公路沥青混凝土路面压实机械与工艺研究

摘要：主要对公路沥青混凝土路面压实机械与工艺问题进行了研究，首先概述了沥青混凝土路面的特性，然后探讨了沥青混凝土路面压实机械的选择，最后研究了公路沥青混凝土路面的压实工艺。

关键词：公路；沥青混凝土；路面；压实

中图分类号：TB文献标识码：A文章编号：1672-3198（2012）15-0190-01

1 沥青混凝土路面的特性

1.1 高温性和低温性

沥青在加热、拌和及碾压成型期间，温度会处于100度至200度之间，此时的沥青是液体状态，而在大部分使用期沥青则处于粘弹性状态，这说明温度对沥青的状态有很大的影响。沥青具有高温软化以及高温流动变形的特点，高温稳定性不足的沥青路面，容易出现车辙、拥包等各种类型的变形，这些变形会产生很多交通安全隐患，影响车辆行驶的舒适性和安全性。在低温时，沥青混凝土路面会形成低温开裂，低温开裂分为两种类型：第一类是由于气温剧降造成的，当气温剧降时，如果沥青的应力松弛无法适应温度应力的增长，就会产生开裂；另一种是温度疲劳裂缝，温度反复升降导致沥青混合料的极限拉伸应变变小，应力松弛性能降低，促使路面产生开裂。

1.2 沥青的老化和剥落

沥青在整个公路施工的过程中，一直放置于施工的自然环境中，这就不可避免的受到气候、降雨等的影响，会发生很多物理及化学的反应，比如蒸发、脱氢、氧化等反应，导致了沥青逐渐变硬，丧失了沥青的粘结和密封作用，沥青发生的这种与自然环境不可逆的物理和化学反应就称之为老化，沥青老化对公路工程质量的损坏很大。除此之外，沥青的剥落现象对公路工程质量也有很大的影响。沥青具有粘附性的特点，在施工中正是利用沥青的这种特性，将沥青与其他粗集料、细集料相集合，从而形成一个整体。但是，在降水或者其他外力的作用下，沥青的粘附性会逐渐降低，这就导致了沥青与其他压实材料结合由紧密变成松散，从而会出现剥落现象。为了防止沥青剥落现象的出现，除了选择碱性石料以外，还可以采用在沥青中掺加抗剥落剂等措施。

2 沥青混凝土路面压实机械的选择

2.1 压实原理

压实是一个反复碾压的过程，通过反复碾压实现对被压材料的重复加载，就可以慢慢地将被压材料中的水分和空气挤压出来，这样就会增加材料之间的粘聚力，提高被压材料的密实度，满足公路工程对平整性、温度性和强度的要求。经过压实的路面，由于具有平整性和密实性的特点，会极大的提高公路交通的安全性和舒适度。不同类型的压实机械的压实原理不同，光面钢轮压路机主要利用了钢轮自身重力来进行碾压，迫使被压材料产生永久变形。夯实机械将一定质量物体从高空坠落，冲击被压材料使其应力瞬间发生很大变化。振动压路机主要利用振动器进行压实，振动器会产生激振力，激振力会在被压材料内部减少内摩阻力，从而达到了压实效果。与振动压路机不同的是，振荡压路机会通过激振偏心块产生震荡波，从水平和垂直两个方向对被压材料进行压实。

2.2 各类压路机的效果分析

目前工程施工中可选用的压路机械多种多样，常用的压路机主要有轮胎压路机、振荡压路机、钢轮压路机以及振动压路机等，另外，施工中还会用到快速冲击夯、振动平板夯、蛙式夯等辅助压实设备。根据压实原理来分类，压路机可以分为冲击型、静力型和振动型三种类型，根据重量来分类，可以分为轻型压路机和重型压路机两类。轻型压路机的压实力度较小，碾压后被压材料的密实性较差，而重型压路机可以获得更好的密实度。如果是相同重量的压路机，普通光轮压路机在压实深度和压实密度方面不如振动压路机，振动压路机压实的整体效果要优于其他类型的压路机，所以此类压路机已经被目前的各类公路工程所广泛应用，其生产量也在各类型机器中占有很大的比例。

2.3 压路机型号的选择

在公路压实的不同阶段，可以采用不同型号的压路机。由于一般公路施工中进行初压的压路机压力都比较小，所以很多单位在初压时使用了振动和静压相结合的方式施工。复压中很多单位选用了轮胎压路机，终压则采用钢筒式压路机。在型号选择方面，初压时多采用轻吨位压路机，也有单位采用双钢轮压路机进行初压，然后紧跟胶轮压路机。如果初压吨位过重，会让路面产生推挤变形，影响施工质量。如果采用低频率、高振幅压路机，则有可能产生夯击现象影响路面的平整性。

3 沥青混凝土路面压实工艺研究

3.1 压实度的控制

路面压实度是保证沥青路面质量的一个重要因素，具体而言，它是指沥青混合料的实际密度与标准密度之比。我国相关规范对于高速公路和一级公路的热拌沥青混合料的压实度有具体要求：在控制阶段马歇尔密度压实度要大于96%，在试验阶段钻孔密度压实度大于99%，在施工过程中要大于95%，在交工检查与验收阶段要大于98%。目前，主要采用钻孔法对路面压实度进行检测。路面施工过程中进行的质量检查，主要采用单点评定，如果检测结果无法达到标准，则需要在附近多钻几个孔，再次进行检测，如果压实度让然无法达到工程质量标准的要求，则要确定为该路面压实度不合格。

3.2 离析与压实

离析是沥青混凝土质量的常见问题，离析不仅影响路面的外观，更重要的是离析所导致的渗水和积水，会进一步损坏路基。检测压实度一般采用的是随机抽样法，如果检测的钻芯位置正好处于离析较严重的地方，检测出的压实度会过高或过低，无法反应真实情况。比如某施工离析比较严重，具体表现为降雨后沥青面层局部持续潮湿，经过多个钻芯取样查看外观及检测，发现压实度和空隙率都不符合质量要求。所以，在施工中要格外重视离析问题，以便达到空隙率及压实度两方面的控制，对于表面离析，一般可以在中面层施工时采用往下面层喷洒粘层油的方式进行处理。

3.3 缺陷及其预防

在摊铺机方面，摊铺机的熨平板拼装要紧密，另外在摊铺前要对摊铺机的各项参数进行调整，特别是摊铺速度、振级以及夯锤等，要按照试铺确定的参数进行。摊铺机的螺旋输送器的长度要足够长、位置要设置合理，这样可以防止混合料搭接出现问题，要有专人对轻微离析进行补撤细料，并对其他缺陷进行修补。在压路机方面，压路机在碾压过程中要有专人进行指挥，不能出现漏压或少压。压路机碾压重叠宽度要适当，过宽或过窄都会影响施工效果，压路机的速度不能过快，并且不能随意停放在未冷却的沥青摊铺层上，检测控制是保证工程质量的重要环节，在分料和做抽取、筛分以及马歇尔试验时要严格按照操作规范进行。在沥青料拌和开始之后，要对沥青混合料做1至2个试件进行马歇尔试验，以便判断配合比的准确性，在条件允许的情况下，每天拌和结束后进行热料仓筛分，从而了解集料和拌和楼的变化及运转情况，每个星期要对试验数据进行汇总和分析，了解沥青混合料的变化情况。另外，还要派有经验的专人到摊铺现场随时检查摊铺沥青混合料的情况，谨防出现质量问题，在钻芯取样时，检测人员要认真仔细，谨防对试样造成破坏，摊铺和碾压结束后，要安排专人在路面进行值班，实施交通管制。

参考文献

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