沥青路面维修不同层厚的压实控制研究

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摘 要 通过实验，对沥青路面维修中不同摊铺厚度及设计碾压方式下的压实效果进行了研究，并分析对路面维修质量、成本、工期的影响，得出了相关结论与技术措施。

关键词 沥青路面维修；摊铺；碾压；质量控制

中图分类号U418.6 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2012）71-0134-02

在高速公路沥青路面维修施工中，往往存在着工作面窄、工期紧、交通压力大的情况，有时还不得不安排在交通量稍小的夜间施工，这势必影响维修质量，尤其在交通量大的路线，此种情形很常见。所以时间在这种情况下成了关键，当在施工组织上无法再将其压缩，我们不得不将目标转移到了施工工艺上。

这里我们依托成渝高速公路路面维修施工项目，通过设计不同摊铺层厚度及不同碾压工艺（碾压组合方式及遍数）并以实验方式进行现场施工，然后对实验路段进行钻芯取样、路面检测，得出相应实验数据来分析不同碾压厚度及不同碾压组合方式下对沥青路面质量的影响，并提出在保证质量前提下的沥青混凝土不同厚度下的碾压工艺，目的在于节约施工时间与成本。

1 实验过程及实验数据

通过参考相关研究资料，并根据成渝路实际施工情况，我们对此次实验段的摊铺层厚及碾压方式进行了专门设计。我们尝试对上中下面三层采用两层一起摊铺，增加碾压遍数的方式，如由平时的胶轮碾压4遍增加到6～7遍等。对整个实验过程我们作了详细记录，由于沥青混凝土路面的压实度、空隙率、密度是直接反映路面碾压效果的重要指标，此次实验我们也以此类指标作为参考，对上述设计方式碾压的路面进行钻芯取样，对芯样进行检测，数据记录如表1：

表1实验段现场记录及芯样检测结果

从实验结果中我们发现，对LK54+90、LK57+10、LK57+20实验段，设计的中下面层及原基层的芯样检测结果都达到了规范要求，反而上面层均出现压实度不足的问题。对此我们作了重新设计，对LK65+950及LK69+590实验段调整了上面层的碾压遍数，并对中下面层也采用XP262胶轮（9轮）代替先前采用的XP260胶轮（11轮），以减少轮胎来增大胎压，从而减少碾压遍数且获得更好的碾压效果。

为表证实验路段施工质量的全面性，我们对路面还进行了现场检测，结果如下：

表2实验段渗水及构造深度

表3实验路段路面平整度

表4碾压温度降底速度记录(摊铺后路面降温)

2 实验数据分析

从表1中实验路段芯样检测数据中可以看出LK54+90、LK57+10、LK57+20实验段上面层芯样压实度稍低外（分析原因可能与原施工中为保面层平整度而设置的碾压遍数稍少有很大关系）,其他的几个芯样检测出来的结果均处良好状况，而后采取的对LK65+950及LK69+590实验段上面层初、复、终压各增加一遍后，所取芯样压实度明显好转，符合要求。这可以说明一个事实,采用增加碾压遍数的办法对加厚的摊铺层是有作用的，且效果良好,尤其是中下面层、原基层，虽是双层厚摊铺，但其压实度，空隙率还是远超规范水平。

对于中下面层及原基层的表现出的现象可以这样分析，中下面层尤其是对原基层的碾压遍数之和远大于上面层，因为在碾压上一层的同时，中下面层及基层可能再次得到压实作用。如此分析是因为在我们钻芯取样时我们就发现先天铺的路面第二天还有余热，取出的芯样也有微热的感觉，这说明沥青混合料料温高、层厚导致散热慢，摊铺上一层时下面层往往还没完全冷却下来，此种情况为维修工艺所决定。一般来说碾压的最低温度可在80℃，而高于此温度的碾压是有作用的。

从施工时间与成本来分析，对比原碾压方式，不仅减少了碾压总遍数（原三层摊铺需至少20遍，做二层摊铺最多18遍），还节约了摊铺时间，且从三层变两层摊铺，工序准备与间歇时间（需等下层温度降下来才能铺上层）也大大缩短，初步估算100m长单车道的坑补维修，双层摊铺比三层摊铺可节约时间约5小时，施工成本节约1 000～1 500之间。

3 结论及建议

通过对实验数据进行的总结分析，对沥青混凝土不同厚度下的碾压工艺总结得出如下一些结论：

1）实验数据表明在碾压温度有保证的条件下采用合理的碾压方式是可以进行加厚或双层摊铺的。但要灵活根据层厚来采用合适的碾压方式，如遍数过少则会造成压实不足，遍数过多则会造成过压，且费油费时，导致施工成本增加。表5为从实验中总结的一些可行碾压方案；

表5

2）压实厚度的影响：一般来说沥青混凝土的压实厚度以5cm～10cm为最佳，但10cm～12cm也可行，关键是控制碾压遍数。薄层沥青混凝土温度下降很快，大大影响压实效果，尤其是下承层温度较低时更加不利，建议可行的情况下适当增加摊铺厚度；

3）碾压温度直接影响沥青混合料的压实质量。施工中应保证有较高的碾压温度，但也不能过高，过高会引起压路机两旁混合料隆起、碾轮后的摊铺层裂纹、碾轮上粘起沥青混合料及前轮推料等问题，因温度过低会导致碾压困难、压实无效且易产生难消除的轮迹，造成路面不平整。因此，必须严格控制压实温度，我们维修工程中的经验总结是使初压为130℃～165℃，复压为110℃～l50℃，终压为80℃～12O℃较为合理。应避免为了获得较好的平整度、外观而在低温下进行碾压。从表4中易知，从混合料摊铺到路面开始计时，前5分钟降低了12度；第6分钟到第10分钟降低了8度；前10分钟共降温20度，后10分钟共降温17度；总体降温情况是先快，中间稍慢，后面较均匀。20分钟共降37度，平均每分钟降温1.85度，如果气温变化较大和较大风速，混合料降温速率更快。这样压路机有效压实时间缩短，此种情况下为保证压实质量可将碾压段长度缩短，如我们将原来50m改为30m；

4）对于上面层的摊铺碾压，不要片面的强调平整度而使路面压实不足。控制碾压遍数，保证压实度达规范要求的前提下再注重平整度。因为此次验路段均是小坑修补，且原路面变形较大，极为不平，严重影响碾压效果，尤其在接头处，很难控制平整度，表3中数据更反映出这一情况：前面三组平整度相对好些但压实度相对却差点，说明在这种小坑修补一般如要保证压实效果，需在平整度方面做些牺牲，也真实反映出这种工程特性；

5）重视设备的选型与组合。从沥青混合料的特性及施工条件出发，恰当选择压路机的组合及大小是关键性前提条件。由于在胶轮压路机进行压实时（SMA混合料除外），沥青路面与轮胎同时变形，接触面积大，有揉合的作用，因此压实效果好，同时胶轮压路机不破坏碎石的棱角，使碎石互成齿状，路面有更好的密实度，因此对在一次摊铺较厚的沥青路面施工中我们一定要用大吨位的胶轮压路机，并尽量选轮压较大者，如本实验中的9轮式XP260就比同重量级的11轮式XP260效果更佳，且碾压遍数更少；

6）适时调整工艺参数，选择合理的振频和振幅。振动压路机利用振动频率接近于材料固有频率使材料发生共振，使混合料级配材料减少阻力，相互移动达到最稳定状态。振频主要影响沥青面层的表面压实质量，振幅主要影响沥青面层的压实深度。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。当碾压层较薄时，应使用高振频低振幅，当碾压层较厚时，则可在低振频下，选用较大的振幅，以达到最终压实的目的。一般沥青混合料碾压，振频可控制在42Hz左右；

7）选择合理的压实速度。选择碾压速度的基本原则应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。必须严格控制压实速度，使初压为1.5KmZh～2.0KmZh，复压为4km/h～5km/h，终压为2.5km/h～3.5km/h。因为速度过低或过快，都会影响压实质量。

参考文献

[1]陈之春.碾压设备及工艺对沥青混凝土路面施工的影响[J].中外公路，2003，10.

[2]刘继良，王俊玲，陈乃华.沥青混凝土路面压实机械的选择与组合[J].河南科学，2002，10.