可將碾壓段長度縮短，如我們將原來50m改為30m；

4）對于上面層的攤鋪碾壓，不要片面的強調(diào)平整度而使路面壓實不足。控制碾壓遍數(shù)，保證壓實度達規(guī)范要求的前提下再注重平整度。因為此次驗路段均是小坑修補，且原路面變形較大，極為不平，嚴重影響碾壓效果，尤其在接頭處，很難控制平整度，表3中數(shù)據(jù)更反映出這一情況：前面三組平整度相對好些但壓實度相對卻差點，說明在這種小坑修補一般如要保證壓實效果，需在平整度方面做些犧牲，也真實反映出這種工程特性；

5）重視設(shè)備的選型與組合。從瀝青混合料的特性及施工條件出發(fā)，恰當(dāng)選擇壓路機的組合及大小是關(guān)鍵性前提條件。由于在膠輪壓路機進行壓實時（SMA混合料除外），瀝青路面與輪胎同時變形，接觸面積大，有揉合的作用，因此壓實效果好，同時膠輪壓路機不破壞碎石的棱角，使碎石互成齒狀，路面有更好的密實度，因此對在一次攤鋪較厚的瀝青路面施工中我們一定要用大噸位的膠輪壓路機，并盡量選輪壓較大者，如本實驗中的9輪式XP260就比同重量級的11輪式XP260效果更佳，且碾壓遍數(shù)更少；

6）適時調(diào)整工藝參數(shù)，選擇合理的振頻和振幅。振動壓路機利用振動頻率接近于材料固有頻率使材料發(fā)生共振，使混合料級配材料減少阻力，相互移動達到最穩(wěn)定狀態(tài)。振頻主要影響瀝青面層的表面壓實質(zhì)量，振幅主要影響瀝青面層的壓實深度。振動壓路機的振頻比瀝青混合料的固有頻率高一些，則可獲得較好的壓實效果。當(dāng)碾壓層較薄時，應(yīng)使用高振頻低振幅，當(dāng)碾壓層較厚時，則可在低振頻下，選用較大的振幅，以達到最終壓實的目的。一般瀝青混合料碾壓，振頻可控制在42Hz左右；

7）選擇合理的壓實速度。選擇碾壓速度的基本原則應(yīng)是在保證瀝青混合料碾壓質(zhì)量的前提下，最大限度地提高碾壓速度，從而減少碾壓遍數(shù)，提高工作效率。必須嚴格控制壓實速度，使初壓為1.5KmZh～2.0KmZh，復(fù)壓為4km/h～5km/h，終壓為2.5km/h～3.5km/h。因為速度過低或過快，都會影響壓實質(zhì)量。

[1]陳之春.碾壓設(shè)備及工藝對瀝青混凝土路面施工的影響[J].中外公路，2003，10.

[2]劉繼良，王俊玲，陳乃華.瀝青混凝土路面壓實機械的選擇與組合[J].河南科學(xué)，2002，10.

U418.6

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1674-6708（2012）71-0134-02