試談瀝青路面壓實(shí)度控制及影響因素分析_工程管理

1、試談瀝青路面壓實(shí)度控制及影響因素分析對于影響瀝青路面壓實(shí)度的因素進(jìn)行了總結(jié)與分析，并提出了針對性的解決措施。對于Superpave瀝青混合料的壓實(shí)特點(diǎn)進(jìn)行分析，提出了Superpave瀝青路面碾壓原則及典型碾壓工藝，對于瀝青路面壓實(shí)度掌握標(biāo)準(zhǔn)提出了相應(yīng)建議。1. 引言路面壓實(shí)是瀝青路面施工中的最終一道工序，也是瀝青路面施工中最重要的環(huán)節(jié)，壓實(shí)度對于瀝青路面的高溫穩(wěn)定性、水穩(wěn)定性和耐久性有著直接的重要影響，對瀝青路面使用壽命起到至關(guān)重要的作用。隨著瀝青混合料技術(shù)的進(jìn)展，骨架嵌擠密實(shí)型瀝青混合料以其良好的路用性能漸漸受到青睞，如：SMA、Superpave、改進(jìn)型AC等。由于混合料骨架性強(qiáng)、較難壓

2、實(shí)，可在高溫時(shí)進(jìn)行碾壓，這是骨架嵌擠密實(shí)型瀝青混合料路面施工與常規(guī)瀝青混合料施工的最大區(qū)分。因此，對于類似Superpave型瀝青混合料路面的壓實(shí)具有與以往AC型瀝青混合料路面所不同的特點(diǎn)。本文從影響瀝青路面壓實(shí)度的因素動(dòng)身，針對Superpave骨架密實(shí)型瀝青混合料的壓實(shí)技術(shù)進(jìn)行了論述。2. 瀝青路面壓實(shí)度影響因素分析2.1 路面壓實(shí)設(shè)備類型。在瀝青路面施工過程中，常用的路面施壓設(shè)備有以下四種：靜載鋼輪壓路機(jī)、輪胎壓路機(jī)、振動(dòng)鋼輪壓路機(jī)、組合式壓路機(jī)。依據(jù)壓路機(jī)型號(hào)不同，常見配重為1030t不等，振動(dòng)壓路機(jī)所能供應(yīng)的最大擊振力一般可達(dá)配重的1.52.5倍，一般狀況下，配重越大，倍數(shù)越小。2.

3、2 路面壓實(shí)度影響因素分析。影響壓實(shí)的因素包括：材料、層厚、混合料類型、氣候等。以下分別論述：2.2.1 材料的影響。包括集料的顆粒外形、表面紋理、級(jí)配、吸水性、破裂面、安定性、粉膠比等等，以及瀝青膠結(jié)料的粘度、等級(jí)、瀝青含量等因素。2.2.2 層厚的影響。通常來說，較厚的鋪層易于達(dá)到規(guī)定的壓實(shí)度，厚的鋪層保溫時(shí)間長，因此有足夠的時(shí)間來碾壓。而薄層降溫快，需要壓路機(jī)盡可能快地壓實(shí)，因此薄層(4cm以下)混合料的初壓溫度要高，以保證有足夠的時(shí)間去壓實(shí)，厚層(7cm以上)可能要略微降低初壓溫度。瀝青路面的結(jié)構(gòu)層的厚度應(yīng)與混合料的最大公稱粒徑相匹配，對于常規(guī)的瀝青混合料，層厚宜不小于混合料最大公稱粒

4、徑的3倍。2.2.3 混合料溫度的影響?；旌狭系臏囟瓤赡苁怯绊憻岚铻r青混合料壓實(shí)的重要指標(biāo)，它影響了瀝青膠泥的勁度，反過來，它又掌握了混合料的壓實(shí)特性。應(yīng)當(dāng)記住：盡可能在瀝青混合料溫度比較高時(shí)碾壓，只要攤鋪料能承受壓路機(jī)的重量，粒料不被鋼輪沾起，或有過大的壓痕，或推移物料，就應(yīng)當(dāng)開頭碾壓。初壓所達(dá)到的密實(shí)度越高，最終密實(shí)度也越高。通常在130160時(shí)，集料顆粒上的瀝青膜粘度最低，顆粒之間簡單相互滑動(dòng)，實(shí)現(xiàn)重新排列，使之更密實(shí)，在這個(gè)溫度范圍能達(dá)到最高的初始密實(shí)度。初時(shí)溫度低將導(dǎo)致較低的初壓密實(shí)度和較低的最終密實(shí)度。2.2.4 氣候因素的影響。氣候因素包括：空氣溫度、風(fēng)速、日照強(qiáng)度、下臥層的溫度

5、等。表1是對影響路面壓實(shí)度的因素的總結(jié)，并提出了針對性的解決措施，可供實(shí)際施工參考。3. Superpave路面壓實(shí)特點(diǎn)及典型壓實(shí)工藝3.1 Superpave混合料壓實(shí)特點(diǎn)。與其他類型的瀝青混合料相比，Superpave瀝青路面混合料的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)為：骨架嵌擠密實(shí)結(jié)構(gòu)，中間粒徑的集料多，粗集料間能夠形成骨架，內(nèi)摩阻力較大。由于其材料結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，Superpave瀝青路面具有其肯定的壓實(shí)特點(diǎn)，包括：3.1.1 需要較大的壓實(shí)功，采納重的壓路機(jī)(如25噸膠輪壓路機(jī))或進(jìn)行振動(dòng)碾壓。3.1.2 為保證壓實(shí)度，層厚宜滿意最大公稱粒徑的3倍以上。3.1.3 高溫碾壓不推移，初壓可以緊跟攤鋪機(jī)，需要振動(dòng)碾壓

6、。3.1.4 使用膠輪壓路機(jī)進(jìn)行復(fù)壓，以提高壓實(shí)度。3.1.5 可能存在敏感區(qū)，混合料在某一溫度區(qū)間難以壓實(shí)，此時(shí)應(yīng)適當(dāng)調(diào)整溫度再進(jìn)行碾壓。3.2 Superpave路面典型壓實(shí)工藝。通過對Superpave瀝青混合料壓實(shí)特點(diǎn)的分析，結(jié)合多年實(shí)踐閱歷，提出Superpave瀝青混合料的碾 壓原則及典型壓實(shí)工藝。Superpave瀝青混合料碾壓原則應(yīng)當(dāng)是“高溫、緊跟、慢壓”，就是壓路機(jī)要求緊跟攤鋪機(jī)，在瀝青混合料溫度較高時(shí)進(jìn)行壓實(shí)。高溫碾壓比較簡單獲得較好的壓實(shí)度，同時(shí)高溫時(shí)瀝青混合料施工和易性較好，集料不易壓碎。常規(guī)瀝青混合料高溫碾壓時(shí)，簡單消失路面推移現(xiàn)象，而Superpave瀝青混合料由于

7、粗集料的骨架嵌擠效應(yīng)，使其高溫碾壓時(shí)不會(huì)產(chǎn)生推移現(xiàn)象，一旦發(fā)覺Superpave瀝青路面碾壓時(shí)消失推移現(xiàn)象，就要檢查混合料的級(jí)配是否發(fā)生波動(dòng)(或者級(jí)配設(shè)計(jì)本身是否合理)。因此，高溫碾壓也是檢查Superpave瀝青混合料級(jí)配組成的有效手段。Superpave瀝青路面壓實(shí)機(jī)械可采納雙鋼輪振動(dòng)壓路機(jī)、大噸位輪胎壓路機(jī)。為達(dá)到最佳壓實(shí)效果，應(yīng)選擇合理的壓路機(jī)組合方式和碾壓方案，Superpave瀝青路面的碾壓方案應(yīng)通過試鋪段施工確定。一般來講，Superpave瀝青路面碾壓包括初壓、復(fù)壓、終壓三個(gè)階段，下面分別介紹不同碾壓階段的留意事項(xiàng)：3.2.1 初壓。(1)初壓用10T 或10T以上雙鋼輪振動(dòng)壓

8、路機(jī)緊隨攤鋪機(jī)碾壓，并不得產(chǎn)生推移、發(fā)裂現(xiàn)象。若壓路機(jī)輪前產(chǎn)生推移現(xiàn)象，應(yīng)暫停施工檢查瀝青混合料級(jí)配組成。一般壓實(shí)溫度應(yīng)依據(jù)瀝青稠度、壓路機(jī)類型、環(huán)境溫度、攤鋪層厚度、混合料類型等經(jīng)試鋪試壓確定。(2)壓路機(jī)應(yīng)從低處往高處碾壓，相鄰碾壓帶應(yīng)重疊1/31/2輪寬，壓完全幅為一遍。當(dāng)邊緣有擋板、路緣石、路肩等支擋時(shí)，應(yīng)緊靠支擋碾壓。當(dāng)邊緣無支擋時(shí)，可用耙子將邊緣的混合料稍耙高，然后將壓路機(jī)的外側(cè)輪伸出邊緣1015cm碾壓。也可在邊緣空出寬3040cm，先不壓，待第一遍壓完后，將壓路機(jī)部分重量位于已壓實(shí)過的混合料面層上再壓邊緣，以削減向外推移。(3)初壓一般采納兩臺(tái)雙鋼輪振動(dòng)壓路機(jī)，各碾壓一遍。為了

9、保證路面平整度，初壓第一遍采納靜壓，后續(xù)碾壓組合、振動(dòng)方式依據(jù)試鋪確定。初壓后，檢查橫披、路拱，不符合要求時(shí)，應(yīng)趁熱修整。(4)碾壓時(shí)，應(yīng)將驅(qū)動(dòng)輪面對攤鋪機(jī)。碾壓路線和方向不應(yīng)突然轉(zhuǎn)變，以免混合料產(chǎn)生推移。壓路機(jī)起動(dòng)、停止必需減速緩慢進(jìn)行。3.2.2 復(fù)壓。復(fù)壓應(yīng)緊接在初壓后進(jìn)行。Superpave瀝青路面復(fù)壓推舉采納23臺(tái)大噸位采納輪胎壓路機(jī)，如25噸或30噸重型輪胎壓路機(jī)。碾壓遍數(shù)經(jīng)試鋪段確定，不宜少于46遍。輪胎充氣壓力不小于0.7MPa，相鄰碾壓帶應(yīng)重疊1/31/2碾壓輪寬。要求達(dá)到規(guī)定的壓實(shí)度，并無顯著輪跡。訂正措施部分可以在拌合站或施工現(xiàn)場完成，部分措施需要通過轉(zhuǎn)變混合料設(shè)計(jì)來實(shí)現(xiàn)

10、。3.2.3 終壓。終壓應(yīng)緊接在復(fù)壓后進(jìn)行。其目的是為了消退路面輪跡，宜選用雙鋼輪壓路機(jī)采納靜壓方式進(jìn)行。Superpave終壓溫度不宜過低，路面壓實(shí)成型的終了溫度，重交瀝青混合料不低于90，改性瀝青混合料不低于100。綜上所述，Superpave瀝青路面典型碾壓工藝為：初壓：兩臺(tái)10T或10T以上雙鋼輪振動(dòng)壓實(shí)路機(jī)各碾壓一遍，第一遍為前靜后振，其次遍為振壓;復(fù)壓：采納三臺(tái)25T或25T以上大噸位膠輪壓路機(jī)各碾壓兩遍;終壓：采納鋼輪收光一遍。這種碾壓組合是依據(jù)多條Superpave試驗(yàn)路的施工狀況總結(jié)而來，詳細(xì)項(xiàng)目的碾壓工藝可參考進(jìn)行，也可依據(jù)詳細(xì)狀況進(jìn)行調(diào)整。4. 路面壓實(shí)過程中須留意的幾個(gè)

11、問題4.1 碾壓長度的確定。碾壓段長度應(yīng)與攤鋪速度相匹配，并保持大體穩(wěn)定。壓路機(jī)每次由兩端折回的位置呈階梯形隨攤鋪機(jī)向前推動(dòng)，應(yīng)使折回處不在同一橫斷面上。4.2 對橋梁、擋墻等構(gòu)造物接頭、拐彎死角、加寬部分及其某些路邊緣等局部地方，不適合用壓路機(jī)壓實(shí)時(shí)，應(yīng)采納振動(dòng)夯板壓實(shí)。對雨水井與各種檢查井的邊緣，還應(yīng)用人工夯錘補(bǔ)充壓實(shí)。4.3 在攤鋪機(jī)連續(xù)作業(yè)時(shí)，壓路機(jī)應(yīng)以緩慢而勻稱的速度碾壓，碾壓速度應(yīng)不大于5公里/小時(shí)。連續(xù)施工過程中，壓路機(jī)不得隨便停頓。4.4 碾壓過程中，為了防止路面溫度下降太快，應(yīng)留意掌握雙鋼輪壓路機(jī)的噴水量，以能起到防止鋼輪粘輪為宜。為防止膠輪壓路機(jī)粘輪，可采納水加洗滌劑的混和

12、液作為隔離劑，但應(yīng)留意嚴(yán)禁采納柴油隔離劑，隔離劑采納人工涂刷，等輪胎已發(fā)熱即可停止。4.5 壓路機(jī)不得在未碾壓成型并冷卻的路段上轉(zhuǎn)向、調(diào)頭或停車等候。振動(dòng)壓路機(jī)在已成型的路面上行駛時(shí)，應(yīng)關(guān)閉振動(dòng)。4.6 在當(dāng)天碾壓尚未冷卻 的瀝青混合料層面上，不得停放任何機(jī)械設(shè)備或車輛。不得散落礦料、油料等雜物。5. 瀝青路面壓實(shí)度掌握標(biāo)準(zhǔn)結(jié)合多年實(shí)踐閱歷，建議瀝青路面壓實(shí)度應(yīng)采納“雙指標(biāo)掌握”，即要求馬歇爾標(biāo)準(zhǔn)密度的壓實(shí)度不小于98%，最大理論密度的壓實(shí)度不小于93%，面層實(shí)測空隙率不大于7%;對于Superpave瀝青路面混合料路面現(xiàn)場空隙率宜掌握在3%7%。近年來，隨著旋轉(zhuǎn)壓實(shí)儀越來越多的推廣應(yīng)用，筆者認(rèn)為，對于Superpave瀝青路面施工壓實(shí)度的掌握，除了采納上述“雙指標(biāo)掌握”外，還應(yīng)當(dāng)補(bǔ)充要求旋轉(zhuǎn)壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)密度的壓實(shí)度不小于97%。這樣將更有利于Superpave瀝青路面施工質(zhì)量的掌握。6. 結(jié)論綜上所述，影響瀝青路面壓實(shí)的因素包括：材料、層厚、混合料類型、氣候等。實(shí)際施工過程中，應(yīng)綜合考慮以上因素，制定科學(xué)合理的碾壓工藝。其次，對于Superpave瀝