瀝青混凝土路面碾壓施工質量控制

關黎明

【摘要】本文針對瀝青路面施工過程中，從瀝青混合料的拌制、運輸、攤鋪、壓實及成型等方面論述了路面碾壓的質量控制。

【關鍵詞】瀝青路面；碾壓施工；質量控制

1.影響路面碾壓質量的因素

1.1筑路材料

我們都知道路面的施工瀝青混凝土的混合材料的質量的好壞將直接影響路面的施工質量。具體表現在以下幾個方面：

混合材料的級配：不合理級配無論如何碾壓也沒有辦法達到路面的施工要求；瀝青混凝土路面層的材料中一個重要的組成部分就是瀝青，但是僅僅保證瀝青的質量是不夠的。例如，如果油石比過較低，那么骨架的材料就不能夠進行有效結合，最直接的結果就是路面結構性會很差；但倘若油石比過較高，又會導致離析、碾壓的出油等一系列問題，同樣會影響到路面結構質量。

混合料的離析：因為粒料的運動慣取決于量大小粒料的大小，所以粒料的大小不同其運動慣量相應的不相同。因而在攤鋪運動的時候就會出現大小粒料的自然離析的現象，這也就意味著混合料的離析將直接影響混合材料的級配。換句話說就是，如果其無法達到要求的話，路面就會達不到質量的要求。總而言之，倘若級配不合理無論如何碾壓也沒有辦法達到路面的施工要求。

1.2碾壓機械

1）鋼輪平面壓路機：這是當前使用較多的是帶振動的雙鋼輪壓路機。此外還有重型雙鋼輪壓路機（重量16.5t）和三輪壓路機；2）輪胎壓路機有重量16t、22t和30t等多種；3）一端是輪胎另一端是一個寬鋼輪（帶振動）的組合式壓路機。

相較之下，通常振動壓路機的壓實效率最好。原因就在于鋼輪壓路機容易壓碎瀝青混合料中的大骨料，而且它最致命的缺點是它會將外露骨料頂面的瀝青膜磨去。至于輪胎壓路機其不僅不會將大骨料壓碎，也不易將外露骨料頂面的瀝青膜破壞。所以，輪胎壓路機成了壓實瀝青面層不可缺少的機械。如下圖所示是某些機械的壓實數據：

1.3碾壓溫度

一些高速公路施工現場的實踐表明，初壓的壓路機可一直行進到靠近攤鋪機，瀝青混合料并不產生推移、表面也無發裂等情況。此時，瀝青混合料的溫度常在140—145℃。那么原因何在呢？其實這主要是由于瀝青混凝土自身的特性所致。一般而言，瀝青混合料在規定的溫度范圍內混合料的溫度愈高，愈容易達到高密實度，也就是說越容易在外力作用下縮小其空隙和增加其密度，也越容易獲得平整效果。換句話說就是碾壓溫度是影響瀝青混凝土密實度的最主要因素。

1.4碾壓層的厚度

通常情況下，在碾壓過程中，路基、路面底基層和基層的壓實規律是碾壓層厚度大不容易達到高的壓實度，碾壓層薄容易達到高的壓實度。但是瀝青面層的壓實恰恰與其相反，碾壓層厚的比碾壓層薄的更容易達到高密實度。其原因是薄層瀝青混合料的溫度降低得快，較低的溫度明顯降低瀝青混合料的壓實效果。

2.碾壓施工質量控制

2.1原材料的質量控制分析

1）集料質量控制

集料分為粗集料和細集料兩類，粗集料要求石質堅硬、不含風化顆粒、清潔并接近立方體形狀，要嚴格控制片狀顆粒的含量；細集料要求堅硬、干燥、無風化、無雜質并有適當級配的人工軋制的機制砂，對不合格的集料不準裝車，嚴格確保集料的質量。另外，很多石料在常溫條件下能夠滿足規范的各類技術指標，但是在高溫下不一定能夠滿足，這就需要對集料進行高溫壓碎值分析，高溫壓碎值試驗所涉及的儀器有壓碎值儀、天平、壓力機、金屬棒、金屬銅、方孔筒和方孔篩。

2）瀝青質量控制

由于瀝青具有高溫變形以及易受水侵蝕的特點，所以在瀝青混合料的質量控制方面，應該重點考察瀝青混合料的高溫穩定性和水穩定性，就高等級公路而言，溶解度指標較為重要，具體的指標數值可以參考路面結構層位以及以往的工程經驗，對于中面層和上面層使用的SBS改性瀝青，其溶解度要求等于或大于99%，離析軟化點差等于或小于2.5攝氏度，閃點大于等于230攝氏度，25攝氏度的彈性恢復等于或大于75%，針入度指數PI不小于0。

3）填料質量控制

城市道路的面層填料要求采用石灰巖堿性石料磨細得到的礦粉，其礦粉要求干燥、清潔，每50噸檢驗一次，另外需要將拌和機回收的粉料全部廢棄掉，從而確保瀝青層面的質量。其質量控制的具體指標有：含水量等于或小于1%，粒度范圍100%小于0.6毫米、90%至100%小于0.15毫米、75%至100%小于0.075毫米，外觀無團粒結塊、親水系數小于1。

2.2瀝青混合料的拌和質量控制

拌和過程的質量控制主要包括三個方面：1）礦料級配控制：為了盡量減小設計級配與實際級配的差異，在設計生產配合比時，先要對冷料倉皮帶轉速與冷料的流量進行了解，從而測定出電機轉速與上料流量之間的關系，這樣生產時就能提高領料之間的配合比精度；2）拌和溫度控制：混合料溫度過低會影響攤鋪及碾壓質量，另外還會造成碾壓困難，但是溫度過高又會引起瀝青老化變硬，造成混合料性能衰減，所以在拌和中要嚴格控制拌和溫度，間歇式拌和設備每盤拌和時間最好在45秒到50秒之間，其中干拌時間不少于5秒至10秒，以混合料拌和均勻為標準；3）油石比的控制：瀝青含量過大，會有過多的自由瀝青在礦料之間起到潤滑作用，會導致混合料的強度降低并產生泛油現象；如果瀝青含量過小，則混合料難以壓實并且空隙率過大，會造成路面的早期損壞，所以，要嚴格控制油石比，其誤差分為要控制到0.3%以內。

2.3瀝青混合料的攤鋪質量控制問題

1）攤鋪過程的質量控制

如果對全路幅進行一次攤鋪，則會造成離析和壓實不足，所以攤鋪的寬度不宜過大，分路幅進行多次攤鋪時，縱向接縫處兩側的粗料較多，且難以壓實，所以平整度也不好，所以當進行多次攤鋪時，最好采用多臺攤鋪機形成梯隊作業的方式進行。在操作受料斗翼板時，要盡量防止受料斗內死料過多和翻轉過速，要盡可能的保持料斗內余料均勻，從而保證連續均勻的供料，另外嚴禁供料速度忽快忽慢、機械猛烈起步或緊急制動，這樣都會造成攤鋪速度的快慢不均。在攤鋪速度確定后，要盡量保持穩定和持續，速度保證在每分鐘2米至2.5米為宜，通過選擇振動系統的最佳振幅和頻率，可以有效的控制混合料的離析現象發生，如果振幅過大振幅過高，則會造成細料上浮和泛油現象，如果振動幅度過小振幅過低，則會使初密實度低，從而不利于實壓作業。

2）碾壓質量控制

碾壓質量與碾壓溫度有直接的關系，由于攤鋪后混合料的溫度是在不斷下降的，特別是攤鋪后在4至15分鐘以內，溫度下降可達到每分鐘1至5攝氏度，所以要掌握好碾壓的時機，及時進行碾壓。如果遇到低溫、濕度大以及風力大等氣候條件，都會使有效碾壓的時間縮短，增加碾壓的困難，在碾壓中，保持恒定的碾壓速度也比較關鍵，一般速度控制在每小時2公里至4公里之間，輪胎壓路機的速度可適當提高，但是最高不超過每小時5公里，另外如果速度過低，會造成攤鋪與壓實工序的間斷，從而影響碾壓質量。振頻主要影響瀝青面層的表面碾壓質量，振動壓路機的振頻比瀝青混合料的固有頻率高一些，所以可以獲得較好的壓實效果，實踐證明，對于瀝青混合料的碾壓，其振頻可以控制在40～50Hz范圍內，振幅主要影響碾壓深度，通常可在0.4毫米至0.8毫米之間進行選擇。

3.結束語

在瀝青混凝土道路施工中，要提高瀝青混凝土混合料的強度、穩定性以及疲勞特性，必須重視碾壓工作。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，在進行壓實質量檢測和評價時采用壓實度和空隙率雙重指標，實現整體提高瀝青混凝土路面壓實質量的目的。