淺析公路施工中瀝青路面壓實(shí)過(guò)程的控制

摘 要：公路施工的建設(shè)過(guò)程，關(guān)于瀝青路面的施工過(guò)程，最為重要的一道程序就是瀝青路面的壓實(shí)成型的過(guò)程。一般來(lái)說(shuō)，瀝青路面遭遇水損害的主要原因是由于瀝青路面沒(méi)有完全壓實(shí)或是由于沒(méi)有嚴(yán)格的控制壓實(shí)的質(zhì)量，因此出現(xiàn)了參數(shù)的變化，即：壓實(shí)度，抗壓性，混凝土空隙率等。所以，瀝青路面建設(shè)質(zhì)量若要提高，就要求對(duì)路面壓實(shí)過(guò)程加強(qiáng)控制，提高壓實(shí)工藝的水平。文章闡述了瀝青路面的毀損原因，分析了瀝青路面壓實(shí)過(guò)程中產(chǎn)生的病害影響，從而對(duì)控制公路施工中瀝青路面壓實(shí)過(guò)程提供了幾個(gè)方法。

關(guān)鍵詞：公路施工；瀝青路面；壓實(shí)過(guò)程；控制

1 造成瀝青路面易損的原因

路面如果沒(méi)有完全壓實(shí)，則會(huì)造成路面的強(qiáng)度較差，缺少穩(wěn)定性能，極易遭到滲水，車(chē)撤等因素的損壞。路面如果壓實(shí)過(guò)度，混合料瀝青上浮，路面就會(huì)泛油和失穩(wěn)，如果壓實(shí)過(guò)度嚴(yán)重，則會(huì)破壞上面層粗集料棱角，出現(xiàn)“白斑”，使路面的抗滑性能收到嚴(yán)重影響。具體有以下幾方面體現(xiàn)：

（1）路面壓實(shí)的過(guò)程需在較高的溫度下進(jìn)行，通常的情況下，都是采用半封閉的辦法，因此會(huì)受到基層，大氣溫度，太陽(yáng)的輻射等諸多外界的環(huán)境因素，由此可見(jiàn)施工的環(huán)境很多變。

（2）為把控好壓實(shí)度，需在施工過(guò)程中，將壓實(shí)路段的各工序銜接緊密，一次性完整的將所有的工序全部完成，前提條件就是將壓實(shí)路段的長(zhǎng)度盡量減少，壓實(shí)的時(shí)間延長(zhǎng)。由此可見(jiàn)施工組織很難。

（3）在實(shí)際的施工現(xiàn)場(chǎng)中，路面自身的條件復(fù)雜，因此施工的工藝也很有難度。要求對(duì)路面的壓實(shí)過(guò)程加強(qiáng)控制，對(duì)壓實(shí)的工藝進(jìn)行提高，混合料要充分壓實(shí)等。

2 分析瀝青路面壓實(shí)病害影響

2.1 材料因素

為了產(chǎn)生有效壓實(shí)，壓路機(jī)施加的壓實(shí)力必須超過(guò)混合料中抵抗壓實(shí)的力。瀝青對(duì)瀝青混合料壓實(shí)性的影響主要是粘性，瀝青的粘性是瀝青在外力作用下抵抗剪切變形的能力。常用瀝青膠結(jié)料粘度來(lái)表示粘性強(qiáng)弱。瀝青膠結(jié)料粘度與混合料的施工溫度計(jì)施工和易性有密切關(guān)系。瀝青粘度大小影響其壓實(shí)過(guò)程，進(jìn)而對(duì)其路用性能有很大的影響。瀝青粘度大，粘結(jié)力強(qiáng)，所拌制的瀝青混合料強(qiáng)度高，穩(wěn)定性和耐久性好。但粘度過(guò)高，在現(xiàn)場(chǎng)壓實(shí)時(shí)就會(huì)出現(xiàn)粘輪現(xiàn)象，不易于對(duì)混合料更好的壓實(shí)。

2.2 瀝青混合料的溫度

瀝青膠結(jié)料，受溫度的影響很大，特定的溫度范圍內(nèi)，呈現(xiàn)出半固體，加熱溫度升高時(shí)，就會(huì)變成流體，因此，它是是一種熱塑性材料。如果溫度過(guò)高，則瀝青膠結(jié)料就被高溫氧化，因此其自身的性質(zhì)就發(fā)生了變化。如果流動(dòng)的阻力大，粘度高，在壓實(shí)的過(guò)程中，就需要更大的力。因此在修建瀝青路面的過(guò)程中，壓實(shí)的溫度和合適的拌和，嚴(yán)格把控是極為關(guān)鍵。一般情況下，若混合料溫度太低，不易展開(kāi)碾壓的工作，易出現(xiàn)車(chē)輪跡難消除，使路面不平整，嚴(yán)重的話會(huì)出現(xiàn)其他的負(fù)面作用及導(dǎo)致無(wú)效的壓實(shí)。壓實(shí)的三個(gè)步驟，即初壓、復(fù)壓、終壓都應(yīng)該盡可能在溫度較高的條件下進(jìn)行。需要注意的是：為防止石料棱角的破損，壓碎等，在低溫的條件下，是不允許進(jìn)行反復(fù)碾壓的。若瀝青混合料溫度越高，溫度降低的就越慢，這樣碾壓的時(shí)間就越久，對(duì)壓實(shí)越有力。若碾壓的時(shí)間越短，越不利于壓實(shí)。

2.3 鋪層厚度

鋪層較厚，保持溫度的時(shí)間就越久，碾壓就有足夠的時(shí)間，壓實(shí)度易達(dá)標(biāo)。鋪層較薄，溫度降低的快，不利于壓實(shí)度標(biāo)準(zhǔn)。由此可見(jiàn)，允許碾壓的時(shí)間越久，對(duì)壓實(shí)就更有力，反之，就無(wú)利于壓實(shí)。允許碾壓的時(shí)間，也有很多因素決定，如：鋪層的厚度、混合料的出料的溫度、環(huán)境的溫度等。假設(shè)環(huán)境的溫度及混合料的溫度一定，為了保證允許碾壓的時(shí)間較長(zhǎng)，對(duì)于鋪層的厚度，建議薄層（4cm以下）混合料的初壓溫度要高，厚層（7cm以上），初壓的溫度可稍微降低。

2.4 環(huán)境因素

環(huán)境因素有氣溫、風(fēng)力和下承面的溫度。在氣溫較低的情況下，混合料的冷卻速度加快，導(dǎo)致了允許碾壓的時(shí)間縮短。通常情況，在低于5℃的氣溫的條件下，薄層的瀝青路面是不利于碾壓的。影響壓實(shí)的另外一個(gè)重要的環(huán)境因素是風(fēng)力。風(fēng)力越大，則加快了混合料的冷卻速度，從而縮短了允許碾壓的時(shí)間。

2.5 碾壓遍數(shù)

通常情況下，如果碾壓的遍數(shù)少，壓實(shí)不充分，通車(chē)后就容易出現(xiàn)車(chē)撤。如果多次進(jìn)行碾壓，短時(shí)間重復(fù)碾壓，使已經(jīng)成型的路面，發(fā)生推移，從而形成龜裂和波浪，情況嚴(yán)重時(shí)還會(huì)壓碎粗骨料。

3 控制公路施工中瀝青路面壓實(shí)過(guò)程

3.1 開(kāi)始碾壓的溫度的提高

關(guān)于攤鋪的溫度，若是純的瀝青混合料，則應(yīng)在140～165℃之間。通常情況下不低于130℃為一般的碾壓溫度。碾壓過(guò)程中，混合料在高溫時(shí)，就要求其壓實(shí)，不能等待攤鋪機(jī)后面鋪出30～50m后再開(kāi)始碾壓。控制混合料的攤鋪溫度，需對(duì)混合料的出廠溫度進(jìn)行嚴(yán)格的把控?；旌狭蠌某鰪S到目的地，對(duì)混合料進(jìn)行卸載等過(guò)程中，要加強(qiáng)對(duì)其的保護(hù)措施。譬如：車(chē)上的混合料，用棉被，蓬布蓋到上面。無(wú)論什么條件下，無(wú)論距離有多遠(yuǎn)，對(duì)車(chē)上的混合料，都必須加強(qiáng)保護(hù)措施。

3.2 選擇合適的壓實(shí)工藝、壓實(shí)速度與壓實(shí)遍數(shù)

壓實(shí)工藝，壓實(shí)速度及壓實(shí)的遍數(shù)，控制公路施工中瀝青路面的壓實(shí)過(guò)程，都很關(guān)鍵。對(duì)于碾壓的速度的選擇，遵循一點(diǎn)：即確保瀝青混合料的碾壓質(zhì)量，可對(duì)碾壓的速度最大限度的提高，以便實(shí)現(xiàn)碾壓遍數(shù)減少后工作效率的提高。對(duì)于壓實(shí)的速度，要進(jìn)行嚴(yán)格的把控，即：1.5～2.0km/h為初壓，4～5km/h為復(fù)壓，2.5～3.5km/h為終壓。對(duì)于碾壓速度的控制很關(guān)鍵。若速度太慢，則攤鋪與壓實(shí)等環(huán)節(jié)無(wú)法緊密銜接，碾壓不及時(shí)，溫度降低的較快，使壓實(shí)的質(zhì)量大打折扣，若要提高密實(shí)度，就需要將壓實(shí)的遍數(shù)增加。若速度太快，容易出現(xiàn)推移、橫向裂紋等情況。

3.3 選擇合理的振頻和振幅

振動(dòng)壓路機(jī)利用振動(dòng)頻率接近于材料固有頻率使材料發(fā)生共振，使混合料級(jí)配材料減少阻力，相互移動(dòng)達(dá)到最穩(wěn)定狀態(tài)。瀝青面層的表面壓實(shí)質(zhì)量主要是振頻的影響，瀝青面層的壓實(shí)深度主要是振幅的影響。若要實(shí)現(xiàn)較理想的壓實(shí)效果，相對(duì)于瀝青混合料的固有頻率，振動(dòng)壓路機(jī)的振頻要高些。當(dāng)碾壓層較薄時(shí)，應(yīng)使用高振頻低振幅，當(dāng)碾壓層較厚時(shí)，則可在低振頻下，選用較大的振幅，以達(dá)到最終壓實(shí)的目的。一般情況下，若要實(shí)現(xiàn)較理想的碾壓效果，可將瀝青混合料碾壓的振頻控制在42Hz左右，采用高頻低幅方式。

3.4 瀝青路面壓實(shí)過(guò)程控制智能化技術(shù)

通過(guò)聯(lián)合開(kāi)發(fā)壓實(shí)設(shè)備控制與檢測(cè)系統(tǒng)裝于任何廠家的壓路機(jī)上，其中包括用于振動(dòng)壓路機(jī)和振蕩壓路機(jī)上的示波器，用于連續(xù)壓實(shí)控制（CCC）文件系統(tǒng)（CDS），以及處理CCC數(shù)據(jù)用的PC軟件程序。這些程序還包括Cdsview（中央數(shù)據(jù)服務(wù)軟件窗口），用來(lái)分析某一項(xiàng)目的CCC在案信息，并將其顯示在屏幕上以供觀察。壓實(shí)度低于預(yù)設(shè)值的區(qū)域以紅色顯示，還可以放大任一區(qū)域以供詳查。CDS數(shù)據(jù)可通過(guò)一些有關(guān)處理，制成各種圖表和以特定的表格呈現(xiàn)出來(lái)。瀝青路面實(shí)際壓實(shí)施工時(shí)，一般情況下，在壓路機(jī)上，可以安裝很多采集系統(tǒng)，比如：GPS定位系統(tǒng)、溫度傳感器和加速度傳感器，通過(guò)此采集系統(tǒng)，壓路機(jī)工作時(shí)，就可存儲(chǔ)現(xiàn)場(chǎng)采集的數(shù)據(jù)并上傳至遠(yuǎn)程服務(wù)器，那么，現(xiàn)場(chǎng)壓路機(jī)的工作情況，就遠(yuǎn)程可以通過(guò)網(wǎng)站實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)到。從而監(jiān)控壓實(shí)溫度、壓實(shí)度及壓實(shí)遍數(shù)，很大程度上將壓實(shí)的質(zhì)量提高很多。

參考文獻(xiàn)

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作者簡(jiǎn)介：潘紅博（1985，10-），男，甘肅省酒泉市人，甘肅省酒泉公路管理局工程師，主要研究方向：瀝青路面施工。