浅谈沥青混凝土路面压实

沥青混凝土路面压实控制
摘要：本文就如何提高沥青路面压实质量，从混合料、碾压温度、压实机具组合与施工方法等方面进行探讨。

关键词：沥青路面温度碾压
现在沥青混凝土路面已经广泛应用于我国道路建设中。

原材料经过拌和、运输、摊铺，压实是最后一道工序，也是最关键的一道工序，也是质量控制的关键。

压实这道工序必须引起足够重视，否则再好的混合料结构层也不能做出合格的沥青混凝土面层。

压实是沥青混合料受机械力作用体积缩小的过程。

它将引起沥青混合料特性的如下变化：空隙减小，使得集料颗粒重新分布，从而使得粒料间形成嵌挤结构并被沥青强有力地胶结在一起。

沥青混合料只有经过正确的压实才能成为具有所需结构力学综合性质的沥青混凝土，正确的压实可以增加路面材料的强度和稳定性和抗疲劳特性等。

压实技术的好坏直接影响到沥青混凝土路面的平整度、密实度和强度等，同时压实技术还对路面的耐久性有十分重要的作用，许多路面早期病害与其压实情况息息相关，如路面的松散、坑槽、裂缝、沉陷等都在一定程度上受压实的影响。

若压实不足，导致空隙率增大，通车后容易出现车辙，平整度下降，造成路面早期破坏。

标准压实度相应的空隙率增加1％，疲劳寿命要降低约35％，有资料表明压实度每降低1％，沥青混合料的渗透性提高两倍，从而加速沥青路面的破坏。

相反碾压过度也不好。

首先过压浪费人力、物力，造成施工成本增加，其次过压将会使矿料破碎而使压实度反而降低或空隙率过小，易出现泛油和失稳，不仅影响路面的强度与稳定性，还使路面摩擦系数减小，构造深度降低，容易造成行车打滑，影响行车安全。

因此必须合理的进行碾压，保证碾压质量。

下面通过我所经历的沥青路面的施工情况，结合20省道建德段改建工程实际对提高沥青路面压实质量谈一些浅显的看法。

工程简介：本项目位于杭州市西南部、桐庐县东南部及建德市东部，路线走廊总体呈北南走向，并略由西偏东。

本项目面层沥青采用道路石油沥青，沥青标号为AH-70，上面层采用AC-13型，下面层采用AC-20型，设计弯沉值42.1。

1 沥青混合料
沥青混合料性能更大程度地影响沥青路面压实质量，这种影响甚至比单纯集料或沥青更明显。

沥青混合料必须在对同类配合比设计和使用情况调查研究的基础上，充分借鉴成功的经验，选用符合要求的材料，进行配合比设计。

沥青混合料的矿料级配应符合工程规定的设计级配范围。

当沥青混合料中沥青用量较低时，易形成千涩、粗糙的混合料，这种混合料往往难于压实；当沥青用量太大时，可形成过渡润滑混合料，使混合料在压路机作用下，形成不稳定而且可开裂的混合料；如果集料在烘干时含水量未达到规范最小值的要求，这种湿的沥青混合料，在压实过程中也易呈现推移开裂的病害。

所以针对混合料不同特性影响压实质量的原因，在实际施工中采取不同的对策。

在实际施工中，我们标段采用1200间歇式沥青拌和楼，拌和机配备计算机设备，拌和过程中能动态观察及比较，随时据需调整。

计量准确，可以严格控制各档石料级配，粉仓、沥青罐计量准确，从而严格控制沥青混合料的级配，沥青用量，保证了沥青合格料的出厂质量。

2碾压温度
实践证明，在沥青混合料的压实过程中，碾压温度是影响沥青混合料压实密实度的最主要因素。

碾压温度对压实质量的影响碾压温度过低，集料颗粒上沥青油膜的粘度较大，颗粒之间不易相对滑移，很难实现粒料重新排列，影响压实密实度和平整度。

但碾压温度过高，沥青混和料易被钢轮粘起，并且产生明显的压痕和混和料推移现象，影响压实质量。

碾压温度应根据混合料种类、压路机、气温、层厚等情况经试压确定。

在不产生严重推移和裂缝的前提下，初压、复压、终压都应在尽可能高的温度下进行。

同时不得在低温状况下作反复碾压，使石料棱角磨损、压碎，破坏集料嵌挤。

混合料温度较高时，可用较少的碾压遍数，获得较高的密实度和较好的压实效果。

而温度较低时，碾压工作变得较为困难，且易产生很难消除的轮迹，造成路面不平整。

因此，在实际施工中，要求在摊铺完毕后及时进行碾压。

沥青混合料的最佳碾压温度是指在材料允许的温度范围内，沥青混合料能够支承压路机而不
产生水平推移、表面无开裂情况且压实阻力较小的温度，此时可用较少的碾压遍数，获得较高的密实度和较好的压实效果。

最佳碾压温度与沥青性质和石料有关。

在确定沥青混合料的碾压温度时需要考虑很多因素，如：沥青标号、矿粉含量、基层的温度、层厚、空气温度、风速和混合料类型等。

一般来说，沥青混合料的最佳压实温度一般根据粘温曲线而来，实际施工中一般在 140℃左右，低温施工时最高不低于145℃；当温度在90～115 ℃温度时，沥青处于黏弹状态，进入施工中难以碾压的“敏感区”，在碾压过程中发生失稳，容易产生发丝状裂纹，混合料不易压实；温度小于90 ℃时，沥青弹性降低，混合料碾压过程中易产生剪切开裂，集料也易破碎。

而温度过高一般是由于拌和楼温度控制不好产生的。

温度过高混合料会发黑发焦，有青烟冒出。

温度过高的混合料要坚决废弃不用。

压实质量与压实温度有直接关系，而摊铺后混合料的温度是在不断变化的，特别是摊铺后的4—15分钟内，温度损失最大（1—5℃/min），因此必须掌握好有效压实时间（所谓有效压实时间，是指混合料从摊铺后的温度冷却至最低压实温度所需时间），适时碾压。

有效压实时间的长短与混合料的冷却速度、压实厚度等因素有着密切关系。

影响冷却速度的因素有气温、湿度、风力和混合料下承层温度等，凡遇气温低、湿度大、风力大以及下承层温度低等都会使有效压实时间缩短，并增加碾压困难。

当沥青厚增大25%时，其有效压实时间表将会增大近50%，对较薄层沥青层碾压时，反而要比较厚的沥青层压实层困难些，这主要是因为较薄层的沥青混合料温度降低速度要比厚层快得多，从而使其有效压实时间大大缩短。

我项目部拌和楼设在安仁县料场，混合料从拌和到摊铺，时间从1小时到3小时不等。

加上天气、温度等因素，经过测定，温度下降从1度到8度不等，平均为4度。

沥青最佳碾压温度经过试验确定为137℃，加上运输摊铺下降温度，则运至现场温度应该为148℃。

由于上下两层厚度不一致，下层5cm，上层3cm。

5cm的沥青混合料相比3cm而言就保温性能好些，温度下降慢一点，因此下面层温度可是比上面层适当减少。

经过现场温度测量，加上实际施工经验，下面层出厂温度最后确定在不低于157℃，使碾压温度达到137℃。

而上面层出厂温度确定在不低于160℃。

上面层适当提高出厂温度是因为上面层厚度薄，在施工过程
中温度损失快，为了延长碾压时间而采取的措施。

在碾压过程中也要控制温度，碾压终了钢轮压路机应不低于70℃，胶轮压路机应不低于80℃。

3、压实机具组合
沥青路面施工应配备足够数量的压路机，选择合理的压路机组合方式及初压、复压、终压(包括成型)的碾压步骤，以达到最佳碾压效果。

根据本工程气候条件，工程实际情况和沥青混凝土路面的施工特点，在选择压实设备前考虑下列因素。

1、压实生产率高。

确保沥青混和料在规定的温度范围内碾压成型。

2、压路机激振力大小可调。

碾压前应根据被碾压层的厚度合理选择压路机激振力。

压路机激振力太大会压碎骨料，压路机激振力太小影响压实效果3、必须采用轮胎压路机。

轮胎压路机可以完成揉压动作，揉压可消除路面的车辙和裂纹，提高路面的平整度和不透水性。

4、压实设备必须配备自动洒水装置。

洒水应雾化均匀，以防混和料粘在碾压轮上。

同时避免料温下降过多。

5、压路机有足够的吨位，确保碾压质量，密实度，平整度及不透水性,达到施工规范要求。

综合考虑以上因素，我们选择了双钢轮压路机和胶轮压路机配合碾压。

确定好压路机机型后，就要确定压路机的台数。

确定原则是压路机总压实生产率必须与拌和楼和摊铺机的生产率相匹配，并且应约大点。

这样可以防拌和出来的料等待压路机碾压。

本工程下面层拌和站总生产率为800T/H，根据以前施工经验，取两种机型在同一点需压实次数约7次，碾压平均速度为4km/h，碾压宽度均为9M，压路机时间利用系数取0.85，可确定所需压路机的台数为双钢轮2台，轮胎压路机1台。

4、压实方式的选择
在本工程路面碾压过程中我们选择静压、揉压和振压三种碾压方式完成整套压实工序，以达到较高的路面碾压质量要求。

现将三种碾压方式作比较如下表：
碾压速度的合理选择对压实是十分重要的，压路机应以慢而均匀的速度碾压。

从道理上讲，低的碾压速度比高的碾压速度所形成的压实度要高。

但因受碾压温度、压实层厚度、设备因素、混合料成分及基层条件等方面的影响，实际压实度并非与理论上完全一致，所以合理的碾压速度应在现场实验中确定。

在施工中，保持适当的恒定碾压速度是非常必要的，一般速度控制在2—5km/h，轮胎压路机可适当提高，但不超过6 km/h。

速度过低，会使摊铺与压实工序间断，影响压实质量，从而可能需要增加压实遍数来提高压实度。

碾压速度过快，倒产生推移、横向裂纹等。

选择碾压速度的基本原则是在保证沥青混合料碾压质量的前提下，最大限度地提高碾压速度，从而减少碾压遍数，提高工作效率。

目前，碾压沥青混合料均使用振动压路机。

为了获得最佳的碾压效果，合理地选择振频和振幅是非常重要的。

振动压路机应遵循“紧跟、慢压、高频、低幅”的原则，即紧跟在摊铺机后面，采取高频率、低振幅的方式慢速碾压。

振频主要影响沥青面层的表面压实量。

振动压路机的振频比沥青混合料的固有频率高一些，则可获得较好的压实效果。

试验表明，对于沥青混合料的碾压，其振频多在35—50HZ的范围内选择。

振幅主要影响沥青面层的压实深度。

当碾压层较薄时，最好使用振幅为
0.35—0.6mm的中小型振动压路机。

而碾压层较厚时，则可在较低振频下，选取较大的振幅，通常振幅可在0.6—0.8mm内进行选择。

在试验路的施工工程中，根据以往的施工经验，我们确定了：
沥青混合料摊铺好后应紧接碾压，碾压按初压、复压、终压三阶段进行，碾压速度严格控制。

初压碾压时沥青混合料的温度应控制在不低于135℃，碾压速度控制在1.5~2km/h,采用DD-110双钢轮振动压路机静压一遍，振动一遍。

复压紧接着初压后进行，复压采用轮胎压路机，速度控制在3.5~4.5km/h，轮胎式压路机碾压不低于6遍，并且在碾压过程中不宜停顿。

复压完成后用双钢轮压路机进行终压。

终压采用双钢轮压路机静压一遍。

终压完成后温度应不低于70℃。

碾压的方向与路中心平行。

直线段由边到中，超高段由内侧到外侧，依次连续均匀碾压。

碾压时后轮迹重叠1/3轮宽，来回压完路面全宽时即为一遍。

压路机的碾压长度以与摊铺机速度平衡为原则选定，并保持大体的稳定。

压路机每次应由两端折回的位置阶梯形的随摊铺机向前推进，使折回处不在同一横断面上。

在摊铺机连续摊铺时，压路机不得随意停顿。

从沥青砼路面压实度试验（表干法）中可以看出碾压9遍的压实度达到98%，满足规范要求（>98%），因此施工按碾压9遍控制。

压实后表面做到平整，无轮迹或隆起。

5、结论
总之，影响沥青混凝土路面压实质量的因素来自很多方面，除以上所述混合料的材料的性能、碾压温度、压实机具组合与施工方法等几个主要方面外，还需要正确的配合比设计，要求施工时严格按照设计要求控制沥青混凝土的级配组成，控制施工中的各个环节，保证达到要求的密实度。

参考文献：
1、中华人民共和国行业标准，公路沥青路面施工技术规范（JTGF40-2004）中华人民共和国交通部发布
2、JTJ052-2000 公路工程沥青及沥青混合料实验规程[S]
3、李小明沥青路面压实度控制--《华东公路》2001年09期。