淺析影響瀝青混凝土路面壓實(shí)的主要因素

李春峰

(冀州市交通局)

1 設(shè)備因素對壓實(shí)的影響

壓實(shí)是達(dá)到路面密實(shí)度指標(biāo)的唯一手段，因而正確選擇和使用壓實(shí)設(shè)備是保證路面壓實(shí)度的關(guān)鍵所在。瀝青混凝土鋪裝層形成過程的不同階段必須選擇不同類型的壓路機(jī)。

對瀝青混凝土鋪裝層的壓實(shí)分初壓、復(fù)壓、終壓三個(gè)階段，對每一結(jié)構(gòu)層均有上述三個(gè)壓實(shí)過程。進(jìn)行初壓是壓實(shí)的第一階段，從鋪裝層形成過程講屬于穩(wěn)定壓實(shí)階段。現(xiàn)代機(jī)械攤鋪過程中，鋪裝層多已經(jīng)過攤鋪機(jī)燙平裝置的預(yù)壓實(shí)，具有83% ～90%的壓實(shí)度，但鋪裝層混合料的溫度仍較高，所以只要施以較小的壓實(shí)功，即可獲得滿意的穩(wěn)定壓實(shí)效果。通常選用工作質(zhì)量較小的6～8 t雙輪靜作用壓路機(jī)或雙光鉸接震動(dòng)壓路機(jī)不施振進(jìn)行碾壓，碾壓遍數(shù)一般為遍。

復(fù)壓是壓實(shí)的第二階段，從鋪裝層形成過程講屬于強(qiáng)度壓實(shí)階段，其目的是提高密實(shí)度并得到規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)值，這是形成鋪裝層強(qiáng)度的基本階段，需要較大的壓實(shí)功，因而，須選用較大工作質(zhì)量的靜作用壓路機(jī)或輪胎壓路機(jī)，或相當(dāng)線壓力的全驅(qū)動(dòng)振動(dòng)壓路機(jī)。復(fù)壓階段的最初幾遍碾壓，通常要選用大噸位的輪胎壓路機(jī)。

終壓是壓實(shí)過程的第三階段，以瀝青鋪裝層形成過程講屬于成型壓實(shí)階段。以消除壓實(shí)前階段的內(nèi)應(yīng)力、路面的微量變形和輪跡為目的，只要施以較小的壓實(shí)功，即可獲得滿意的壓實(shí)效果和高的表面質(zhì)量。一般直接在復(fù)壓后進(jìn)行，選用小噸位靜作用剛性輪壓路機(jī)或雙光輪壓路機(jī)不施振較為適宜，碾壓遍數(shù)一般為遍。

2 材料因素對壓實(shí)的影響

路面材料的可壓實(shí)性直接關(guān)系壓實(shí)效果。理論上完全不能壓實(shí)的材料，沒有內(nèi)摩擦力、內(nèi)聚力和粘滯力，無論施加多大的壓實(shí)力，都不會形成一定的壓實(shí)度和穩(wěn)定度。但實(shí)際上，選為路面面層的顆粒均具有一定的內(nèi)摩擦力。在加入一定的膠結(jié)料(石油瀝青)后，瀝青與礦料顆粒表面具有一定的粘結(jié)力和礦料顆粒間互相嵌擠作用的內(nèi)摩阻力，在加熱拌和過程中，瀝青混凝土混合料的均勻性提高，但粘結(jié)力降低，隨著混合料溫度的逐漸下降，內(nèi)摩擦力、內(nèi)聚力和粘結(jié)力增加，為壓實(shí)度和穩(wěn)定度的增加提供可行的碾壓遍數(shù)。

材料因素對壓實(shí)的影響，主要?dú)w結(jié)為粗、細(xì)集料的大小和級配、瀝青的種類及其用量、混合料溫度等方面的影響。級配對壓實(shí)的影響是很重要的，首先根據(jù)路面各結(jié)構(gòu)層的厚度，選定不同的級配類型，各規(guī)格的集料的尺寸，礦粉在混合料中作為填充料，不但增加混合料的密實(shí)度，同時(shí)也增加礦質(zhì)骨料的比面與減薄瀝青膜的厚度，提高瀝青與礦料的粘結(jié)力。在選用礦料時(shí)，要求礦料具有顯著的截面和棱角，并且礦料與礦料間及礦料與瀝青間要有合理的組成和適當(dāng)?shù)呐浜媳壤?/p>

在材料因素中混合料的加熱溫度和碾壓各階段的控制溫度是十分重要的:一方面，混合料的加熱溫度不得超過180℃，否則會產(chǎn)生瀝青焦化，造成碾壓時(shí)產(chǎn)生裂紋、推移、

為保證碾壓溫度，應(yīng)控制運(yùn)輸和攤鋪過程混合料的溫降。一般在大氣溫度較低時(shí)(10～15℃)，運(yùn)輸10 km，混合料溫降在10～25℃之間，降溫幅度由表及里，逐漸減少，這時(shí)，須加保溫措施;攤鋪機(jī)攤鋪至碾壓開始，一般需要1～4 min，混和料溫降1～5℃/min，這些因素一定要考慮進(jìn)去。整個(gè)碾壓過程在嚴(yán)格控制混和料碾壓起止溫度的前提下，初壓、復(fù)壓、終壓各結(jié)段的碾壓規(guī)定，使混合料在最佳碾壓溫度范圍內(nèi)完成強(qiáng)度壓實(shí)尤為重要，這不僅能保證鋪裝層的壓實(shí)效果和穩(wěn)定度，而且能保證設(shè)備的能力和效率。

3 攤鋪和碾壓狀態(tài)因素對壓實(shí)的影響

(1)路基和路面基層施工質(zhì)量對面層的影響極大。路面面層施工前，應(yīng)對路基和基層壓實(shí)度、路基的整體抗變形能力和路面基層的強(qiáng)度等指標(biāo)做認(rèn)真檢測，為了保證瀝青混凝土面層的厚度均勻一致及面層表面的平整度和路拱，從路基頂面起就要有與面層相一致的路拱。驗(yàn)收合格后，方可進(jìn)行面層施工。

(2)天氣條件。天氣晴朗、溫和、基層干燥容易獲得滿意的壓實(shí)效果。下雨、刮風(fēng)、氣溫較低和基層含水量較大時(shí)，鋪裝層混合料冷卻加快、壓實(shí)有效時(shí)間縮短，對壓實(shí)不利。所以規(guī)定雨天或大氣溫度在5℃以下時(shí)，或相對濕度較大時(shí)，應(yīng)停止瀝青混合料鋪攤作業(yè)。當(dāng)基層含水量≤10%時(shí)，可以進(jìn)行瀝青混合料的攤鋪，如先澆灑透層油時(shí)，基層含水量應(yīng)不大于5%，下雨后應(yīng)等基層表面干燥、無水洼后再進(jìn)行攤鋪。

(3)鋪裝層厚度。鋪裝層厚度越大、越易保溫，這是因?yàn)榕c薄層比較，壓實(shí)有效時(shí)間相對變長，單從這一點(diǎn)說，對壓實(shí)有利。

(4)攤鋪?zhàn)鳂I(yè)中的預(yù)壓實(shí)。現(xiàn)代機(jī)械鋪攤作業(yè)中，熨平振搗裝置已對瀝青混凝土鋪裝層進(jìn)行振實(shí)和夯實(shí)，一般壓實(shí)度以達(dá)83%～90%。預(yù)壓實(shí)不僅大大減少了壓路機(jī)壓實(shí)的工作量，相對延長了有效壓實(shí)時(shí)間，而且，由于鋪裝層具有初壓實(shí)度，避免了碾壓過程中產(chǎn)生的推移、車轍、裂紋、波浪等弊病。

(5)碾壓速度。碾壓速度的合理選擇對壓實(shí)是十分重要的。從道理上講，低的碾壓速度比高的碾壓速度所形成的壓實(shí)度要高。但因受碾壓溫度、壓實(shí)層厚度、設(shè)備因素、混合料成分及基層條件等方面的影響，實(shí)際壓實(shí)度并非與理論上完全一致，所以合理的碾壓速度應(yīng)在現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)中確定。

(6)碾壓遍數(shù)。在最大密實(shí)度范圍內(nèi)，壓實(shí)度隨碾壓遍數(shù)的增加而增加，為達(dá)到壓實(shí)度指標(biāo)，需要通過實(shí)驗(yàn)壓實(shí)，確定必須的碾壓遍數(shù)，應(yīng)強(qiáng)調(diào)指出，過多的碾壓遍數(shù)不一定收到最佳的壓實(shí)效果。相反，可能造成碾壓過分、使表面粗糙度破壞，表層強(qiáng)度和整體強(qiáng)度下降，甚至產(chǎn)生壓實(shí)層的縱向裂紋和橫向裂紋等缺陷。