摘要：本文主要針對瀝青混凝土路面壓實影響因素及壓實質(zhì)量控制展開了分析，對瀝青混合料壓實工藝及壓實設(shè)備作了系統(tǒng)概述，并在分析了瀝青混合料壓實質(zhì)量影響因素的基礎(chǔ)上，給出了一系列相應(yīng)有效的加強措施，以期能為有關(guān)方面的需要提供參考借鑒。

關(guān)鍵詞：瀝青混合料;路面壓實;影響因素;質(zhì)量控制

在瀝青混凝土路面施工中，對瀝青混凝土必須進行壓實，才能提高瀝青混凝土混合料的強度、穩(wěn)定性以及疲勞特性。因此，壓實質(zhì)量的好壞直接影響到瀝青路面的平整度、密實度。但在實際的壓實過程中，存在著一定的影響因素，干擾著壓實質(zhì)量，需要我們及時采取有效措施做好應(yīng)對，以保障路面壓實的質(zhì)量，從而確保瀝青混凝土路面的施工質(zhì)量。

1"瀝青混合料壓實工藝及壓實設(shè)備

我國常用型號的雙鋼輪靜力壓路機的噸位一般為：8～10t，10～15t，15～18t，18～21t等。靜壓鋼輪壓路機在鋪筑層上滾動時，自重和荷載所產(chǎn)生的靜壓力通過混合料顆粒相互傳遞，使顆粒發(fā)生相互靠近和嵌擠，少量的小顆粒進人大顆粒之間，大顆粒的重新排列受到顆粒之間摩擦阻力的阻礙作用而移動困難，由于混合料顆粒之間內(nèi)摩阻力的反作用，實際作用在混合料顆粒上的靜壓力強度由上層到下層依次降低，隨壓實遍數(shù)的增加，上層的密實度明顯要大于下層，上層混合料的內(nèi)摩阻力也會增大，這影響了靜壓力的向下傳遞，導(dǎo)致作用在下層混合料顆粒上的靜壓力較小，密實度沒有上層混合料好。這使得靜壓鋼輪壓路機的壓實厚度受到一定限制。

振動壓路機主要通過振動輪高頻振動對路面材料進行壓實，目前應(yīng)用于瀝青混合料壓實主要為8～10t，10～15t，15～18t，18～21t等鋼輪振動壓路機。振動壓實能夠使被壓實瀝青混合料顆粒由靜止?fàn)顟B(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)檫\動狀態(tài)，混合料中顆粒間的摩擦狀態(tài)也由初始的靜摩擦變化為滑動摩擦狀態(tài)，而混合料中的自由瀝青充當(dāng)了顆粒間的潤滑劑，為礦料顆粒的相互運動提供了有利條件。此外，振動沖擊作用可使混合料顆粒間相對位置發(fā)生改變，并相互填充，促進孔隙率減小，密實度增大。當(dāng)振動輪的振動頻率接近材料的自身頻率時，材料與碾壓輪就能形成共振，加大被壓混合料振動，激振力的縱深傳播可使深層材料也能得到較好的壓實，從而提高了壓實效果和壓實速度，其壓實能力明顯優(yōu)于靜力壓路機。

與鋼輪壓路機不同，輪胎壓路機的壓實輪為充氣輪胎，其充氣壓力一般為0.2～0.8MPa。目前使用較多主要有9～16t、6～25t、20～30t等系列的輪胎壓路機，其工作裝置是兩排并列的充氣輪胎，并有驅(qū)動輪和從動輪之分。輪胎壓路機的揉壓作用不僅可以使瀝青混合料得到良好的壓實效果，而且還有助于將混合料中多余的瀝青結(jié)合料返到表層，提高表面的密封效果。其次，輪胎壓路機還能消除路面表面由于靜力鋼輪壓路機和振動鋼輪壓路機碾壓時由于混合料推移等原因而造成的熱裂縫，從而阻止水、空氣和泥漿等進人路面瀝青混合料內(nèi)部，能有效防止路面過早地出現(xiàn)病害。

由于不同壓路機的壓實原理不同，因而使用條件也不相同。靜力壓路機主要適用于初壓和終壓階段，而振動壓路機能增大壓實深度，有利于被壓實材料形成“骨架-密實”結(jié)構(gòu)，主要用于復(fù)壓階段，輪胎壓路機獨有的揉搓作用能夠進一步促進瀝青混合料的密實狀態(tài)和均勻性，主要用于復(fù)壓階段。雖然規(guī)范中對壓實工藝有較為明確的規(guī)定，而且壓實機械噸位越來越大，功能越來越多，但在實際工程中，由于壓實質(zhì)量引起的路面損壞仍然屢見不鮮。

2"影響瀝青混合料壓實質(zhì)量的因素

（1）材料組成。瀝青混合料的壓實過程實質(zhì)上是通過壓實機械施加外力，克服混合料中的抗剪切力和粘結(jié)力，排出空氣，促進礦料顆粒相互嵌擠，以混合料達到密實的過程。瀝青混合料種類繁多，由于混合料級配、瀝青含量、瀝青標(biāo)號、添加劑使用情況等的不同，新拌瀝青混合料的粘結(jié)力和抗剪強度有很大差異。一般而言，流動性好的混合料相對容易壓實，流動性差的混合料較難壓實。

（2）壓實設(shè)備。用于瀝青混合料壓實的設(shè)備主要包括靜壓鋼輪壓路機、振動壓路機和輪胎壓路機。壓實過程中，靜壓鋼輪壓路機和輪胎壓路機的主要壓實參數(shù)為壓路機的噸位和行駛速度，相較而言，振動壓路機的壓實參數(shù)更為復(fù)雜一些，除了上述噸位和行駛速度之外，振動頻率、振幅以及激振力的大小對壓實效果有明顯的影響。在瀝青混合料壓實過程中，壓路機噸位越大，壓實能力越強，但噸位過大，會在壓實過程中使混合料內(nèi)部造成損傷;一般，較慢的行駛速度，能夠獲得較好壓實效果，但較慢速度同時也會影響施工效率。對于振動壓路機來說，工作頻率過高，會造成鋼輪跳離地面后，在空中停留的時間過長，形成所謂“失偶”現(xiàn)象，頻率過低，達不到振動壓實的效果。

（3）碾壓流程。瀝青混合料碾壓流程主要涉及不同階段壓路機的配置和壓實遍數(shù)。按照目前普遍的認識，隨著現(xiàn)場瀝青混合料溫度從高到低，瀝青混合料的壓實被分為：初壓階段、復(fù)壓階段和終壓階段。為了在混合料溫度持續(xù)下降的過程中爭取充足的時間，通常在進行瀝青混合料壓實過程中需要配備足夠數(shù)量的壓實機械，同時設(shè)備的搭配要根據(jù)需要進行調(diào)整。壓實機械數(shù)量不足或搭配不當(dāng)會嚴(yán)重影響壓實效果。壓實機械的碾壓遍數(shù)對壓實度會產(chǎn)生直接影響，因此無論在壓實的那個階段都應(yīng)有足夠的壓實遍數(shù)以保證混合料能被良好壓實，一般在碾壓初始階段，壓實度會明顯增長，當(dāng)壓實度增長到一定程度后，便增長緩慢。

（4）施工時混合料溫度的影響。瀝青混合料的流動性和可壓性受溫度的影響極為顯著。攤鋪溫度、初壓溫度、復(fù)壓溫度、終壓溫度四個階段溫度指標(biāo)的變異對壓實度的影響很大。瀝青混合料作為一種粘彈性感溫體，溫度越高，其可塑性越大。在一定范圍內(nèi)，溫度越高，混合料越容易壓實，壓實度均值越高。但隨著溫度的增高，混合料溫度本身的變異性增大，導(dǎo)致壓實度的變異性也隨著增大。

（5）壓實層厚度的影響。當(dāng)碾壓工藝、碾壓溫度相同時，較厚的瀝青混合料攤鋪層可使材料的熱度保持比較長久，能為碾壓提供更充裕的時間。瀝青混合料的壓實同其它土工材料如路基土、水泥穩(wěn)定碎石基層等壓實規(guī)律不同。一般的路面材料，壓實度隨著壓實層厚度的增大而減少，但瀝青混合料情況有所不同，當(dāng)瀝青混合料壓實厚度較小時，瀝青混合料溫度散失快，并且瀝青混合料沒有足夠的可移動空間達到顆粒的嵌擠，壓實效果變差。但壓實層厚度也不宜過大，否則會減小有效的壓實功，壓實度也會下降。

（6）下承層。在我國目前半剛性基層瀝青路面為主要路面結(jié)構(gòu)的情況下，瀝青混合料壓實成型過程中，下承層有可能是剛度較大的半剛性基層，也可能是剛度相對較小的瀝青混合料下面層、中面層。研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)外界溫度相同時，由于黑色易于吸收陽光的熱量，瀝青混合料下承層的溫度比半剛性材料下承層的溫度略高，在攤鋪和壓實過程中，有利于瀝青混合料維持較高的溫度，此外，由于更接近路面表層，結(jié)構(gòu)層平整度要求越來越高，瀝青混合料下承層往往比半剛性材料下承層具有更好的平整度，有利于被壓實層瀝青混合料攤鋪過程中厚度的均勻性的控制，進而有利于壓實。

（7）環(huán)境條件對壓實度的影響。環(huán)境條件主要包括施工現(xiàn)場的氣溫、風(fēng)力和陽光強度。在其他條件相同的情況下，環(huán)境條件影響瀝青混合料溫度下降速度，進而影響瀝青混合料的壓實效果。環(huán)境溫度低，則攤鋪，碾壓過程中瀝青混合料溫度損失較大，溫度下降較快混合料碾壓時必然要消耗更多的壓實功，更難以壓實。若溫度損失過大，可能會造成空隙率過大，壓不實的情況。

（8）混合料離析對壓實度變異性的影響。在熱拌瀝青混合料中由于粗、細集料在拌和、運輸、攤鋪過程運動過程中的動力特性存在差異，或多或少存在粗、細集料分布不均的情況，并形成級配離析。粗骨料集中區(qū)域瀝青路面的瀝青含量低、空隙率較大;而細集料集中區(qū)域瀝青路面的瀝青含量大、空隙率較小。這兩種情況均會增大壓實特性出現(xiàn)變異性，影響壓實效果。除了混合料出現(xiàn)離析以外，由于熱拌瀝青混合料在運輸、攤鋪的過程中，不同位置的混合料溫度下降不一致造成的溫度離析也越來越受到重視。溫度離析造成的不同部位置瀝青混合料溫度差異，同樣導(dǎo)致壓實特性的變化，最終影響瀝青混合料的壓實質(zhì)量。

3"提高瀝青混合料壓實質(zhì)量措施

（1）調(diào)整壓實機械參數(shù)。瀝青混合料壓實需要多種壓路機的配合，其中包括靜壓壓路機、振動壓路機和輪胎壓路機。靜壓壓路機和輪胎壓路機結(jié)構(gòu)簡單，壓實參數(shù)的確定相對簡單。相比之下，振動壓路機運行過程中涉及到頻率、振幅和激振力，確定合理壓實參數(shù)相對復(fù)雜一些。

研究表明，由于瀝青混合料本身的粘滯作用，振動壓路機振幅大小對瀝青混合料中集料顆粒運動位移影響不大。因此，用于壓實瀝青混凝土材料的振動壓路機的工作振幅可以選擇小一些，過大的振幅會造成瀝青混合料“過壓實”的現(xiàn)象，形成壓實后的路面疏松、材料級配失調(diào)等現(xiàn)象，降低了路面質(zhì)量，對于壓實瀝青混凝土面層，名義振幅可取值為0.4～0.8mm。

振動壓路機頻率過低，無法發(fā)揮振動壓路機的優(yōu)勢。工作頻率選擇過高，振動壓路機對地面的作用力與振動器所產(chǎn)生的激振力之比很小，會一部分激振力不能充分發(fā)揮作用，造成能量損耗。此外，過髙的工作頻率，也會造成下車跳離地面后，在空中停留的時間過長，形成所謂“失偶”現(xiàn)象，引起路面出現(xiàn)“搓板形”。綜合考慮在瀝青混合料做的壓實過程中，振動壓路機的工作頻率一般取40～50Hz為宜。

振動壓路機工作速度是指振動壓路機在進行壓實作業(yè)時的行走速度，與靜作用壓路機相比，振動壓路機的工作速度對壓實效果的影響特別明顯。根據(jù)經(jīng)驗，工作質(zhì)量大于5t的振動壓路機的工作速度應(yīng)在4～6km/h的范圍內(nèi)。

振動壓路機分為單輪驅(qū)動和雙輪驅(qū)動，單輪驅(qū)動的振動壓路機在壓實過程中，其壓實輪屬于“被動滾動”。雙輪驅(qū)動的振動壓路機兩個壓實輪在工作時均為“主動滾動”。研究表明，壓實過程中。在抑制被壓瀝青混合料產(chǎn)生推擠、表層位移和出現(xiàn)微裂的現(xiàn)象方面，壓實輪采取“主動滾動”方式明顯好于“被動滾動”的壓實輪。此外，雙輪振動壓路機的壓實功能是單輪振動壓路機的兩倍。兩輪同時振動的串聯(lián)式振動壓路機與只有單輪振動的串聯(lián)式的振動壓路機相比，為達到同一密實度，前者需要的碾壓遍數(shù)少。因此，在壓實瀝青混合料做的過程中應(yīng)將可能的使用雙輪驅(qū)動的鋼輪振動壓路機。

膠輪壓路機的膠輪氣壓對膠輪壓路機的壓實效果很重要。增加氣壓，輪胎接地面積減小，傳遞到鋪層上的壓力變大，因此，在復(fù)壓階段，輪胎氣壓應(yīng)維持在較高的狀態(tài)。減小膠輪的氣壓會造成輪胎底部鼓脹，接地面積增加，而接觸壓力減小，此時壓實功減小，搓揉作用增強，所以低氣壓膠輪適用于終壓階段。另外，從目前實際應(yīng)用來看，大噸位重型膠輪壓路機越來越受到重視，特別是對于一些壓實特性比較特殊的瀝青混合料，大噸位的重型膠輪壓路機更為有效。

（2）優(yōu)化壓實機械組合。一般情況下，在瀝青混合料鋪筑剛開始的時候，合理碾壓工藝難以得知。當(dāng)壓路機類型及組合選定之后，需要根據(jù)經(jīng)驗初步確定壓實速度、振頻振幅、碾壓作業(yè)段長度、有效壓實時間等，最后通過試驗路段來最終確定碾壓工藝。我國《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》（JTGF40-2004）推薦了普通瀝青路面的典型碾壓工藝，但實踐證明，這種壓實工藝并不適宜于所有的瀝青混合料，特別是瀝青混合料表現(xiàn)出“干硬性”狀態(tài)的情況下。除了規(guī)范中推薦的壓實工藝以外，根據(jù)以往高速公路修筑實踐，還有不同的壓實工藝，其中2種方式可供參考。

第一種壓路機組合方式為：在初壓階段采用輪胎壓路機碾壓，振動壓路機緊跟在輪胎壓路機后進行“復(fù)壓”，振動壓路機壓實過程中，盡量提高振動頻率，而振幅根據(jù)壓實厚度進行相對調(diào)整。由于輪胎壓路機在路表面留下的輪跡可以被振動壓路機消除，所以采用這種組合方式壓實瀝青混合料一般不需要進行終壓。此外，充氣輪胎對瀝青混合料良好的搓揉作用，可以使面層獲得更好的密實性能，有效地減少上面層的滲水問題。

第二種推薦的壓路機組合方式為：初壓階段和復(fù)壓階段均選用振動壓路機，且壓路機緊跟攤鋪機，選擇振動模式進行壓實，如果路表面出現(xiàn)輪跡，可將壓路機設(shè)置成靜態(tài)模式進行消除。這種方式的特點是在混合料攤鋪完成后直接用振動壓路機振動碾壓，不采用靜力壓路機進行初壓，做到了在高溫條件下進行碾壓，充分發(fā)揮了集料顆粒間瀝青的潤滑作用。

當(dāng)瀝青混合料被攤鋪機大面積攤鋪并暴露在外界環(huán)境中后，瀝青混合料溫度下降非?？欤掖藭r也無法采取任何措施對其保溫，需要抓緊時間盡快進行壓實工作，在規(guī)定的壓實溫度范圍內(nèi)完成壓實對確保壓實質(zhì)量至關(guān)重要。

（3）控制壓實溫度。新拌瀝青混合料通常具有較高的溫度，在運輸、攤鋪過程中，受氣溫、下承層溫度、風(fēng)的影響，溫度會逐漸下降，于此同時，溫度離析也會越來越嚴(yán)重?？刂茐簩崪囟鹊暮诵氖恰氨亍?。通過合理的保溫措施可以減少溫度下降速度，同時促進瀝青混合料溫度的均勻性。對于混合料在運輸過程中采取覆蓋物保溫的做法已被廣泛的認可和采用，在環(huán)境溫度較低的情況下能夠有效地減少混合料運輸過程中的溫度散失。運輸車輛不但是瀝青混合料做的運輸工具，同時也是瀝青混合料臨時的保溫場所。在這方面仍需要進一步改善，例如，除了瀝青混合料頂部采取覆蓋措施，運輸車輛車廂的四周同樣可以粘貼隔熱材料，阻止櫪青混合料的溫度散失。

4"加強瀝青混合料壓實過程質(zhì)量控制及評價檢測

（1）瀝青混合料壓實度快速檢測。在瀝青路面施工過程中，瀝青混凝土面層壓實度是一個重要控制指標(biāo)。傳統(tǒng)的瀝青混合料密實程度評價主要有鉆芯（表干法、蠟封法、水中重法）和核子密度儀法等。鉆芯法通常是先通過在施工現(xiàn)場鉆芯取樣，然后將樣芯送往實驗室。采用表干法、水中重法、蠟封法等進行測定。鉆芯取樣費時費力，試驗結(jié)果受人為因素和設(shè)備等影響較大，準(zhǔn)確性和可靠性難以保證且具滯后性，同時，過多的鉆芯取樣對路面會造成不同程度的破壞。

核子密度儀利用同位素放射原理實時檢測土工建筑材料的密度和濕度的電子儀器。具有速度快、結(jié)果準(zhǔn)確等優(yōu)點在國外使用廣泛，研究表明，核子密度儀雖然了采用放射性元素，但只要嚴(yán)格遵守放射防護法規(guī)，執(zhí)行放射防護標(biāo)準(zhǔn)，按照放射防護三要素進行合理防護，不會給放射工作人員和公眾健康與安全帶來危害，應(yīng)該得到推廣使用，但由于各種原因，國內(nèi)使用很少。出于對輻射的憂慮，近年出現(xiàn)了無核密度儀。無核密度儀利用發(fā)射的電磁波在材料中的能量吸收和損耗來檢測材料的密度。瀝青混合料中瀝青、集料、空氣和水都有不同的介電常數(shù)。當(dāng)瀝青混合料被碾壓后，混合料中各種成分的相互比例發(fā)生變化，材料的總介電常數(shù)發(fā)生改變，從而對電磁波的能量吸收的能力產(chǎn)生變化。無核密度儀通過檢測電磁波能量的吸收和損耗的程度來反映材料的密度變化，為瀝青混合料的壓實控制提供了新方法。

（2）瀝青混合料溫度監(jiān)控。瀝青混合料成型過程中對溫度有較為嚴(yán)格的要求，因此在鋪筑、壓實階段的溫度監(jiān)控對保證壓實質(zhì)量有非常重要的作用。多年來，瀝青混合料溫度的現(xiàn)場測試多采用溫度計、紅外溫度計，但溫度計只能對測量“點溫”。在成型過程中，瀝青混合料的溫度隨著時間和位置隨時變化，點溫測量最大的缺點在于無法對大面積的瀝青混合料進行有效監(jiān)測，因此施工人員也不能真正了解某個時段瀝青混合料的整體溫度狀況。紅外熱成像技術(shù)通過非接觸方式探測紅外能量（熱量），并將其轉(zhuǎn)換為電信號，進而在顯示器上生成熱圖像和溫度值，具有非接觸、遠距離、大面積掃查、結(jié)果直觀等優(yōu)點。目前的紅外熱象儀探測變化溫度的精度高，溫度分辨率高達0.1～0.02℃，能夠探測的測溫范圍在-50～2000℃之間。通過應(yīng)用證明了紅外熱成像技術(shù)在全面監(jiān)控瀝青混合料成型過程中溫度變化方面遠好于傳統(tǒng)的點溫檢測，值得推廣。

（3）壓實機械工作情況控制。攤鋪后的瀝青混合料達到規(guī)定的密實狀態(tài)，離不開壓實機械有效合理的壓實。按照規(guī)范規(guī)定，在瀝青混合料鋪筑開始階段，都必須進行試驗段的鋪筑。通過試驗段鋪筑確定正常施工過程中的壓實機械數(shù)量、配置以及壓實工藝。其中，各型壓路機在瀝青混合料規(guī)定溫度下的壓實遍數(shù)和壓實速度是正常施工過程中壓實質(zhì)量控制的重要指標(biāo)。以往這兩項指標(biāo)主要依靠壓實機械操作手自行控制，但實際中由于各種原因這項重要的工作做的并不好。為了防止施工過程中壓路機壓實變數(shù)和壓實速度失控造成的壓實質(zhì)量，近年來，一些單位嘗試在壓路機上安裝“黑匣子”，“黑匣子”內(nèi)部的主要器件為GPS定位儀。通過遠程監(jiān)控安裝在壓路機上的GPS定位儀，就能夠有效地得到現(xiàn)場壓實機械的壓實遍數(shù)和行進速度，從而避免了壓實遍數(shù)和壓實速度不滿足要求造成的壓實質(zhì)量失控。

5"結(jié)語

綜上所述，瀝青路面的壓實質(zhì)量對路面的強度和耐久性能有很大影響，為使瀝青路面適應(yīng)交通荷載的需求及周圍環(huán)境的變化，應(yīng)保證瀝青路面具備良好的壓實效果。因此，我們要認真分析影響壓實的因素，采取有效措施保障路面壓實的質(zhì)量，從而進一步提高瀝青混凝土路面的施工質(zhì)量。

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? t ? ? ?o? ? ? 1;工藝，解決了多年來困擾隧道的滲漏水難題。隧道防排水新技術(shù)的普遍應(yīng)用，由于其獨特的防排水功能和方便的施工特點，能確保隧道結(jié)構(gòu)內(nèi)部防水可靠、排水系統(tǒng)永久暢通，盡可能減少和消除了隧道襯砌結(jié)構(gòu)外圍的水壓。

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