高等級公路瀝青混凝土路面壓實質(zhì)量的控制措施

1、高等級公路瀝青混凝土路面壓實質(zhì)量的控制措施【摘要】瀝青混凝土路面的早期損壞很大程度與施工壓實質(zhì)量有關(guān)?？偨Y(jié)近年瀝青混凝土路面施工經(jīng)驗和做法，提出控制高等級公路瀝青混凝土路面壓實質(zhì)量的一些有效措施，在實際應(yīng)用過程中取得了良好效果，對減少和消除公路瀝青混凝土路面早期損壞有積極的作用?！娟P(guān)鍵詞】 壓實工藝；壓實度；空隙率；控制標(biāo)準(zhǔn)【Abstract】Asphalt Concrete Pavement damage to a large extent, the early compaction and construction quality. Summing up of asphalt paveme

2、nt construction in recent years, experience and practice with regard to control of high-grade highway asphalt pavement compaction quality of some effective measures, in the practical application of the process to obtain a good effect of reducing and eliminating the road early damage of asphalt concr

3、ete pavement plays a positive role in .【Key words】Compaction process； compactness；Voidage；control standards 在近年來，在我省公路建設(shè)迅速發(fā)展的同時，一些高等級公路瀝青混凝土路面出現(xiàn)了早期損壞現(xiàn)象，不僅造成經(jīng)濟損失，而且影響到交通行業(yè)的社會形象和可持續(xù)發(fā)展。為使高等級公路在加快建設(shè)速度的形勢下確保路面施工質(zhì)量，預(yù)防瀝青混凝土路面早期損壞，延長使用壽命，結(jié)合近幾年瀝青混凝土路面施工經(jīng)驗和其他省市的做法，我公司在新的建設(shè)項目中不斷地采取一系列質(zhì)量控制措施，取得了良好的效果。考慮到瀝青混凝土路面

4、的早期損壞很大程度與其施工壓實質(zhì)量有關(guān)，本文總結(jié)了近年瀝青混凝土路面壓實施工的經(jīng)驗和做法，歸納了優(yōu)化的施工工藝，提出控制瀝青混凝土路面壓實質(zhì)量的一些有效措施，同時提出采用壓實度和空隙率雙指標(biāo)量化評價壓實質(zhì)量的建議。 1. 壓實質(zhì)量控制的原則 在加強對瀝青混凝土路面原材料質(zhì)量控制和科學(xué)合理地進行瀝青混合料配合比設(shè)計的基礎(chǔ)上，瀝青混凝土路面鋪筑過程中要搞好壓實工藝控制，即搞好壓實的過程控制，在進行壓實質(zhì)量檢測和評價時采用壓實度和空隙率雙重指標(biāo)，實現(xiàn)整體提高瀝青混凝土路面壓實質(zhì)量的目的。 2. 碾壓工藝控制 瀝青混凝土路面施工的成敗與否，壓實是最重要的工序。許多公路瀝青混凝土路面發(fā)生早期損壞，大多數(shù)

5、與壓實質(zhì)量控制至關(guān)重要。過去，對壓實度的檢測評定僅滿足于鉆孔測定密度計算壓實度，而鉆孔測試的壓實度都是事后檢查，易弄虛作假，即只要把標(biāo)準(zhǔn)密度減小一些，壓實度就可以滿足要求，如果再把不合格的數(shù)據(jù)隨意舍棄，那么鉆孔試件的壓實度數(shù)據(jù)將失去價值。因此，不少工程名義上壓實度值很高，實際上含有較多虛假成分。鑒于此，新規(guī)范在觀念上做了重大轉(zhuǎn)變，即壓實質(zhì)量評價以碾壓工藝控制為主，鉆孔檢測作為抽檢校核的手段。這樣即將事后檢查轉(zhuǎn)變?yōu)檫^程控制，實現(xiàn)了施工過程中的在線監(jiān)測。此時，碾壓工藝顯得尤為重要。碾壓工藝的效果與瀝青混合料的類型、厚度，壓路機的類型、噸位，機械組合方式，碾壓速度、遍數(shù)、溫度等有關(guān)，合理選擇、協(xié)調(diào)這

6、些因素，保證混合料充分壓實是提高瀝青混凝土路面質(zhì)量的關(guān)鍵。 影響壓實效果的一個主要因素是壓實功。瀝青混凝土路面施工應(yīng)具備較大噸位、足夠數(shù)量的壓路機來滿足壓實要求，通常應(yīng)采用以下4種類型壓路機，即靜質(zhì)量11t的雙鋼筒雙驅(qū)動雙振動式壓路機（雙驅(qū)雙振壓路機）、靜質(zhì)量11t的雙鋼筒式壓路機、靜質(zhì)量25t的輪胎壓路機和靜質(zhì)量2t的小型振動壓路機。鋪筑雙車道瀝青混凝土路面時，每工作面壓路機配置數(shù)量的一般要求是：普通瀝青（改性瀝青）混凝土路面不宜少于6臺，其中至少有3臺輪胎、3臺雙驅(qū)雙振壓路機（或2臺雙驅(qū)雙振壓路機、1臺雙鋼筒壓路機）；SMA路面不宜少于5臺；各種路面均應(yīng)另配備至少1臺小型振動壓路機。當(dāng)然，

7、不同類型瀝青混合料也應(yīng)采用與其相適應(yīng)的壓路機，密級配瀝青混合料復(fù)壓優(yōu)先采用重型輪胎壓路機，粗集料為主的較大粒徑混合料復(fù)壓優(yōu)先采用振動壓路機，SMA混合料復(fù)壓時可采用輪胎壓路機，初壓宜采用振動壓路機。壓路機應(yīng)以慢而均勻的速度碾壓，壓路機的碾壓速度通過試驗確定。經(jīng)大量調(diào)查與總結(jié)。 應(yīng)通過試驗確定碾壓區(qū)長度、合理碾壓遍數(shù)及有效碾壓時間。碾壓段長度通常不超過60m，改性瀝青、SMA路面最好控制在30m左右。碾壓遍數(shù)一般要求初壓不少于12遍，復(fù)壓不少于46遍，終壓不少于2遍。初壓、復(fù)壓、終壓各道碾壓工序必須緊跟，不得隨意停頓、調(diào)頭。 碾壓溫度是影響瀝青混凝土密實度的又一主要因素，在規(guī)定溫度范圍內(nèi)瀝青混合

8、料的溫度愈高，愈容易達到高密實度。所謂的有效壓實時間是指混合料攤鋪后，溫度降至最低允許碾壓溫度所需的時間，該時間越長可用于壓實的時間就越長，時間過短則可能無法完成碾壓流程，以致低溫碾壓難以保證壓實質(zhì)量。前述各種因素的要求也是為了保證在有效時間內(nèi)完成碾壓。瀝青混合料的碾壓溫度除應(yīng)符合規(guī)范要求外，還應(yīng)根據(jù)混合料種類、壓路機、施工時的氣溫、層厚等情況經(jīng)試壓確定。初壓、復(fù)壓、終壓都應(yīng)在盡可能高的溫度下進行，嚴(yán)禁低溫碾壓。碾壓終了的表面溫度一般要求：普通瀝青混合料90；改性瀝青混合料110；SMA路面120。 另外，壓路機在碾壓過程中必須采取有效措施，保證混合料不粘碾壓輪，保持碾壓輪清潔，并認(rèn)真處理好瀝

9、青混凝土的接縫和邊角碾壓。 3. 壓實度和空隙率控制標(biāo)準(zhǔn) 根據(jù)美國“公路聯(lián)合攻關(guān)項目NCHRP174瀝青路面水損害的研究”結(jié)論，瀝青混凝土路面空隙率在813之間時，出現(xiàn)水損害的可能性最大。空隙率小于8，水不易滲透到瀝青混凝土路面中；空隙率大于13，水就會從連通的空隙中流走。當(dāng)空隙率在813時，滲入瀝青混凝土路面中的部分水不能流出成為自由水，積存于路面混合料中，在交通車輛的作用下，水的存在易引起并加速路面損壞。過去我們嚴(yán)格按照公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范（JTJ032-94）規(guī)定的壓實度標(biāo)準(zhǔn)（96）控制，實踐表明，按這一標(biāo)準(zhǔn)控制的瀝青混凝土路面，通車后再壓密的現(xiàn)象比較明顯，說明瀝青混凝土路面壓實度偏

10、低，現(xiàn)場空隙率在38之間，相當(dāng)于最大理論密度的9297。在調(diào)查研究過程中發(fā)現(xiàn)，施工現(xiàn)場鏟除廢棄壓實度不足的混合料時，空隙率超過7的路段，即使是在陽光下暴曬多日，鏟除后，其下臥層仍是潮濕的，這表明空隙率超過7仍然有可能滲水。相反，如果現(xiàn)場確實發(fā)現(xiàn)壓實度經(jīng)常或始終達到100（試驗室標(biāo)準(zhǔn)密度），這并不表明是過碾壓。如果現(xiàn)場空隙率適合，則這種“過碾壓”是正常的；如果現(xiàn)場空隙率小于3，則只能說明配合比設(shè)計還存在著問題，有可能導(dǎo)致早期車轍出現(xiàn)。 瀝青混凝土路面壓實不足、空隙率偏大，就會出現(xiàn)車轍、水損害、瀝青的加速老化等早期病害，影響瀝青混凝土路面的使用性能。足夠的壓實度可有效提高瀝青混合料的強度、穩(wěn)定性以

11、及抗疲勞特性，保證瀝青混凝土路面的路用性能，延長瀝青混凝土路面使用壽命。雖然現(xiàn)場空隙率是根據(jù)現(xiàn)場鉆孔試件密度與最大理論密度計算出來的，本質(zhì)上與最大理論密度壓實度沒有任何區(qū)別，但提出現(xiàn)場空隙率的具體控制數(shù)值和評價標(biāo)準(zhǔn)，與試驗室標(biāo)準(zhǔn)密度壓實度相匹配，能用兩個指標(biāo)從不同角度比較容易地、直觀地反映出瀝青混凝土路面的一些路用性能和施工要求。本文根據(jù)我公司經(jīng)驗，提出壓實度和空隙率控制要求和評價標(biāo)準(zhǔn)。 瀝青混凝土路面施工壓實質(zhì)量檢驗采用壓實度和空隙率雙指標(biāo)，并合理提高瀝青混凝土路面的壓實度標(biāo)準(zhǔn)，適當(dāng)減少空隙率。施工過程中當(dāng)天瀝青混合料最大理論密度以真空法試驗儀測定值為準(zhǔn)，提倡采用先進的、便攜的、無破損設(shè)備進

12、行路面現(xiàn)場檢測。 一般對密級配瀝青混合料高速公路壓實度應(yīng)采用試驗室標(biāo)準(zhǔn)密度壓實度和最大理論密度壓實度進行兩方面控制，并以合格率低的最為評定結(jié)果，不允許采用試驗段密度進行控制。對普通瀝青（改性瀝青）混合料路面規(guī)定：試驗室標(biāo)準(zhǔn)密度壓實度上中面層98，下面層97；最大理論密度壓實度上中面層94，下面層93。對SMA路面規(guī)定：試驗室標(biāo)準(zhǔn)密度壓實度98，最大理論密度壓實度94。檢測方法、檢測頻率及評價方法執(zhí)行公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范（JTG F40-2004）的規(guī)定。 瀝青混凝土路面的現(xiàn)場空隙率是個十分重要的指標(biāo)，現(xiàn)場空隙率的大小直接反應(yīng)路面的壓實質(zhì)量。現(xiàn)場空隙率控制標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)瀝青混凝土路面防止水損害、防

13、止路面車轍的需要和壓實度標(biāo)準(zhǔn)來確定。對普通密級配瀝青（改性瀝青）混合料路面現(xiàn)場空隙率規(guī)定：上中面層為47，極值最小值為3、最大值為8；下面層為38，極值最小值為3、最大值為9。對SMA路面現(xiàn)場空隙率規(guī)定為46，極值最小值為3、最大值為7。 現(xiàn)場空隙率主要最為施工過程中質(zhì)量控制指標(biāo)，檢測方法、檢測頻率及評價方法規(guī)定如下。 檢測方法。測定當(dāng)天瀝青混合料最大理論密度（D）和鉆孔試件密度（D），現(xiàn)場空隙率（VV）計算式為：VV=（1-D/D）×00，單位為。 檢測頻率。同壓實度檢測頻率。 評價方法。以符合上述規(guī)定范圍內(nèi)的單點測值數(shù)除以總測點數(shù)計算合格率，當(dāng)合格率90或有單點測值超出極值規(guī)定時

14、，應(yīng)結(jié)合壓實度檢查結(jié)果及時分析其原因，予以糾正后方可繼續(xù)施工，并對已施工的相應(yīng)段落進行修整乃至返工。 上述壓實度和空隙率控制標(biāo)準(zhǔn)主要用于施工過程中施工自檢、監(jiān)理抽檢和交工驗收時項目法人組織的交工驗收，竣工驗收（包括質(zhì)量鑒定）仍依據(jù)公路工程竣（交）工驗收辦法和公路工程質(zhì)量檢驗評定標(biāo)準(zhǔn)（土建部分）（JTGF80/1-2004）進行。當(dāng)然，瀝青混凝土路面在檢測壓實度和空隙率的同時，還應(yīng)按公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范（JTGF40-2004）的規(guī)定，加強厚度、平整度、滲水系數(shù)、抗滑等指標(biāo)的檢測，并應(yīng)保證其符合規(guī)定要求，當(dāng)有嚴(yán)重缺陷時也應(yīng)及時查明原因進行修整乃至返工。 4. 其他方面措施 規(guī)范的壓實度是用每

15、天試驗室密度或者每天實測的最大理論密度作為標(biāo)準(zhǔn)密度，那么當(dāng)天鋪筑路段的混合料組成與目標(biāo)配合比設(shè)計是相近的，將會對實際的評價影響較大。在材料發(fā)生較大變異時，即使是壓實度評價合格，也無法滿足目標(biāo)配合比設(shè)計要求，可能會留下質(zhì)量隱患。因此，控制好材料質(zhì)量也是保證壓實度的一個基礎(chǔ)工作。材料除滿足現(xiàn)行規(guī)范外，還需增加以下要求：各瀝青混凝土面層粗集料應(yīng)有一個固定料源，其規(guī)格、配級、巖性等應(yīng)穩(wěn)定；礦粉應(yīng)在拌和廠現(xiàn)場加工或采用水泥廠的生料，嚴(yán)禁使用回收粉塵；嚴(yán)格控制瀝青質(zhì)量，瀝青質(zhì)量抽檢應(yīng)隨機抽取多桶混合后試驗。改性瀝青應(yīng)加強對5延度的抽檢，施工過程中應(yīng)每天抽檢1次；乳化瀝青用作透層時其瀝青含量應(yīng)控制在3540

16、之間，用作粘層時其瀝青含量應(yīng)控制在50以上。原材料必須按規(guī)定存放，不同規(guī)格集料必須嚴(yán)格分隔堆放，分隔墻頂面必須高于料堆坡腳至少50cm以上，設(shè)置的標(biāo)識牌內(nèi)容至少應(yīng)包括粒徑、用途、產(chǎn)地、檢驗結(jié)果等情況。密級配瀝青混合料配合比設(shè)計時，目標(biāo)空隙率力爭控制在4。 影響瀝青混凝土路面壓實的因素還有很多，筆者再根據(jù)我公司成功經(jīng)驗，僅對瀝青混合料拌和、運輸、攤鋪影響壓實度均勻的幾點總結(jié)如下。 瀝青混合料拌和場地面積一般不少于12000m2.拌和機應(yīng)采用自動控制的間歇式拌和機，且生產(chǎn)能力不低于240t/h，冷料倉不少于56個，并必須與熱料倉數(shù)相對應(yīng)；冷料倉之間應(yīng)用高達0.81m的隔板隔離，裝載機料斗寬度應(yīng)小于

17、冷料倉寬度，防止不同規(guī)格集料互混；熱料倉溢出的集料不得再使用。 運料車標(biāo)定載重量不得小于15t，車廂兩側(cè)必須設(shè)有至少2個測溫孔。每臺車必須配備2套雙層油布棉被，運料時必須覆蓋。 瀝青混合料攤鋪應(yīng)采用2臺或多臺攤鋪機梯隊式同步攤鋪，每個工作面應(yīng)保證有1臺備用攤鋪機。有條件時使用轉(zhuǎn)運車對瀝青混合料在攤鋪現(xiàn)場進行二次拌和。 以上措施在我省高等級公路建設(shè)實踐中取得了良好效果，減少和消除了高等級公路建設(shè)實踐中取得了良好效果，減少和消除了高等級公路瀝青混凝土路面早期損壞。瀝青混凝土路面壓實質(zhì)量采用以碾壓工藝進行過程控制、以壓實度和空隙率雙指標(biāo)進行量化評價的方法是科學(xué)、合理的，是實現(xiàn)瀝青混凝土路面整體質(zhì)量提高的有效措施。參考文獻1JTG F40-2004，公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范S2JTG B80/