施工碾壓推移對瀝青面層的影響分析

胡波

摘 要：本文根據坦桑尼亞尼雷爾大橋引道項目實際工作，從瀝青路面的施工病害及原因分析入手，著重分析面層施工中碾壓設備對瀝青混合料的碾壓推移作用，并就影響施工碾壓推移作用的因素進行分析，從而提出控制施工碾壓推移作用，提高路面施工質量的措施。

關鍵詞：瀝青路面;施工碾壓;推移;質量控制

一、瀝青路面施工病害及主要影響因素

表面波浪是指在瀝青面層施工中混合料在機械設備攤鋪碾壓下造成表面不平整，形成局部高低起伏的現象。表面波浪主要是由于碾壓方式不當造成的，攤鋪機熨平板前方的瀝青料量改變造成平板之上反力不均，形成碾壓后的微波;另外瀝青含量過高會加速推移現象，熨平板裝置運行中產生掛線現象，頂攤剎車過緊使攤鋪機負荷增大、速度發生變化都會導致攤鋪層波浪的出現。表面波浪會增大路面的孔隙率，降低密實度，在后期極易產生網裂、水損害。

接縫不良主要是在混合料分幅攤鋪中產生的縱縫以及橫向的施工縫等。接縫的產生主要是由于施工碾壓方式不當造成的，新舊攤鋪車重疊出入太大、壓路機在接縫兩側壓效果不同，熨平板上混合料過多或不足致使板傾斜等都會影響到接縫的處理。接縫不良會造成行車顛簸，導致雨水下滲。

發裂是由于面層分層攤鋪中在結構層之間出現的細小裂縫，會影響到后期面層的使用壽命，與各層瀝青混合料的類型有關。下面層較軟容易產生較大的彎沉，碾壓時溫度過高，形成細裂縫，并容易產生側向推移。

二、施工碾壓推移影響因素

（一）施工碾壓推移過程

瀝青面層的施工碾壓推移現象是指混合料在壓路機接觸面的前方及兩側因不能支撐壓路機產生的壓力而向前及兩側流動的現象，表現為向上的隆起，在壓路機轉向時尤為明顯。施工碾壓推移能有效促進瀝青混合料的密實性，通過壓路機產生的豎向力以及集料間生成的水平分力，使壓力機內部的混合料嵌擠作用得到加強，而壓路機前方和兩側的瀝青混合料則會在水平分力下向外流動，形成瀝青面層的波浪現象。邊緣混合料的這種定向移動與施工碾壓方式、瀝青混合料類型、壓實溫度和瀝青面層結構都有密切聯系。

（二）碾壓推移混合料級配變化

在施工現場觀察中發現，碾壓推移作用會使壓路機邊緣的大粒徑集料流向外面，因此為研究碾壓作用對集料流動的影響，參考瀝青混合料的級配研究方法，對施工現場中因推移作用流出壓路機邊緣的瀝青結合料取樣分析，利用瀝青抽提儀，分析集料級配變化情況。

經過抽提試驗后將抽提級配與生產配合比進行比較分析，可以看出，推移流動后的混合料級配與生產配合比有明顯差異，尤其是集料粒徑大于4.75mm以上的粗集料所占比例增加。因此，可以判斷在混合料施工碾壓推移中起主要作用的是粗集料，粗集料的定向移動會造成原有混合料的骨架作用發生變化，當混合料面層超過一定厚度時還會導致粗集料浮于上表層，對結構受力不利，因此施工中需要控制好碾壓厚度。

（三）碾壓過程影響

產生碾壓推移現象最直接的因素是壓路機的作用力。壓路機噸位越大、壓實效果越好，產生的推移現象也越明顯。相比較振動壓路機和膠輪壓路機，振動壓路機作業時揉搓的作用力更強，更容易導致推移現象產生。經研究表明，敏感性的瀝青混合料在施工碾壓時防止產生較大的碾壓推移，需要用膠輪壓路機代替振動壓路機，延長碾壓時間以達到揉搓壓實的效果。根據壓實原理和施工現場經驗，也可判斷膠輪壓路機產生的推移作用要遠小于振動壓路機，但是根據施工需求，在本項目試驗中依舊選用振動壓路機進行碾壓方式的影響分析。通過控制變量法，改變振動壓路機噸位和碾壓溫度及接茬處理方式，通過測量混合料的推移高度和長度來定性評價施工碾壓的影響。試驗路采用5t和10t兩種規格的壓路機進行瀝青面層的初壓。為防止試驗對道路使用的影響，試驗距離為50m，并及時對推移高度進行測量，后續施工工序按計劃進行。對試驗段兩層不同瀝青混合料分別計量。根據瀝青面層厚度分別為4cm和6cm計算，在5t壓路機下推移高度達到157%和245%，10t壓路機下達到215%和308%，壓路機噸位越大施工碾壓推移作用越明顯。同時，混合料中粗集料所占比例越高，推移作用也越明顯。為研究溫度對碾壓推移的影響，選用影響較小的下面層進行試驗。這主要是由于瀝青流動性降低造成的，低溫下瀝青混合料粘結在一起在壓路機作用下產生的推移量較小，而且在一定溫度范圍內減小的幅度是增大的，這也與瀝青感溫性的變化規律相吻合，可見瀝青的性質也是影響混合料施工碾壓推移的重要影響因素。當混合料在碾壓時溫度過高就容易造成嚴重的推移現象。如攤鋪后瀝青混合料溫度達165℃，碾壓式出現了較大的推移和凸起輪跡，而降溫后推移現象明顯減輕。

三、瀝青路面施工推移控制措施

（一）控制瀝青混合料質量

首先需要控制好集料和石粉的質量，集料如果不干凈相當于變相增加了石粉的含量，石粉要檢查細度、塑性指數以及鈣鎂含量等指標，以保證與瀝青的有效膠結，提高結合料的膠結性;其次選用高品質瀝青，例如SBS改性瀝青、納米改性瀝青等，高粘瀝青可有效降低施工碾壓中的推移;最后需要嚴格控制配合比。

（二）控制碾壓溫度調整

碾壓溫度，是防止推移的有效措施。根據研究分析和實際經驗，溫度過高會導致瀝青老化，粘聚性下降，施工推移較大;溫度較低不利于施工壓實，路面病害更大。因此，要避開混合料的溫度敏感區。

（三）合理選擇碾壓方式

在壓實設備的選擇上，應根據瀝青層厚度和混合料類型綜合考慮。瀝青面層較厚時需要選用中重型振動壓路機進行碾壓，混合料較軟時可用膠輪壓路機進行往復多次碾壓。在對待接茬接縫上，在能較好處理好分幅的平整度。通常針對出現的推移現象，要及時找到原因并在接下來的施工中加以解決，在已修路段中如果瀝青路面質量滿足要求下盡量用膠輪壓路機進行后續的改善處理。

四、結束語

瀝青路面的施工碾壓推移問題是多種因素綜合導致的。本文簡要介紹了推移的過程，對推移過程中的混合料級配變化進行了抽提試驗，分析了碾壓器械、施工溫度、混合料級配等對推移的影響，提出了相應的控制措施。

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