瀝青混合料路面碾壓技術(shù)的淺析

喻曉鵬

【摘要】本文淺析了瀝青路面施工中碾壓技術(shù)中存在的幾種問題，通過淺析知道碾壓對提高路面的平整度和壓實(shí)度有重要的作用。碾壓技術(shù)是瀝青混合料路面施工中的一道必不可少的工序，碾壓的好壞直接影響著路面的質(zhì)量。

【關(guān)鍵詞】瀝青混合料；碾壓；技術(shù)；淺析

Analysis of Asphalt Mixture Pavement Rolling Technology

Yu Xiao-peng

（Chang Zhang Management Office of Conservation Emergency ManagementNanchangJiangxi330000）

【Abstract】This paper analyzes several problems existing in the rolling technology of asphalt pavement construction， and analyzes the effect of rolling on the smoothness and compactness of pavement. Rolling technology is an indispensable process in the construction of asphalt mixture pavement， and the quality of the pavement is directly affected by the rolling quality.

【Key words】Asphalt mixture； rolling technology

1. 前言

（1）高等級路面中瀝青路面約占90%，而這些瀝青路面在施工中的最后一道工序均是碾壓，碾壓技術(shù)的好壞會直接對路面的使用性能、使用品質(zhì)起著至關(guān)重要的作用。碾壓工作是保證瀝青混凝土路面使用性能的關(guān)鍵部分，是良好的路面質(zhì)量有效體現(xiàn)。碾壓技術(shù)的好壞會直接影響到路面的質(zhì)量和實(shí)用性能，許多高速公路路面施工中缺少完善的碾壓技術(shù)。為了提高平整度、壓實(shí)度而忽視了正確的碾壓技術(shù)，在攤鋪較長路段后才開始碾壓，結(jié)果碾壓過程中易出現(xiàn)"壓裂"、"推移"等現(xiàn)象。

（2）人們傳統(tǒng)的觀點(diǎn)認(rèn)為瀝青路面施工中攤鋪是關(guān)鍵，而碾壓是最簡單的工序。壓路機(jī)手只要遵循施工準(zhǔn)則從低到高碾壓、從靜碾到振動、碾壓到要求的變數(shù)等就足夠了，往往忽視了碾壓溫度、碾壓時間、壓實(shí)度、平整度等，結(jié)果會出現(xiàn)欠壓、過壓等許多弊端。碾壓技術(shù)有以下幾方面問題：

2. 碾壓時起振不均勻

（1）壓路機(jī)有靜碾、振動和振蕩等幾種，路面施工中常用的有寶馬、英格索蘭、福格勒等振動壓路機(jī)，并且一般噸位都在8～20t。在施工中許多壓路機(jī)機(jī)手為了提高壓實(shí)度對剛攤鋪出的混合料不靜碾而直接起振從低到高碾壓，這樣就會改變攤鋪出的混合料的級配，同時還會出現(xiàn)推移現(xiàn)象。

（2）攤鋪機(jī)攤鋪出的混合料，即使初壓密實(shí)度很高，也只能達(dá)到80%～85%，虛鋪系數(shù)很高的混合料直接用8～20t的振動壓路機(jī)起振碾壓，會使混合料中的骨料的排列發(fā)生改變，振動產(chǎn)生的力使大骨料顆粒下沉產(chǎn)生離析，進(jìn)而使施工層靠近下一結(jié)構(gòu)層的空隙率增大而影響結(jié)構(gòu)層的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。同樣，松散的混合料壓路機(jī)振動的沖擊力作用下會向左、右、前、后四個方向移動，形成推移。一般情況下，初壓應(yīng)讓壓路機(jī)先從低到高靜碾、再復(fù)壓時起振，并且起振時第一遍應(yīng)單向起振，第二遍再雙向起振，這樣不會因?yàn)楦淖兓旌狭系呐帕卸淖兗壟?。靜碾除了不改變混合料的排列，保持原來的級配外，還能減少施工層溫度的降低速度。因?yàn)闉r青混合料是熱的不良導(dǎo)體，靜碾后的施工層表面較密實(shí)，基本上隔絕了空氣的對流，減少了熱量的損失。對初壓時靜碾和無靜碾的同一種混合料測量溫降，發(fā)現(xiàn)無靜碾的混合料平均1分鐘降4～5℃，而靜碾一遍的混合料同種環(huán)境條件下平均1分鐘降1～2℃。所以這種初壓時靜碾一遍的作用還可以延緩碾壓時間、提高復(fù)壓溫度，對提高路面壓實(shí)度有非常重要的作用。

3. 碾壓銜接不及時

（1）瀝青混合料鋪筑方式是將拌制好的熱混合料按路面的形狀和厚度均勻的攤鋪在已經(jīng)平整好的路基或路面基層上，分層攤鋪、分層碾壓。碾壓時溫度是一個關(guān)鍵的參數(shù)，攤鋪出來的混合料應(yīng)及時碾壓，如果碾壓不及時，瀝青混合料因壓不實(shí)而影響到路面的壓實(shí)度，同時碾壓不及時還會出現(xiàn)混合料的推移。

（2）施工過程中，由于空氣和碾壓成型的面層或基層溫度太低，使施工層上下表面的溫度迅速降低，瀝青的膠漿流動性減少，與下一層的粘結(jié)性減弱，而中間夾層的溫度仍舊很高。所以碾壓時在力的作用下就會前后推移，結(jié)果就會出現(xiàn)"波浪"、"搓板"等現(xiàn)象，影響到平整度。這種溫度下的碾壓就是我們通常說的"碾壓溫度敏感區(qū)"。"熱裂縫"和"擁包"現(xiàn)象是因?yàn)閴郝窓C(jī)手為了達(dá)到要求的平整度和壓實(shí)度而繼續(xù)碾壓，就會出現(xiàn)壓裂和壓酥的現(xiàn)象。有些施工單位為了追求平整度而故意拖延碾壓時間。壓路機(jī)手只等攤鋪出的混合料溫度降低，降低到低于"碾壓溫度敏感區(qū)"時才開始作業(yè)，這樣在施工層的夾層溫度也降低了，就不會出現(xiàn)推移、不會影響到平整度。但是由于溫度的降低，混合料開始結(jié)塊以致路面壓不實(shí)，壓路機(jī)手為了達(dá)到要求的壓實(shí)度而增加碾壓遍數(shù)，直到夾層壓不下去為止，這樣在攤鋪面層的表面就會出現(xiàn)"過壓"、"斑白"的現(xiàn)象。

4. 碾壓重疊不合理

（1）壓路機(jī)在碾壓時機(jī)手通常是從路緣到路肩依次碾壓，不重疊或重疊不夠。一般情況下在有路緣石時，壓路機(jī)可以從路緣開始都低到高依次碾壓，但在無路緣石時，必須在離路面邊坡30～50cm處開始碾壓。因?yàn)閿備伋龅幕旌狭鲜撬缮⒌?，是靠瀝青的膠漿性聯(lián)結(jié)在一起的，碾壓時瀝青混合料在力的作用下會向前后左右四個方向移動。前后左三個方向由于混合料瀝青的粘結(jié)作用，作用力會減小，移動會減弱。有路緣石時，混合料向右方向上的力被路緣石限制而不會向右移動；無路緣石時，右方無外力僅在瀝青粘結(jié)力的作用下不足以克服碾壓的外力，而有很大的位移，結(jié)果會使碾壓處的混合料面積增加、厚度減小。因此，在無路緣石時應(yīng)留有30～50cm不碾壓等到靜碾一遍后再碾壓此處，此時由于溫度的降低瀝青膠結(jié)力的加強(qiáng)可以減少混合料的推移。

（2）無論是靜碾還是起振碾壓，碾壓時一定要重疊前次碾壓輪的1/3～1/2。振動碾壓時，壓實(shí)效率很高，每碾壓一遍壓實(shí)度增長很快。但振動壓路機(jī)的振源在輪的中心，振動以波的形式傳播，在靠近振源處由于波的應(yīng)力作用壓實(shí)度高，而遠(yuǎn)離振源處壓實(shí)度相對降低，在碾壓過程中，不僅在鋼輪寬度范圍內(nèi)表現(xiàn)出接近輪沿處的壓實(shí)度逐漸減小，同時也發(fā)現(xiàn)與鋼輪相鄰的碾壓帶由于鋼輪碾壓過程的橫向推移，使已壓實(shí)的鋪層在一定的區(qū)域內(nèi)壓實(shí)度降低了許多。為了使路面壓實(shí)度均勻，碾壓時應(yīng)重疊，重疊的寬度試驗(yàn)表明為輪的1/3～1/2最好。

5. 碾壓速度不合理和碾壓段長度選擇

（1）壓路機(jī)的振動壓實(shí)是利用振動器的高頻振動傳給被壓混合料，混合料中各種粒徑的骨料在振動狀態(tài)下克服顆粒的相互摩擦力，使小顆粒填充到大顆粒的孔隙中，排除空氣，使混合料處于密實(shí)狀態(tài)。實(shí)驗(yàn)表明：若使混合料處于振動狀態(tài)，壓路機(jī)經(jīng)過混合料時，需使其連續(xù)受迫振動3次以上，否則達(dá)不到振實(shí)效果；又由于瀝青混合料本身具有較高的振動頻率，一般在40Hz以上，所以要求壓路機(jī)的最佳作業(yè)速度一般在4Km/h左右。碾壓速度的高低都會影響到路面的平整度。溫度高的瀝青混合料在高速度的壓路機(jī)輪子的沖擊下會產(chǎn)生推移、波浪、擁包等，嚴(yán)重影響了路面的平整度，而碾壓速度低又達(dá)不到壓實(shí)度的要求。因此壓路機(jī)的速度要根據(jù)鋪筑材料、鋪筑厚度認(rèn)真選擇。除此，還應(yīng)注意到壓路機(jī)速度不均勻、急剎車和突然起動、隨意停置和掉頭轉(zhuǎn)向、在已碾壓成型的路面上停置而不關(guān)閉振動裝置等都會引起路面推擁，影響路面的平整度。碾壓段長度的選擇要在壓路機(jī)最佳作業(yè)速度的條件下，根據(jù)混合料的初壓溫度、碾壓終了溫度、鋪層厚度和環(huán)境溫度等實(shí)際選擇。但要始終堅持的原則是鋪層越薄、碾壓時間越少、碾壓段長度越短，要保證在最有效的溫度范圍內(nèi)完成整個碾壓作業(yè)。

（2）振動壓路機(jī)在起振和停振階段都存在著一個過渡區(qū)，過渡時間合計約5～6s，考慮到壓實(shí)作業(yè)效率，減輕操縱人員的疲勞強(qiáng)度，提高勞動生產(chǎn)率，減少碾壓離析等因素，過渡過程時間應(yīng)少于整個有效壓實(shí)時間的20%，因此碾壓長度不應(yīng)低于25s，根據(jù)振動碾壓的最佳的作業(yè)速度，可以換算成碾壓距離。

6. 合理使用碾壓噴水和膠輪壓路機(jī)

（1）碾壓時為了使輪子上不沾混合料壓路機(jī)要噴水，噴水的量一定要適中。噴水太多會使混合料溫度降低太快，降低壓實(shí)度。噴水太少壓路機(jī)輪子上易沾上混合料，影響路面平整度。工作前要檢查壓路機(jī)的噴水系統(tǒng)，使噴出的水呈霧狀，并且保證工作時水箱內(nèi)的水要充足。

（2）膠輪壓路機(jī)是一種噸位較小的壓路機(jī)，它一般是通過輪胎的作用對路表進(jìn)行揉搓，減少混合料的表面離析。在攤鋪大粒徑的混合料時，膠輪壓路機(jī)的作用非常重要。大粒徑的混合料在攤鋪時易出現(xiàn)離析，碾壓時就不能像一般路面那樣把膠輪壓路機(jī)放在后面，此時就要利用膠輪的揉搓作用來盡量減少混合料的表面離析。一般可以在光輪壓路機(jī)靜碾一遍后就可以用膠輪壓路機(jī)碾壓，這樣效果會很好。

（3）通過分析碾壓技術(shù)對提高路面的平整度和壓實(shí)度有著重要的作用，為保證各階段的碾壓作業(yè)始終在混合料處于穩(wěn)定的狀態(tài)下進(jìn)行，碾壓作業(yè)應(yīng)按以下規(guī)則進(jìn)行：

由低到高（沿縱坡和橫坡），先靜碾后振動碾壓；碾壓時驅(qū)動輪在前，從動輪在后；后退時沿前進(jìn)碾壓的輪跡行駛；壓路機(jī)掉頭不在同一斷面上，而是呈階梯形；壓路機(jī)的碾壓作業(yè)長度與攤鋪機(jī)的攤鋪速度相平衡，隨攤鋪機(jī)向前推進(jìn)。瀝青路面碾壓技術(shù)是個不容忽視的課題，在路面施工技術(shù)日新月異的今天，諸多新方法、新工藝被應(yīng)用到施工中，大大地延長了瀝青路面的使用壽命，保證了車輛安全、舒適、經(jīng)濟(jì)地運(yùn)行，但是尋找合理的筑路材料、技術(shù)和方法是我們堅持不懈的努力方向。

[作者簡介] 喻曉鵬（1973.5-），男，漢族，職稱：工程師，工作單位：江西贛粵高速公路股份有限公司昌樟管理處養(yǎng)護(hù)應(yīng)急管理所，1994年7月參加工作。畢業(yè)院校：濟(jì)南交通高等專科學(xué)校，專業(yè)：汽車運(yùn)用工程。