公路沥青混凝土路面压实施工策略研究

冯　震

摘要：文章主要对公路沥青混凝土路面压实的施工策略问题进行了研究。文章首先概述了路面压实的原理和控制标准，然后分析了压实机具类型对压实效果的影响，最后探讨了公路沥青混凝土路面压实施工的策略，具体包括压实程序、压实应注意的问题、接茬处的碾压、提高压实质量的操作要点等四个方面的策略。

关键词：公路施工；沥青混凝土路面；路面压实

中图分类号：U416文献标识码：A文章编号：1009-2374（2009）08-0165-02

一、路面压实的原理和控制标准

（一）压实的基本原理

压实是通过碾压机械对被压材料的重复加载，逐步克服材料之间的粘聚力和内摩阻力，排出材料内部的空气或水分，迫使材料颗粒之间产生位移并相互楔紧，增加其密实度，以达到必要的强度、稳固性和平整度的要求，保证建筑物基础稳固，道路平整、密实，确保车辆在公路上能正常、舒适的行驶。

光面压实机械利用机械自身重力产生的静滚压力作用，迫使被压实材料产生永久性变形而达到压实的目的。夯实机械是利用一定质量的物体从一定高度坠落，冲击被压材料而使之被压实，其特点是使材料产生的应力变化速度很大。振动压实压实的原理是利用固定质量的物体上的振动器所产生的激振力，迫使被压实材料作垂直强迫振动，急剧减小土壤或混合料颗粒间的内摩阻力，使颗粒靠近，密实度增加，从而达到压实。振荡压路机则是在碾轮内对称安装并同步旋转的激振偏心块，碾轮承受交变扭矩形成前后方向的振荡波，实现对被压材料在水平和垂直两个方向的压实。

而对于处理路面坑槽及小面积养护维修，夯实机械就可发挥很大作用。振动平板夯是利用激动器产生的振动能量进行压实作业，振动冲击夯是由发动机带动曲柄连杆机构运动，产生上下往复作用力使夯实机跳离地面，在曲柄连杆机构作用力和夯实机重力作用下，夯板往复冲击被压实材料，达到夯实目的。蛙式打夯机是利用偏心块旋转产生离心力的冲击作用进行夯实作业的一种小型夯实机械。

（二）压实度的控制标准

我国规范对于高速公路，一级公路的热拌沥青混合料（HMA）的压实度要求如下：控制阶段马歇尔密度压实度≥96%；试验段钻孔密度压实度≥99%；施工过程中≥95%；交工检查与验收≥98%。施工压实度的检查，以钻孔法为准，使用核子密度仪时须经主管部门批准，并用钻孔密度进行标定才可使用。施工过程中的质量检查，一般是单点评定，须满足要求，如某个测点压实度达不到要求，应加大频率重测，可在其附近再钻几个孔测定，如仍不合格，则确定为不合格。应采用经过监理认可的方法进行处理，交工检查与验收，是以1～3km长的路段作为检验评定的单元，计算其压实度代表值，并与压实度标准值Ko比较而进行评分。

二、压实机具类型对压实效果的影响分析

（一）静力光面钢轮压路机

静力钢轮压路机在路面结构层上碾压时，在滚轮作用下产生的压应力主要集中在表层，压应力随深度的加大变化较快。其优点是，用光面钢轮压路机碾压一定厚度的路面结构层，既可以获得密实的结果，又可以得到平整的表面，尤其是全驱动轮型的压路机能使压实后的路面具有很好的平整度；缺点是其单位压力小，压实厚度比较小。

（二）轮胎压路机

轮胎压路机是利用充气轮胎及其悬挂装置的可变性，使轮胎与土层间保持一定的接触面，它具有可借助附加荷载增减调节自身总重、与被压材料层的接触面大以及有效压实深度大等优点。它除有垂直压力外，还有水平压实力，压实力能沿各个方向移动材料粒子，得到最大的压实度。另外，用轮胎压路机碾压时，对被压材料有一定的搓揉作用和不易压碎骨料，因此更适合碾压各种沥青面层，特别是喷洒型的沥青表面处治和沥青贯入式面层，均可得到良好的效果。在碾压速度相同的条件下，充气轮胎使路面处于受力状态的时间要长。

（三）振动压路机

振动压路机的压实功能很高，振动压路机一般都设有调频调幅装置，可以根据需要调成不振、弱振或强振的不同强度。因而，它可兼作轻型、中型和重型压路机使用。它兼有自身重量轻、体积小、速度快、效率高、操纵灵活等优点，表面应力不大，过程时间短，加载频率大。影响振动压路机压实效果的机械技术参数主要有：静质量与线压力，振动压路机的压实影响深度大致与振动轮的质量成正比；频率和振幅，试验表明，当振动频率为30Hz～45Hz时的压实效果最好，在整个频率范围内，增大振幅可明显增加压实效果，但振动频率过高反而会降低压实效果。

（四）振荡压路机

振荡压路机作为振动压路机的一种，其特性代号为“YD”，设计时采用了土力学交变剪应变原理，使压实材料的颗粒重新排列而变得更加密实。其产生的激振力主要沿行驶方向发生，能消除振动冲击给操作者和机械本身带来的危害，改善工作条件，降低能源消耗。

三、公路沥青混凝土路面压实施工的策略

压实施工要从沥青混合料的特性出发，恰当选择压路机的大小、最佳频率与振幅是关键性前提条件，根据摊铺厚度和施工条件，确定满足需要的压路机数量。选择碾压机型的基本原则应是：在保证沥青混凝土碾压质量的前提下，选择最少的压路机，提高工作效率。下面是某高速公路的压实工程实例：

（一）压实程序

初压时，首先采用了HD90振动压路机(关闭振动装置)压两遍，速度控制在1.5～2.0km/h，温度控制在110℃～130℃。初压后，随时检查平整度、路拱，必要时予以修整。如在碾压时出现推移，则等温度稍低后再压。每天开工后，通常先由双钢轮压路机进行初压程序，后面紧跟胶轮压路机，待工作一段时间胶轮轮胎温度较高不再粘轮后，用胶轮压路机直接进入复压阶段，通过胶轮的揉搓作用，确保压实效果。复压时，用XP301胶轮压路机压四遍，由于在胶轮压路机进行压实时，沥青路面与轮胎同时变形，接触面积大，有揉挤的作用，因此压实效果好。同时，胶轮压路机不破坏碎石的棱角，使碎石互成齿状，路面有更好的密实度，碾压时，始终将复压的温度控制在90℃～110℃，速度控制在4～5km/h。终压时，用DD130压两遍(关闭振动装置)，消除轮迹，形成平整的压实面，并将终压温度控制在70℃～90℃，速度控制在2.5～3.5km/h。整个压实过程共压实八遍，几台压路机分别均匀压实，不但生产率高，工程质量也得到了保证。

（二）压实应注意的问题

首先对压路机操作手进行培训，使其熟悉设备性能。在碾压过程中，为了保持正常的碾压温度范围，每完成一遍重叠碾压，压路机就向摊铺机靠近一点，这样做也可避免在整个摊铺层宽度上，在相同横断面换向所造成的压痕。变更碾压道应在碾压区较冷的一端，并在压路机停振的情况下进行。碾压中，确保压路机滚轮湿润，以免粘附沥青混合料。有时可采用间歇喷水，以防止水量过大，避免混合料表面冷却。压路机不得在新铺混合料上转向、调头、左右移动位置或突然刹车，碾压后的路面在冷却前，任何机械不得在路面上停放，并防止矿料、杂物、油料等落在新铺路面上，路面冷却后才能开放交通。

（三）接茬处的碾压

横向碾压开始时，使压路机轮宽的10～20cm置于新铺的沥青混合料上碾压，这时压路机重量的绝大部分处在压过的新铺层上，一边碾压，一边加入一些细小料，然后逐渐横移直到整个滚轮进入新铺层上，开始时可用压路机静压，然后振动碾压。纵向接茬时，使压路机位于热沥青混合料上，只允许轮宽的10～20cm在冷料层上，然后进行振动碾压，这种碾压方法是把混合料从热边压入相对的冷结合边，从而产生较高的结合密实度。

（四）提高压实质量的操作要点

第一，选择合理的压实工艺、压实速度与压实遍数，合理的压实工艺、压实速度与压实遍数，对减少碾压时间、提高作业效率十分重要。压路机组合是2台HD90双钢轮+2台XP301胶轮+1台DD130双钢轮。选择碾压速度的基本原则应是：在保证沥青混合料碾压质量的前提下，最大限度地提高碾压速度，从而减少碾压遍数，提高工作效率。必须严格控制压实速度，使初压为1.5～2.0km/h，复压为4～5km/h，终压为2.5～3.5km/h。因为速度过低时，会使摊铺与压实工序间断，影响压实质量，从而可能需要增加压实遍数来提高密实度，碾压速度过快时，会产生推移、横向裂纹等，可将压实遍数定为8遍，既保证了碾压质量，又提高了碾压速度。

第二，选择合理的振频和振幅，振频主要影响沥青面层的表面压实质量，振动压路机的振频比沥青混合料的固有频率高一些，则可获得较好的压实效果，施工中选取的振频为43Hz，振幅主要影响沥青面层的压实深度。当碾压层较薄时，宜选用高振频、低振幅，由于施工的碾压层较薄（中面层6cm和上面层4cm），因此选择的低振幅确定为0.46mm。

第三，随时监测碾压质量，由于沥青路面施工平整度要求较高，因此，应十分重视各面层的碾压质量，碾压后，随时用6m直尺进行检测，不平整的地方当即用振动压路机修正，确保中面层的平整度均方差小于0.7mm，为上面层的施工打下良好基础。在上面层施工时，则严格控制碾压质量，层层把关，随时检测，当出现问题时，一是立即修正不合格的地方，二是找出问题原因，为继续施工消除问题隐患。

参考文献

[1]李志辉．混凝土路面施工质量控制措施[J]．民营科技，2009，（1）．

[2]刘文军．沥青混凝土路面平整度的控制措施[J]．青海交通科技，2008，（6）．

[3]管希优．沥青混凝土路面施工质量控制[J]．山西建筑，2009，（3）．

作者简介：冯震（1974－），男，浙江义乌人，义乌市恒风路桥有限公司助理工程师，研究方向：公路建设。