公路瀝青混合料路面壓實(shí)施工技術(shù)探討

劉建雄

（新疆公路工程咨詢公司，新疆 烏魯木齊 830000）

0 引言

瀝青路面施工作為公路建設(shè)的重要組成部分，其是瀝青混合料最終成型并提高強(qiáng)度的關(guān)鍵步驟，通過瀝青混合料與科學(xué)的施工工藝相配合，可以有效地確保公路瀝青路面具有優(yōu)良的使用性能。其中瀝青混合料壓實(shí)施工是路面施工的主要方法之一，以下將針對(duì)瀝青路面的壓實(shí)施工工藝進(jìn)行探討。

1 瀝青混合料碾壓施工

壓實(shí)是瀝青路面施工的最后一道重要工序，通過對(duì)瀝青混合料采取壓實(shí)處理可以有效地提高瀝青混合料的強(qiáng)度、穩(wěn)定性和密實(shí)度，壓實(shí)施工是路面施工的核心。研究表明：瀝青路面的空隙率增加1%，疲勞壽命將降低35%。滲透性與壓實(shí)的關(guān)系如圖1所示。壓實(shí)不足，導(dǎo)致空隙率增加，在渠化交通條件下，易形成壓實(shí)型車轍，并加速瀝青的老化。但過度壓實(shí)將使集料破碎，降低混合料的強(qiáng)度，過小的空隙率易出現(xiàn)泛油和高溫穩(wěn)定性不足。因此必須選擇合理的壓實(shí)機(jī)械、壓實(shí)溫度、速度和遍數(shù)等。

圖1 滲透性與壓實(shí)程度的關(guān)系

1.1 碾壓設(shè)備的選擇

常用的壓路機(jī)有鋼輪壓路機(jī)、輪胎壓路機(jī)和振動(dòng)壓路機(jī)。鋼輪壓路機(jī)常用于瀝青混合料的切壓和收光，可分為雙軸雙輪式和雙軸三輪式。雙軸雙輪壓路機(jī)的質(zhì)量一般為6～8t，雙軸三輪式壓路機(jī)的質(zhì)量一般為8～15t。三軸三輪式壓路機(jī)是近幾年新出現(xiàn)的，其噸位較大，并且具有根據(jù)路面的凹凸情況自動(dòng)調(diào)整各滾輪上負(fù)荷的能力，主要用于對(duì)平整度要求較高的高速公路路面壓實(shí)。輪胎數(shù)根據(jù)其大小，可安裝5～11個(gè)光面橡膠輪胎，這些橡膠輪胎具有改變輪胎壓力的能力，其工作質(zhì)量一般為12～25t。輪胎壓路機(jī)的噸位較大，是復(fù)壓的主要機(jī)具，也可用來進(jìn)行接縫、彎道處的預(yù)壓，消除裂縫和薄攤鋪層的壓實(shí)作業(yè)。

振動(dòng)壓路機(jī)是利用機(jī)械高頻振動(dòng)，使材料顆粒產(chǎn)生共振，減少其顆粒間的摩擦阻力，從而提高壓實(shí)效果。振動(dòng)壓路機(jī)分為自行式單輪振動(dòng)壓路機(jī)、串聯(lián)振動(dòng)壓路機(jī)以及復(fù)合式振動(dòng)壓路機(jī)，其質(zhì)量一般為2～14t。振動(dòng)壓路機(jī)多用于初始?jí)簩?shí)，根據(jù)瀝青層的不同結(jié)構(gòu)，應(yīng)選擇適宜的振幅。一般厚度小于6mm時(shí)，最好使用振幅為0.35～0.6mm的中小型振動(dòng)壓路機(jī)，當(dāng)厚度大于10mm時(shí)，宜使用高振幅的大中型振動(dòng)壓路機(jī)。

1.2 碾壓組合

壓路機(jī)按行走方式分為拖式和自行式兩種，現(xiàn)代壓路機(jī)一般為自行式的，其結(jié)構(gòu)質(zhì)量較小，機(jī)動(dòng)靈活，壓實(shí)效果也較好。按滾輪的材料性質(zhì)分，有鐵輪壓路機(jī)和輪胎壓路機(jī)，前者的滾輪是鋼制的金屬輪，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、造價(jià)便宜，應(yīng)用較為普遍；后者的滾輪是特制的充氣光面輪胎，由于膠輪的彈性作用，其壓實(shí)表面均勻而密實(shí)，且壓實(shí)的接地面積也較寬，故壓實(shí)效果很好。按滾輪形狀分，有鋼制光輪壓路機(jī)、羊腳碾滾輪壓路機(jī)和凸爪式滾輪壓路機(jī)。按壓實(shí)的原理方法分，有靜碾壓式壓路機(jī)和動(dòng)碾壓式壓路機(jī)，前者采用的壓實(shí)方法是滾壓，而后者采用的是液壓和夯實(shí)的綜合。

應(yīng)選擇合理的壓路機(jī)組合方式及碾壓步驟，以達(dá)到最佳效果。瀝青混合料壓實(shí)宜采用鋼筒式靜態(tài)壓路機(jī)與輪胎壓路機(jī)或振動(dòng)壓路機(jī)組合的方法，初壓嚴(yán)禁使用輪胎壓路機(jī)，以確保面層橫向平整度。壓路機(jī)的數(shù)量應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)率決定。整個(gè)瀝青混合料壓實(shí)程序分為初壓、復(fù)壓和終壓三道工序。初壓的目的是平整和穩(wěn)定混合料，為復(fù)壓創(chuàng)造有利的條件。初壓時(shí)一般使用6～8t雙輪壓路機(jī)或6～10t振動(dòng)壓路機(jī)（關(guān)閉振動(dòng)裝置）碾壓1～2遍。初壓應(yīng)在混合料攤鋪后的較高溫度下進(jìn)行，以不發(fā)生推移為宜。

復(fù)壓應(yīng)緊跟初壓進(jìn)行，其目的是使混合料密實(shí)、穩(wěn)定，是瀝青路面壓實(shí)的主要階段。一般可以采用重型壓路機(jī)進(jìn)行反復(fù)壓實(shí)，當(dāng)采用輪胎壓路機(jī)時(shí)，總質(zhì)量不宜小于15t，輪胎允許壓力不宜小于0.5MPa，厚層碾壓宜選用20～25t的壓路機(jī)。當(dāng)選用振動(dòng)壓路機(jī)時(shí)，振動(dòng)頻率宜為35～50Hz。振動(dòng)壓路機(jī)倒車時(shí)，應(yīng)先停止振動(dòng)并在向另一方向運(yùn)動(dòng)后再開始振動(dòng)，以避免混合料形成鼓包。

碾壓時(shí)壓路機(jī)開行的方向應(yīng)當(dāng)平行于路中心線，并由—側(cè)路邊緣壓向路中。同時(shí)采用三輪壓路機(jī)碾壓時(shí)，每次應(yīng)重疊后輪寬的1／2；雙輪壓路機(jī)則每次重疊30cm；對(duì)于采取輪胎式壓路機(jī)同樣需要重疊碾壓；但輪胎式壓路機(jī)能有效地調(diào)整輪胎內(nèi)壓，可得到所需的接觸地面壓力，有效地促進(jìn)集料之間的互相擠合，從而獲得均一密實(shí)度，工程實(shí)踐表明，其可有效地提高密實(shí)度2%～3%，因此筆者建議采用輪胎式壓路機(jī)應(yīng)用于復(fù)壓階段的碾壓。

瀝青混合料的終壓應(yīng)緊跟在復(fù)壓后進(jìn)行，其目的是消除輪跡，最后形成平整的壓實(shí)路面。這道工序不宜采用重型壓路機(jī)在高溫下進(jìn)行，否則會(huì)影響平整度?？蛇x用雙軸雙輪壓路機(jī)或關(guān)閉振動(dòng)的振動(dòng)壓路機(jī)進(jìn)行，不宜少于兩遍，以無輪跡為準(zhǔn)。在瀝青混合料碾壓施工過程中，為了有效地確保碾壓溫度處于正常狀態(tài)，每完成—遍重疊碾壓，壓路機(jī)就要向攤鋪機(jī)靠近一些，這樣也可避免在整個(gè)攤鋪層寬度上，在相同的橫斷面上換向所造成的壓痕。變換碾壓道時(shí)，應(yīng)在壓實(shí)區(qū)內(nèi)較冷的一端進(jìn)行，并應(yīng)關(guān)閉振動(dòng)裝置。壓路機(jī)應(yīng)由路邊向路中碾壓，相鄰的碾壓帶應(yīng)有一定的重疊寬度，并且應(yīng)將驅(qū)動(dòng)輪朝向攤鋪機(jī)。

2 壓實(shí)質(zhì)量檢測(cè)

壓實(shí)質(zhì)量的檢測(cè)應(yīng)根據(jù)合同有關(guān)文件的規(guī)定及施工規(guī)范要求進(jìn)行，主要的檢測(cè)項(xiàng)目包括壓實(shí)度、厚度、平整度等，要求路面表觀密實(shí)均勻。對(duì)于檢測(cè)時(shí)發(fā)現(xiàn)一些較大的質(zhì)量缺陷，如厚度不足、平整度太差、松散、泛油等應(yīng)及時(shí)停工，即使瀝青混合料已經(jīng)成型變硬也應(yīng)返工。瀝青混合料的壓實(shí)厚度和壓實(shí)度主要通過鉆孔取芯的辦法來進(jìn)行檢測(cè)，核子密度儀也是現(xiàn)場(chǎng)壓實(shí)度控制的有效手段，但使用前必須進(jìn)行嚴(yán)格的標(biāo)定。瀝青混合料密實(shí)度的控制必須保證測(cè)定結(jié)果的準(zhǔn)確性，一般采用當(dāng)天室內(nèi)馬歇爾密度作為控制標(biāo)淮，但要求同時(shí)控制現(xiàn)場(chǎng)空隙率在3%～7%的范圍。

3 施工溫度控制

瀝青路面施工中，溫度控制是影響施工質(zhì)量的最關(guān)鍵因素。在混合料施工過程中的每一步都必須嚴(yán)格的控制溫度，任何一道工序中混合料的溫度不滿足要求，都應(yīng)報(bào)廢重新進(jìn)行。對(duì)于改性瀝青路面的施工，與普通的熱拌瀝青混合料（HMA）路面除了在施工溫度上應(yīng)該根據(jù)改性瀝青的粘度適當(dāng)提高之外，基本上沒有什么區(qū)別。至于溫度提高多少，要視改性劑的品種和劑量確定，在《公路改性瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》（JTJ 036—98）中作出了明確的規(guī)定。一般情況下，可在普通瀝青混合料施工溫度的基礎(chǔ)上提高10～20℃。如為SMA混合料，由于需要加入較多數(shù)量的冷礦粉，則拌合溫度需要更高一些。不僅施工如此，對(duì)于室內(nèi)試驗(yàn)也應(yīng)該提高溫度進(jìn)行。

4 結(jié)語

壓實(shí)是瀝青混合料路面施工中的最后一道工序，良好的路面質(zhì)量最終要通過碾壓來實(shí)現(xiàn)。施工企業(yè)應(yīng)該理清瀝青混合料路面的壓實(shí)機(jī)理，熟悉瀝青混合料路面的壓實(shí)工藝流程，并重視壓實(shí)施工注意事項(xiàng)，以有效地保證施工質(zhì)量。

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