沥青混凝土路面碾压缩小混合料空隙率提高路面性能

　　[内容摘要]通过对沥青混凝土路面施工过程中缩小混合料空隙增强压实效果的总结，简述沥青混合料中空隙率与路面使用性能的变化关系，并对影响沥青混合料空隙率诸多因素，最佳沥青用量，离析等相关问题进行了分析和探索。

　　关键词 沥青混凝土路面、缩小空隙、提高性能

　　Abstract: Through summary to the construction of asphalt concrete pavement narrow the gap in the process of mixture compaction effect of the enhancement, and briefly asphalt mixture of air void and pavement performance changes relationship, and influence of asphalt mixture air void many factors, the best asphalt content, such as segregation related problems are analyzed and explored.

　　Key Words: asphalt concrete pavement, narrowing the gap and improve performance

　　中图分类号：TU528.42 文献标识码：A 文章编号：

　　1.0沥青混凝土压实度的重要意义

　　碾压是保证沥青混凝土的质量，使其物理力学性质和功能性符合设计要求的重要环节，也是沥青面层施工中的最后一道重要工序。合适的符合要求的碾压即能使沥青面层达到较高的压实度，又能使沥青面层有良好的平整度。

　　沥青混合料的密度愈大，空隙就愈小，其稳定度、抗拉强度和劲度就愈大，其疲劳寿命就愈长。在使用过程中产生的压缩形变也就愈小，从而使沥青面层的初期良好的平整度和其它优良品质能维持较长时间，也就是说平整度和优良品质恶化得比较慢，更具有良好的耐久性。

　　沥青面层的竣工压实度愈小，开放交通后可能产生的压实密度形变就愈大。如果一段沥青混凝土面层竣工时的压实度有明显变化，同时面层的厚度又有明显变化，而往往面层厚处的压实度又小于面层薄处，则开放交通后在行车荷载作用下就会产生明显不同的压实形变，使路面平整度开始恶化。平整度开始恶化的沥青面层在行车荷载的冲击力作用下恶化进程加快，此时已不再是局部简单的压密，冲击力将使较低处的沥青混合料挤向两侧或前方，形成更大的不平整。

　　沥青混凝土的空隙率随压实度增大而变小。沥青混凝土面层的压实度愈小，面层初期的透水性就愈大，后者在不同季节会带来不同的不良后果。

　　综上所述，在施工现场要尽可能达到较高的压实度(与沥青路面施工技术规范要求的最低压实度比)，才能满足于能达到规定的最低压实度。

　　我国高等级公路中绝大多数是沥青混凝土路面，在沥青混合料配合比设计中，一般都采用了较好的沥青及合理的级配，混合料的马歇尔稳定度一般都较高，流值也较易满足要求，空隙率几乎成了决定最佳沥青用量的唯一指标。例如空隙率相差1%，沥青用量能相差0.3%-0.5%，从而严重影响沥青混合料力学性能及工程成本。

　　2.0影响压实度效果的主要因素

　　碾压时沥青混凝土能达到的密实度或压实度主要与下述因素有关：

　　2.1碾压温度

　　在沥青混凝土路面施工现场的实践表明，初压的压路机可一直进行到靠近摊铺机，沥表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℃之间，因此，在沥青面层施工过程中应尽可能提高碾压温度，特别是复压和终压温度，要避免为了提高平整度而牺牲碾压温度，即在较低的温度下进行碾压是不适宜的。

　　2.2碾压层的厚度

　　路基、路面底基层和基层的压实规律是碾压层越厚越不易达到较高的压实度，碾压层相对较薄越容易达到较高的压实度。沥青面层的压实度恰恰与其相反，碾压层厚比薄更容易达到较高的密实度。其原因是薄层沥青混合料的温度降低很快，较低的温度明显降低沥青混合料的压实效果。

　　3.0碾压程序

　　沥青混凝土面层的碾压通常分三个阶段进行，即初压、复压和终压。

　　3.1初压

　　第一阶段初压习惯上常称作稳压阶段。由于沥青混合料在摊铺机的熨平板的作用下已经得到初步夯击压实，而且刚摊铺成的混合料温度较高，常在140℃左右，这个温度下沥青在骨料之间形成的油膜起到的润滑作用，因此只要用较小的压实功能就可以达到较好的稳定压实效果。通常是6-8t的双轮振动压路机以2km/h左右的速度进行2-3遍。

　　3.2复压

　　第二阶段复压是主要压实阶段，在此阶段至少要达到规定的压实度。因此，复压应该在较高温度下紧跟在初压后进行。复压期间温度不应低于100℃~110℃.通常用双轮振动压路机(16t以上)进行碾压。

　　3.3终压

　　第三阶段是消除缺陷和保证面层有较好平整度的最后一步。由于终压要消除复压过程中表面遗留的纵向轮迹、横向雍起等不平整。因此，沥青混合料也需要有较高的温度。终压常使用静力双轮压路机并应紧接在复压后进行。

　　4.0横向接缝的碾压和停车换向的方法

　　4.1横向接缝的碾压是碾压工序中的重要一环。碾压时应先用双轮压路机进行横向(即垂直于路面中心线)碾压。碾压时压路机应主要位于已压实的混合料层上，伸入新铺混合料层的宽度不超过20cm。接着每碾压一遍向新铺混合料位移20-40cm，直到压路机全部在新铺层上碾压为止，然后进行正常的纵向碾压。

　　4.2停车换向是路面碾压最频繁出现的操作过程，也是必不可少的重要环节，直来直去会在换向的一瞬间在沥青混凝土新铺面层上产生横向拥抱，再次碾压时不易压平，影响路面平整度。如果在停车换向前改变压路机前进方向，使压路机前进方向与路线方向形成小于90度夹角，产生的拥起也与路线方向形成小于90度夹角，当再次碾压时也很容易压平，从而形成更好的平整度。当然这就要求压路机的转向机构性能灵活才能做到。摊铺的宽度也应满足使压路机改变方向。

　　5.0空隙率(压实度)的测定精度对沥青混凝土质量的影响

　　在沥青混合料的组成设计中，名义上有几个指标确定沥青用量，但实际上稳定度、密度、流值基本上起很少作用，只有空隙率(饱和度也与空隙率有关)决定。然而空隙率的测定绝对精确几乎不可能的，这是因为必然有一部分沥青为集料所吸收的缘故，另外测定密度通常需要浸水，集料的吸水程度也受级配及沥青裹复的影响而使问题变的复杂。目前采用的任何一项方法都只能是近似法，影响空隙率测定的因素主要有一下几个方面：

　　由以上看出沥青混合料的实际密度与理论密度的测定方法，便能直接影响到空隙率测定结果，继而影响到最佳沥青用量的确定，使路面性能、材料用量及工程造价受到影响，这就要在组成设计各个细节中，对材料的测定要严格按照规程精心操作，使误差降到最小，同时规范中提出采用马歇尔试验得出的三个沥青用量的平均值来确定最佳沥青用量。

　　①最大密度对应的沥青用量A1

　　②最大稳定度所对应的沥青用量A2

　　③符合要求的空隙率范围的中值所对应的沥青用量A3

　　及三个阶段：①目标配合比;②生产配合比;③生产配合比的验证弥补一些正确确定最佳沥青用量的不足。

　　6.0对于离析所造成的路面空隙率增大的防治

　　首先应对生产配合比严格控制，碾压温度及碾压方式生产配合比应通过施工试验段验证制定总结出较理想的具体措施和理想数据。另外在混合料的离析方面应采取适当的措施。

　　目前沥青玛蹄脂碎石(SMA)结构以广泛使用，其特点：间断型级配，表面粗糙(粗集料偏多)抗滑性能好，空隙率仅在2-4%，弥补了密级配沥青混凝土普遍抗滑性较低的不足，这种结构值得推广。