浅析重交通路面的压实技术

　　摘要：公路路面经过大量高速行驶车辆荷载的作用后很容易造成损坏，极大的影响了路面行驶质量和路面的整体结构功能。因此对于重交通路面施工质量的研究有着重要的意义，本文主要从交通路面的压实技术方面提出了几点探讨意见。
　　关键词：路面施工；路面压实；施工质量
　　引言
　　重载交通直接影响和改变了按原有规范设计的路面结构的工作和受力状态，成为沥青路面早期破坏的主要和最直接的因素。影响沥青混凝土路面早期损害的因素可以简单分为外因和内因，外因是交通量大、重车多和降雨量大等因素；内因则是路面设计理论和施工工艺的不足所造成的。但从根本原因上来看，路面设计理论和施工工艺跟不上荷载特性的变化才是形成早期破坏的重要内因。路面压实是沥青路面质量的关键，不同的混合料和路面结构类型有不同的压实工艺，沥青混合料的压实也不同于非改性沥青，一个工程成功的压实工艺并不一定适用于其它工程，应根据环境、条件等变化而变化。
　　1、压实的设备类型
　　最常使用的四种类型的压路设备分别是：静作用钢轮压路机、轮胎压路机、振动压路机、组合压路机。
　　静作用压路机利用其自重将铺层中的空气挤出，减少空隙率，使矿料颗粒靠近，达到增加路面密实度的目的。许多年以来，静作用钢轮压路机是作为沥青材料的标准压实设备。钢轮压路机的压实层厚度一般小于5-7cm。静作用钢轮压路机适用于终压，用振动压路机压实到规定密实度以后，路面可能留有压痕，可以用静作用压路机消除压痕。它可以提高平整度，消除初压及复压的轮印。当遇到下卧层阻力和混合料内部边界限制力时，静作用钢轮压路机下面的压力线变成U型。在压路机的外部边缘，压力线会沿铺层面向上。一些混合料在压路机的边缘会凸起，形成“驼峰”。相连的两遍碾压重叠15cm即可消除驼峰，获取较好的平整度。静作用压路机可以调节的参数一个是碾压速度，另一个则是压实功。大部分的静作用压路机通过配载来增加接触压力，从而提高压实效果。
　　胶轮压路机可用于沥青路面的初压和复实，这种压路机通过搓揉的方式作用于路面。用作终压时，轮胎压路机对密实度的提高，并不比钢轮或振动压路机明显，但有利于提高路面平整度。胶轮给路面施加搓揉的作用力，给路面作用一个变化的接地压力，胶轮压路机的这种特点使得胶轮之间及胶轮之下的混合料处于一种受限制的状态，结果使得沥青路面更稳定、更密实。胶轮的气压对胶轮压路机的压实效果很重要，气压越高，接地面积越小，传递到铺层上的压力越大，当用于复压时，轮胎气压维持在较高的状态。减小胶轮的气压会造成轮胎底部鼓胀，接地压力减小，因此，压实功减小了，搓揉的作用增强了。低气压胶轮适用于终压。
　　振动压路机现在应用比较广泛，这是因为除了静重外，振动压路机通过振动冲击力来增加混合料的压实，同时大大减小压实的遍数。这种振动在频率及振幅上有一个较大的范围。通过关闭振动系统，还可以静压方法进行终压。双钢轮振动压路机可以用于各种条件的沥青路面压实，如：初压、复压和终压。离心力是通过振动压路机鼓内的偏心重物旋转产生的，它产生一系列的冲击力，并将冲击力传递到铺层中。鼓移动上下的距离称为振幅，振幅越大，压实功越大，鼓每秒种作用的次数称为频率。频率越大，压实功越大。
　　2、碾压工艺
　　初压是碾压过程的第一步，通常采用振动压路机或静作用钢轮压路机。初压宜采用双轮驱动的压路机，因为驱动轮可以减少混合料的水平推移，非驱动轮会将其前面的混合料推移变形。初压应尽可能在高温下进行，但沥青胶结料的温度也不能过高，这取决于混合料组成和层厚。一旦混合料冷却，沥青胶结料粘度会增大，密实度则难以达到。初压时应当使压路机尽可能靠近摊铺机，尽可能早开始碾压，这样可以在沥青混合料温度最高时碾压。如果混合料温度太高，粘在钢轮上，应立即退回压路机，等待几分钟，使摊铺料冷却，但不能等待时间太长。
　　复压在初压后进行，静作用钢轮、胶轮与振动压路机均可应用于复压.振动压路机通常采用低幅(与初压相比较)，复压是获取压实度的最后一步，也是获取路面平整度的第一步。对于较难压实的混合料，根据需要可选用重型压路机进行复压。
　　终压可以提高路面平整度，在路面温度尚能消除轮迹时进行，通常采用静作用钢轮压路机和胶轮压路机，振动压路机以静压的方式也可以用于终压。一般来说，终压应在混合料低于80oC前完成。低于此温度，就变得很难压实。不同的混合料有不同的最低压实温度要求。
　　当路面的厚度小于4cm被认为是薄层。薄层通常作罩面或新建面层的磨耗层。为了避免过压或破坏集料，通常采用略小的压实功，压实薄层混合料常需要采用静作用压路机，振动压路机应采用静压的模式或较小的振幅。对于较厚的摊铺层，可能只选择前钢轮振动压实效果最好。启动钢轮振动会将钢轮下的混合料卷起，而不是像静作用碾压那样向前推混合料而形成波形。同样需要试验几种不同的振幅或频率，以便达到双钢轮压路机的最佳效果。
　　3、路缝的压实
　　纵缝是一个摊铺项目的纵向接合处。有冷接缝和热接缝，无论是哪一种情况，接缝两侧的密实度应是一致的。通常，临近冷铺层纵缝处的密实度要高于冷铺层，这是由于冷铺层形成了一个内部约束的边界，因此，热铺层具有较高的密实度。最有效的纵缝压实方法是将大部分钢轮压在热摊铺层上，与冷铺层重叠的宽度约15cm，将混合料挤入接缝，让大多数的压实功作用在需要压实的热料上。碾压接缝时，将大部分轮子作用在冷料上的压实方法是无效的，热铺层的密实度提高很少，混合料温度却随着时间的耽搁而降低了。
　　横缝是垂直于交通流向的接缝，是冷路面与新铺面的接缝，这条缝应沿着宽度方向压实，而非纵向的。碾压横缝采用静压的模式，压路机应交叉作用在接缝上，压路机轮子大部分作用于冷的路面上，随着每次压实，压路机逐渐向热料移动，直到压路机整个钢轮作用于热拌料上。可以在接缝的两侧路面放上木板，便于让压路机驶离路面。无论碾压横向接缝或纵向接缝，应当记住的重要一点是压路机在冷路面一侧碾压时绝不要振动，因为这会使已压实的路面绽裂，使接缝受到损坏。
　　如果摊铺层具有一个无约束的边界或接缝，边界可能会严重推移。当出现这种情况时，调整压路机的碾压模式，使其在接缝内靠近无约束的接缝30cm，压路机在铺层内建立一个受限的边界，从而不会使混合料推挤出边界，接下去的压实引起边界的推挤会很少。
　　结语
　　随着经济的发展，交通量也随之激增、车辆大型化，超限运输、重载交通的现象日趋严重，高等级公路交通荷载特性也逐渐呈现出超载严重、车流量大、车速高等新的交通特点。在新的交通条件下，我国公路的沥青路面建设也开始出现了一些严重的新问题，其中较为突出的就是在重载交通条件下，我国各地区许多路面在通车短时间内就发生了严重的大面积路面早期破损现象，以上论文主要基于此从路面压实角度提出了几点具体的操作建议，以期能够对于实际施工提供参考。
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