试论沥青路面压实度控制及影响因素
摘要:文章对于影响沥青路面压实度的因素进行了总结与分析,并提出了针对性的解决措施。对于Superpave沥青混合料的压实特点进行了分析,阐述了Superpave沥青路面碾压控制标准、典型碾压工艺及其注意问题。 关键词:沥青路面 混合料 压实度控制 影响因素 路面压实是沥青路面施工中的最后一道工序,也是沥青路面施工中最重要的环节,压实度对于沥青路面的高温稳定性、水稳定性和耐久性有着直接的重要影响,对沥青路面使用寿命起到至关重要的作用。 一、沥青路面压实度影响因素 (一)路面压实设备 在沥青路面施工过程中,常用的路面施压设备有以下四种:静载钢轮压路机、轮胎压路机、振动钢轮压路机、组合式压路机.根据压路机型号不同,常见配重为10~30t不等,振动压路机所能提供的最大击振力一般可达配重的1.5~2.5倍,一般情况下,配重越大,倍数越小。 (二)路面压实度影响因素分析 1.材料的影响。包括集料的颗粒形状、表面纹理、级配、吸水性、破碎面、安定性、粉胶比等等,以及沥青胶结料的粘度、等级、沥青含量等因素。 2.层厚的影响。较厚的铺层易于达到规定的压实度,而薄层降温快,需要压路机尽可能快地压实,因此薄层(4cm以下)混合料的初压温度要高,以保证有足够的时间去压实,厚层(7cm以上)可能要稍微降低初压温度。沥青路面的结构层的厚度应与混合料的最大公称粒径相匹配,对于常规的沥青混合料,层厚宜不小于混合料最大公称粒径的3倍。 3.混合料温度的影响。混合料的温度可能是影响热拌沥青混合料压实的重要指标,它影响了沥青胶泥的劲度,反过来,它又控制了混合料的压实特性。初压所达到的密实度越高,最终密实度也越高。通常在130℃~160℃时,集料颗粒上的沥青膜粘度最低,颗粒之间容易互相滑动,实现重新排列,使之更密实,在这个温度范围能达到最高的初始密实度。 4.气候因素的影响。气候因素包括:空气温度、风速、日照强度、下卧层的温度等。 二、路面压实度控制 (一)Superpave混合料压实特点 与其他类型的'沥青混合料相比,Superpave沥青路面混合料的结构特点为:骨架嵌挤密实结构,中间粒径的集料多,粗集料间能够形成骨架,内摩阻力较大.由于其材料结构的特点,Superpave沥青路面具有其一定的压实特点,包括: 1.需要较大的压实功,采用重的压路机(如25吨胶轮压路机)或进行振动碾压。 2.为保证压实度,层厚宜满足最大公称粒径的3倍以上。 3.高温碾压不推移,初压可以紧跟摊铺机,需要振动碾压。 4.使用胶轮压路机进行复压,以提高压实度。 5.可能存在敏感区,混合料在某一温度区间难以压实,此时应适当调整温度再进行碾压.整理。 (二)Superpave路面典型压实工艺 1.初压。初压用10T 或10T以上双钢轮振动压路机紧随摊铺机碾压,并不得产生推移、发裂现象。压路机应从低处往高处碾压,相邻碾压带应重叠1/3~1/2轮宽,待第一遍压完后,将压路机部分重量位于已压实过的混合料面层上再压边缘,以减少向外推移。初压一般采用两台双钢轮振动压路机,各碾压一遍。为了保证路面平整度,初压第一遍采用静压,后续碾压组合、振动方式根据试铺确定。初压后,检查横披、路拱,不符合要求时,应趁热修整。碾压时,应将驱动轮面向摊铺机。碾压路线和方向不应突然改变,以免混合料产生推移。压路机起动、停止必须减速缓慢进行。 2.复压。复压应紧接在初压后进行.Superpave沥青路面复压推荐采用2~3台大吨位采用轮胎压路机,如25吨或30吨重型轮胎压路机.碾压遍数经试铺段确定,不宜少于4~6遍。轮胎充气 压力不小于0.7MPa,相邻碾压带应重叠1/3~1/2碾压轮宽。要求达到规定的压实度,并无显著轮迹.。纠正措施部分可以在拌合站或施工现场完成,部分措施需要通过改变混合料设计来实现。 3.终压。终压应紧接在复压后进行,其目的是为了消除路面轮迹,宜选用双钢轮压路机采用静压方式进行。Superpave终压温度不宜过低,路面压实成型的终了温度,重交沥青混合料不低于90℃,改性沥青混合料不低于100℃。 (三)沥青路面压实度控制标准 多年实践经验证明,Superpave沥青混合料碾压应采用“高温、紧跟、慢压”的原则,就是压路机要紧跟摊铺机,在沥青混合料温度较高时进行压实。沥青路面压实度应采用“双指标控制”,即要求马歇尔标准密度的压实度不小于98%,最大理论密度的压实度不小于93%,面层实测空隙率不大于7%;对于Superpave沥青路面混合料路面现场空隙率宜控制在3%~7%。近年来,随着旋转压实仪越来越多的推广应用,笔者认为,对于Superpave沥青路面施工压实度的控制,除了采用上述“双指标控制”外,还应该补充要求旋转压实标准密度的压实度不小于97%.这样将更有利于Superpave沥青路面施工质量的控制。 (四)路面压实过程中须注意的几个问题 1.碾压长度的确定.碾压段长度应与摊铺速度相匹配,并保持大体稳定。压路机每次由两端折回的位置呈阶梯形随摊铺机向前推进,应使折回处不在同一横断面上。 2.对桥梁、挡墙等构造物接头、拐弯死角、加宽部分及其某些路边缘等局部地方,不适合用压路机压实时,应采用振动夯板压实。对雨水井与各种检查井的边缘,还应用人工夯锤补充压实。 3.在摊铺机连续作业时,压路机应以缓慢而均匀的速度碾压,碾压速度应不大于5公里/小时.连续施工过程中,压路机不得随意停顿。 4.碾压过程中,为了防止路面温度下降太快,应注意控制双钢轮压路机的喷水量,以能起到防止钢轮粘轮为宜。为防止胶轮压路机粘轮,可采用水加洗涤剂的混和液作为隔离剂,但应注意严禁采用柴油隔离剂,隔离剂采用人工涂刷,等轮胎已发热即可停止。 5.压路机不得在未碾压成型并冷却的路段上转向、调头或停车等候。振动压路机在已成型的路面上行驶时,应关闭振动。 6.在当天碾压尚未冷却的沥青混合料层面上,不得停放任何机械设备或车辆,不得散落矿料、油料等杂物。 综上所述,影响沥青路面压实的因素包括:材料、层厚、混合料类型、气候等。实际施工过程中,应综合考虑以上因素,制定科学合理的碾压工艺。其次,对于Superpave沥青混合料,应该采取“高温、紧跟、慢压”的碾压原则,高温碾压是检验Superpave沥青混合料骨架特性的有效手段。最后,沥青路面压实度应采用“双指标控制”,即要求马歇尔标准密度的压实度不小于98%,最大理论密度的压实度不小于93%,面层实测空隙率不大于7%;对于Superpave沥青路面混合料路面现场空隙率宜控制在3%~7%,建议补充要求旋转压实标准密度的压实度不小于97%。 参考文献: [1]交通部.公路沥青路面施工技术规范(JTG F40-2004)[M].人民交通出版社,2004. [2]李小利.Superpave沥青混凝土路面技术的应用[J].公路,2005(10).
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