沥青混凝土路面碾压施工质量控制

关黎明

【摘要】本文针对沥青路面施工过程中，从沥青混合料的拌制、运输、摊铺、压实及成型等方面论述了路面碾压的质量控制。

【关键词】沥青路面；碾压施工；质量控制

1.影响路面碾压质量的因素

1.1筑路材料

我们都知道路面的施工沥青混凝土的混合材料的质量的好坏将直接影响路面的施工质量。具体表现在以下几个方面：

混合材料的级配：不合理级配无论如何碾压也没有办法达到路面的施工要求；沥青混凝土路面层的材料中一个重要的组成部分就是沥青，但是仅仅保证沥青的质量是不够的。例如，如果油石比过较低，那么骨架的材料就不能够进行有效结合，最直接的结果就是路面结构性会很差；但倘若油石比过较高，又会导致离析、碾压的出油等一系列问题，同样会影响到路面结构质量。

混合料的离析：因为粒料的运动惯取决于量大小粒料的大小，所以粒料的大小不同其运动惯量相应的不相同。因而在摊铺运动的时候就会出现大小粒料的自然离析的现象，这也就意味着混合料的离析将直接影响混合材料的级配。换句话说就是，如果其无法达到要求的话，路面就会达不到质量的要求。总而言之，倘若级配不合理无论如何碾压也没有办法达到路面的施工要求。

1.2碾压机械

1）钢轮平面压路机：这是当前使用较多的是带振动的双钢轮压路机。此外还有重型双钢轮压路机（重量16.5t）和三轮压路机；2）轮胎压路机有重量16t、22t和30t等多种；3）一端是轮胎另一端是一个宽钢轮（带振动）的组合式压路机。

相较之下，通常振动压路机的压实效率最好。原因就在于钢轮压路机容易压碎沥青混合料中的大骨料，而且它最致命的缺点是它会将外露骨料顶面的沥青膜磨去。至于轮胎压路机其不仅不会将大骨料压碎，也不易将外露骨料顶面的沥青膜破坏。所以，轮胎压路机成了压实沥青面层不可缺少的机械。如下图所示是某些机械的压实数据：

1.3碾压温度

一些高速公路施工现场的实践表明，初压的压路机可一直行进到靠近摊铺机，沥青混合料并不产生推移、表面也无发裂等情况。此时，沥青混合料的温度常在140—145℃。那么原因何在呢？其實这主要是由于沥青混凝土自身的特性所致。一般而言，沥青混合料在规定的温度范围内混合料的温度愈高，愈容易达到高密实度，也就是说越容易在外力作用下缩小其空隙和增加其密度，也越容易获得平整效果。换句话说就是碾压温度是影响沥青混凝土密实度的最主要因素。

1.4碾压层的厚度

通常情况下，在碾压过程中，路基、路面底基层和基层的压实规律是碾压层厚度大不容易达到高的压实度，碾压层薄容易达到高的压实度。但是沥青面层的压实恰恰与其相反，碾压层厚的比碾压层薄的更容易达到高密实度。其原因是薄层沥青混合料的温度降低得快，较低的温度明显降低沥青混合料的压实效果。

2.碾压施工质量控制

2.1原材料的质量控制分析

1）集料质量控制

集料分为粗集料和细集料两类，粗集料要求石质坚硬、不含风化颗粒、清洁并接近立方体形状，要严格控制片状颗粒的含量；细集料要求坚硬、干燥、无风化、无杂质并有适当级配的人工轧制的机制砂，对不合格的集料不准装车，严格确保集料的质量。另外，很多石料在常温条件下能够满足规范的各类技术指标，但是在高温下不一定能够满足，这就需要对集料进行高温压碎值分析，高温压碎值试验所涉及的仪器有压碎值仪、天平、压力机、金属棒、金属铜、方孔筒和方孔筛。

2）沥青质量控制

由于沥青具有高温变形以及易受水侵蚀的特点，所以在沥青混合料的质量控制方面，应该重点考察沥青混合料的高温稳定性和水稳定性，就高等级公路而言，溶解度指标较为重要，具体的指标数值可以参考路面结构层位以及以往的工程经验，对于中面层和上面层使用的SBS改性沥青，其溶解度要求等于或大于99%，离析软化点差等于或小于2.5摄氏度，闪点大于等于230摄氏度，25摄氏度的弹性恢复等于或大于75%，针入度指数PI不小于0。

3）填料质量控制

城市道路的面层填料要求采用石灰岩碱性石料磨细得到的矿粉，其矿粉要求干燥、清洁，每50吨检验一次，另外需要将拌和机回收的粉料全部废弃掉，从而确保沥青层面的质量。其质量控制的具体指标有：含水量等于或小于1%，粒度范围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，外观无团粒结块、亲水系数小于1。

2.2沥青混合料的拌和质量控制

拌和过程的质量控制主要包括三个方面：1）矿料级配控制：为了尽量减小设计级配与实际级配的差异，在设计生产配合比时，先要对冷料仓皮带转速与冷料的流量进行了解，从而测定出电机转速与上料流量之间的关系，这样生产时就能提高领料之间的配合比精度；2）拌和温度控制：混合料温度过低会影响摊铺及碾压质量，另外还会造成碾压困难，但是温度过高又会引起沥青老化变硬，造成混合料性能衰减，所以在拌和中要严格控制拌和温度，间歇式拌和设备每盘拌和时间最好在45秒到50秒之间，其中干拌时间不少于5秒至10秒，以混合料拌和均匀为标准；3）油石比的控制：沥青含量过大，会有过多的自由沥青在矿料之间起到润滑作用，会导致混合料的强度降低并产生泛油现象；如果沥青含量过小，则混合料难以压实并且空隙率过大，会造成路面的早期损坏，所以，要严格控制油石比，其误差分为要控制到0.3%以内。

2.3沥青混合料的摊铺质量控制问题

1）摊铺过程的质量控制

如果对全路幅进行一次摊铺，则会造成离析和压实不足，所以摊铺的宽度不宜过大，分路幅进行多次摊铺时，纵向接缝处两侧的粗料较多，且难以压实，所以平整度也不好，所以当进行多次摊铺时，最好采用多台摊铺机形成梯队作业的方式进行。在操作受料斗翼板时，要尽量防止受料斗内死料过多和翻转过速，要尽可能的保持料斗内余料均匀，从而保证连续均匀的供料，另外严禁供料速度忽快忽慢、机械猛烈起步或紧急制动，这样都会造成摊铺速度的快慢不均。在摊铺速度确定后，要尽量保持稳定和持续，速度保证在每分钟2米至2.5米为宜，通过选择振动系统的最佳振幅和频率，可以有效的控制混合料的离析现象发生，如果振幅过大振幅过高，则会造成细料上浮和泛油现象，如果振动幅度过小振幅过低，则会使初密实度低，从而不利于实压作业。

2）碾压质量控制

碾压质量与碾压温度有直接的关系，由于摊铺后混合料的温度是在不断下降的，特别是摊铺后在4至15分钟以内，温度下降可达到每分钟1至5摄氏度，所以要掌握好碾压的时机，及时进行碾压。如果遇到低温、湿度大以及风力大等气候条件，都会使有效碾压的时间缩短，增加碾压的困难，在碾压中，保持恒定的碾压速度也比较关键，一般速度控制在每小时2公里至4公里之间，轮胎压路机的速度可适当提高，但是最高不超过每小时5公里，另外如果速度过低，会造成摊铺与压实工序的间断，从而影响碾压质量。振频主要影响沥青面层的表面碾压质量，振动压路机的振频比沥青混合料的固有频率高一些，所以可以获得较好的压实效果，实践证明，对于沥青混合料的碾压，其振频可以控制在40～50Hz范围内，振幅主要影响碾压深度，通常可在0.4毫米至0.8毫米之间进行选择。

3.结束语

在沥青混凝土道路施工中，要提高沥青混凝土混合料的强度、稳定性以及疲劳特性，必须重视碾压工作。沥青混凝土路面铺筑过程中要搞好压实工艺控制，即搞好压实的过程控制，在进行压实质量检测和评价时采用压实度和空隙率双重指标，实现整体提高沥青混凝土路面压实质量的目的。