公路工程路面壓實(shí)施工技術(shù)的應(yīng)用

王園園

摘 要：作為瀝青混凝土路面施工的主要內(nèi)容之一，壓實(shí)是提高路面質(zhì)量的重要途徑。壓實(shí)的作用就是實(shí)現(xiàn)瀝青混合料強(qiáng)度、穩(wěn)定性及抗疲勞性的有效提升。本文在充分了解壓實(shí)方式原理的基礎(chǔ)上，對(duì)瀝青混凝土路面不同結(jié)構(gòu)層、不同部位壓實(shí)方法與效果進(jìn)行了分析，并利用現(xiàn)場(chǎng)施工碾壓工藝，通過碾壓工藝的適當(dāng)調(diào)整，進(jìn)一步提升瀝青路面壓實(shí)度，進(jìn)而保證壓實(shí)質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：公路工程；路面壓實(shí)；施工工藝

中圖分類號(hào)：U416.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2018）15-0109-02

隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，公路作為國(guó)民經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的重要組成部分，也得到了突飛猛進(jìn)的發(fā)展。在整個(gè)道路施工過程中，壓實(shí)占有重要地位，壓實(shí)工藝選擇是否合理、有效，對(duì)路面整體使用性能影響巨大。特別是在交通量持續(xù)增長(zhǎng)的今天，如壓實(shí)效果不佳，極易產(chǎn)生各類路面病害，進(jìn)而產(chǎn)生增大瀝青混凝土空隙率，降低瀝青和石料間的粘附性等不良結(jié)果，據(jù)相關(guān)研究表明，壓實(shí)度相應(yīng)空隙率增加1%，將導(dǎo)致疲勞壽命下降35%左右；壓實(shí)度下降1%，則會(huì)提高瀝青混合料滲透性2倍，增大空隙率，進(jìn)而導(dǎo)致瀝青混合料老化速度加快，對(duì)路面穩(wěn)定性、強(qiáng)度造成嚴(yán)重影響。此類早期病害的發(fā)生，極易影響交通的正常運(yùn)行，甚至?xí)?duì)交通運(yùn)輸安全造成嚴(yán)重影響，為此，必須重視路面壓實(shí)施工，提高施工技術(shù)水平，規(guī)范碾壓工藝，只有這樣才能最大限度提高路面使用性能，才能延長(zhǎng)公路使用壽命。

1 路面壓實(shí)機(jī)理

壓實(shí)是指通過壓路機(jī)在松填路基材料上進(jìn)行瞬時(shí)荷重地反復(fù)施加，顆粒間的阻力可被材料內(nèi)的顆粒快速克服，出現(xiàn)位移，互相擠壓湊緊，可降低空隙，增加其容重的過程。壓實(shí)施工中，往往選用靜態(tài)或振動(dòng)型標(biāo)準(zhǔn)壓實(shí)設(shè)備。

（1）靜態(tài)壓實(shí)。靜態(tài)壓實(shí)是指通過壓路機(jī)的靜載作用對(duì)材料產(chǎn)生剪應(yīng)力。換言之，只有在材料出現(xiàn)塑性變形的情況下，才能實(shí)施壓實(shí)作業(yè)。壓實(shí)過程中，材料內(nèi)的所有顆粒位移至更穩(wěn)定的部位，進(jìn)而降低孔隙度，增強(qiáng)穩(wěn)定性。（2）振動(dòng)壓實(shí)。相比靜態(tài)壓實(shí)，振動(dòng)壓實(shí)更具經(jīng)濟(jì)性，且壓實(shí)效果更佳。壓實(shí)過程中，利用振動(dòng)輪振動(dòng)作業(yè)，可對(duì)地面產(chǎn)生一個(gè)反復(fù)地沖擊力，每沖擊一次地面，所壓實(shí)的材料就會(huì)出現(xiàn)一個(gè)沖擊波，此時(shí)，在壓實(shí)材料中該沖擊波順著縱深方向逐步擴(kuò)散、傳播。伴隨振動(dòng)輪的持續(xù)振動(dòng)，將不斷產(chǎn)生沖擊波，并呈擴(kuò)散趨勢(shì)，在沖擊波作用下，所壓實(shí)的材料顆粒逐步從靜止初始狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)檫\(yùn)動(dòng)狀態(tài)。通過振動(dòng)壓實(shí)，將改變顆粒間的相對(duì)位置，產(chǎn)生相互填充的情況，進(jìn)而降低顆粒間的空隙，同時(shí)利用較小顆?？蓪?duì)較大顆粒間的空隙進(jìn)行充分填滿，并以此提高壓實(shí)度。與此同時(shí)，通過振動(dòng)壓實(shí)，還會(huì)大大增加顆粒間的緊密度，從而壓實(shí)材料間的內(nèi)摩擦阻力也會(huì)隨之增加，以此提升基礎(chǔ)承載力。

2 公路工程路面碾壓工藝

初壓、復(fù)壓及終壓是瀝青混合料面層碾壓的三道工序，按照循序漸進(jìn)的原則，三個(gè)階段的壓實(shí)效果各有不同。瀝青混合料初平、穩(wěn)定主要在初壓階段，可為復(fù)壓施工創(chuàng)造有利壓實(shí)條件，是保證壓實(shí)度的基礎(chǔ)。為進(jìn)一步提升混合料密實(shí)度，通過會(huì)選用重型壓路機(jī)進(jìn)行碾壓施工，此為復(fù)壓階段，可起到密實(shí)、成型的作用。為徹底消除明顯輪跡，保證壓實(shí)面平整，必須做好終壓施工。具體施工流程如下：

2.1 初壓

初壓也可被叫做穩(wěn)壓，在壓實(shí)施工前已完成攤鋪?zhàn)鳂I(yè)，混合料攤鋪后仍具有較高溫度，一般約140℃，基于此，只需很小的壓實(shí)功即可滿足穩(wěn)壓需求。初壓時(shí)，一般可選用雙鋼輪壓路機(jī)（6～8t）或振動(dòng)壓路機(jī)（6～10t），需進(jìn)行2遍靜壓，此時(shí)其碾壓速度可控制在2km/h左右。

正常施工條件下初壓溫度需控制120～140℃之間，低溫施工應(yīng)高于該值15℃左右。初壓過程中，應(yīng)對(duì)路面的平整度進(jìn)行詳細(xì)檢查，特殊情況下，需及時(shí)進(jìn)行處理。當(dāng)產(chǎn)生推移問題時(shí)，只能等到溫度下降，再次進(jìn)行碾壓；如由橫向裂縫產(chǎn)生，需及時(shí)找出原因，并修正。

2.2 復(fù)壓

初壓結(jié)束后，需及時(shí)進(jìn)行復(fù)壓施工，不允許任意停頓，一般需在120～130℃之間合理控制復(fù)壓初期溫度。要求盡可能減短碾壓整體長(zhǎng)度，可控制在80m以內(nèi)。通過合理配置壓路機(jī)組合方式，達(dá)到良好壓實(shí)效果。

碾壓時(shí)，必須嚴(yán)格按照壓實(shí)層厚度的多少合理選擇壓路機(jī)型號(hào)。如靜態(tài)剛性碾往往用于薄層壓實(shí)層，不得選用振動(dòng)壓路機(jī)，而輪胎壓路機(jī)在各類厚度壓實(shí)層內(nèi)都可使用。本文以密級(jí)配瀝青混合料與粗集料較多的大粒徑混合料為對(duì)象進(jìn)行分析。

第一，可選用重型輪胎壓路機(jī)進(jìn)行密級(jí)配瀝青混合料復(fù)壓施工，通過此類壓實(shí)機(jī)械的應(yīng)用，可進(jìn)一步提高密水性，且在25t以內(nèi)控制其整體質(zhì)量，噸位不夠的情況下，需適當(dāng)附加重物，保證在15kN以上控制各個(gè)輪胎的壓力，冷態(tài)情況下，需保證輪胎充氣壓力在0.55Mpa以上，相鄰兩段碾壓輪重疊寬度需控制1/3～1/2之間，直至滿足壓實(shí)度需求。

第二，選用振動(dòng)壓路機(jī)進(jìn)行粗集料較多大粒徑混合料復(fù)壓。如薄瀝青層厚度在30mm以內(nèi)，則不得選用振動(dòng)壓路機(jī)施工。通常在35～50HZ之間合理控制振動(dòng)壓路機(jī)振動(dòng)頻率，0.8mm以內(nèi)控制振幅。如具有較大層厚，則需采取高頻率、大振幅，進(jìn)而保證產(chǎn)生的激振力滿足施工要求。施工過程中，一般可在100～200mm之間控制相鄰段碾壓重疊寬度。

2.3 終壓

為徹底消除表面明顯輪跡，提高路面平整性，需在復(fù)壓結(jié)束后及時(shí)進(jìn)行終壓施工。完成終壓施工后需在表1規(guī)定內(nèi)合理控制其溫度。并在表2內(nèi)合理控制三個(gè)階段的碾壓速度。通常情況下，一般公路路面終壓后溫度需控制在60～90℃以上，如為改性瀝青路面，完成終壓后的溫度需控制在100℃以上，此時(shí)可選用雙輪壓路機(jī)進(jìn)行靜壓施工，遍數(shù)需控制在2遍以上，直到不存在顯著輪跡。

3 公路工程路面壓實(shí)質(zhì)量控制

3.1 合理確定碾壓溫度

于瀝青混合料壓實(shí)度而言，碾壓溫度對(duì)其影響較大。據(jù)大量實(shí)踐顯示，在規(guī)定溫度范圍內(nèi)，瀝青混合料溫度增加，其塑性也會(huì)隨之增加，此時(shí)在外力作用下極易降低其空隙率，并提高密實(shí)度，則平整性越佳。但當(dāng)溫度過低的情況下，將大大增加混合料間的阻力，進(jìn)而增加碾壓施工難度，導(dǎo)致路面平整性較差。為此，在具體施工過程中，必須在保證攤鋪質(zhì)量的情況下，才能開始碾壓施工。

針對(duì)壓實(shí)階段溫度來講，因混合料攤鋪結(jié)束后溫度始終處于變化狀態(tài)，尤其是剛結(jié)束攤鋪時(shí)的4～15min之間，溫度變化較大，此時(shí)要求必須合理控制有效壓實(shí)時(shí)間，才能保證壓實(shí)效果。在具體壓實(shí)施工中，混合料的冷卻速度、壓實(shí)厚度等都會(huì)影響有效壓實(shí)時(shí)間的長(zhǎng)短，其中氣溫、濕度等又會(huì)影響冷卻速度，如氣溫不高、且濕度過大等情況下，將大大減短有效壓實(shí)時(shí)間，并加大碾壓難度。而對(duì)于壓實(shí)厚度來講，據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，瀝青層厚增加1/4，則有效壓實(shí)時(shí)間將延長(zhǎng)一半左右。但相比厚層瀝青混合料，薄層瀝青混合料碾壓難度更大，其原因可歸結(jié)為其溫降速度過快，進(jìn)而減短了有效壓實(shí)時(shí)間。基于此，必須做好碾壓溫度控制工作，只有這樣才能保證路面使用性能良好。

3.2 合理選擇碾壓速度

于碾壓時(shí)間、作業(yè)效率來講，碾壓速度是否合理極為關(guān)鍵。通常情況下，可在2到4km/h之間控制碾壓速度。如速度不足，將無法在有效壓實(shí)時(shí)間內(nèi)結(jié)束壓實(shí)作業(yè)，這種情況下，將嚴(yán)重影響壓實(shí)質(zhì)量。如碾壓速度太快，則極易產(chǎn)生各類病害，如橫向裂縫等，對(duì)混合料密實(shí)極為不利。為此，必須合理選擇碾壓速度。

據(jù)相關(guān)資料顯示，當(dāng)振動(dòng)壓路機(jī)為8～10km/h碾壓速度時(shí)，其壓實(shí)質(zhì)量、經(jīng)濟(jì)效益可達(dá)到最佳水平。由表3顯示，當(dāng)碾壓溫度不同的情況下，碾壓次數(shù)不變，碾壓速度為5km/h、10km/h時(shí)，瀝青混合料平均值差值只有1%左右。由此可見，在確?；旌狭嫌行簩?shí)時(shí)間的基礎(chǔ)上，通過增加碾壓速度，可達(dá)到混合料溫度損失減小的作用，還能增加有效壓實(shí)時(shí)間。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，伴隨社會(huì)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，我國(guó)公路建設(shè)事業(yè)也得到了極大的發(fā)展。路面壓實(shí)質(zhì)量的優(yōu)劣直接影響路面使用性能及行車舒適、安全，為此，必須重視路面壓實(shí)施工。只有全面了解壓實(shí)機(jī)理，才能保證選用的壓實(shí)方式科學(xué)、有效，才能進(jìn)一步規(guī)范碾壓工藝，才能加大質(zhì)量控制力度，才能保證工程質(zhì)量。

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