淺談公路瀝青混凝土路面壓實質(zhì)量的控制
在近年來，在我省公路建設(shè)迅速發(fā)展的同時，一些高等級公路瀝青混凝土路面出現(xiàn)了早期損壞現(xiàn)象，不僅造成經(jīng)濟損失，而且影響到交通行業(yè)的社會形象和可持續(xù)發(fā)展。為使高等級公路在加快建設(shè)速度的形勢下確保路面施工質(zhì)量，預(yù)防瀝青混凝土路面早期損壞，延長使用壽命，結(jié)合近幾年瀝青混凝土路面施工經(jīng)驗和其他省市的做法，我公司在新的建設(shè)項目中不斷地采取一系列質(zhì)量控制措施，取得了良好的效果?？紤]到瀝青混凝土路面的早期損壞很大程度與其施工壓實質(zhì)量有關(guān)，本文總結(jié)了近年瀝青混凝土路面壓實施工的經(jīng)驗和做法，歸納了優(yōu)化的施工工藝，提出控制瀝青混凝土路面壓實質(zhì)量的一些有效措施，同時提出采用壓實度和空隙率雙指標(biāo)量化評價壓實質(zhì)量的建議。
1.壓實質(zhì)量控制的原則
在加強對瀝青混凝土路面原材料質(zhì)量控制和科學(xué)合理地進(jìn)行瀝青混合料配合比設(shè)計的基礎(chǔ)上，瀝青混凝土路面鋪筑過程中要搞好壓實工藝控制，即搞好壓實的過程控制，在進(jìn)行壓實質(zhì)量檢測和評價時采用壓實度和空隙率雙重指標(biāo)，實現(xiàn)整體提高瀝青混凝土路面壓實質(zhì)量的目的。
2.碾壓工藝控制
瀝青混凝土路面施工的成敗與否，壓實是最重要的工序。許多公路瀝青混凝土路面發(fā)生早期損壞，大多數(shù)與壓實質(zhì)量控制至關(guān)重要。過去，對壓實度的檢測評定僅滿足于鉆孔測定密度計算壓實度，而鉆孔測試的壓實度都是事后檢查，易弄虛作假，即只要把標(biāo)準(zhǔn)密度減小一些，壓實度就可以滿足要求，如果再把不合格的數(shù)據(jù)隨意舍棄，那么鉆孔試件的壓實度數(shù)據(jù)將失去價值。因此，不少工程名義上壓實度值很高，實際上含有較多虛假成分。
鑒于此，新規(guī)范在觀念上做了重大轉(zhuǎn)變，即壓實質(zhì)量評價以碾壓工藝控制為主，鉆孔檢測作為抽檢校核的手段。這樣即將事后檢查轉(zhuǎn)變?yōu)檫^程控制，實現(xiàn)了施工過程中的在線監(jiān)測。此時，碾壓工藝顯得尤為重要。碾壓工藝的效果與瀝青混合料的類型、厚度，壓路機的類型、噸位，機械組合方式，碾壓速度、遍數(shù)、溫度等有關(guān)，合理選擇、協(xié)調(diào)這些因素，保證混合料充分壓實是提高瀝青混凝土路面質(zhì)量的關(guān)鍵。
影響壓實效果的一個主要因素是壓實功。瀝青混凝土路面施工應(yīng)具備較大噸位、足夠數(shù)量的壓路機來滿足壓實要求，通常應(yīng)采用以下4種類型壓路機，即靜質(zhì)量≥11t的雙鋼筒雙驅(qū)動雙振動式壓路機（雙驅(qū)雙振壓路機）、靜質(zhì)量≥11t的雙鋼筒式壓路機、靜質(zhì)量≥25t的輪胎壓路機和靜質(zhì)量≥2t的小型振動壓路機。鋪筑雙車道瀝青混凝土路面時，每工作面壓路機配置數(shù)量的一般要求是：普通瀝青（改性瀝青）混凝土路面不宜少于6臺，其中至少有3臺輪胎、3臺雙驅(qū)雙振壓路機（或2臺雙驅(qū)雙振壓路機、1臺雙鋼筒壓路機）；sma路面不宜少于5臺；各種路面均應(yīng)另配備至少1臺小型振動壓路機。當(dāng)然，不同類型瀝青混合料也應(yīng)采用與其相適應(yīng)的壓路機，密級配瀝青混合料復(fù)壓優(yōu)先采用重型輪胎壓路機，粗集料為主的較大粒徑混合料復(fù)壓優(yōu)先采用振動壓路機，sma混合料復(fù)壓時可采用輪胎壓路機，初壓宜采用振動壓路機。
壓路機應(yīng)以慢而均勻的速度碾壓，壓路機的碾壓速度通過試驗確定。經(jīng)大量調(diào)查與總結(jié)，碾壓速度宜符合表1規(guī)定。
應(yīng)通過試驗確定碾壓區(qū)長度、合理碾壓遍數(shù)及有效碾壓時間。碾壓段長度通常不超過60m，改性瀝青、sma路面最好控制在30m左右。碾壓遍數(shù)一般要求初壓不少于1~2遍，復(fù)壓不少于4~6遍，終壓不少于2遍。初壓、復(fù)壓、終壓各道碾壓工序必須緊跟，不得隨意停頓、調(diào)頭。
碾壓溫度是影響瀝青混凝土密實度的又一主要因素，在規(guī)定溫度范圍內(nèi)瀝青混合料的溫度愈高，愈容易達(dá)到高密實度。所謂的有效壓實時間是指混合料攤鋪后，溫度降至最低允許碾壓溫度所需的時間，該時間越長可用于壓實的時間就越長，時間過短則可能無法完成碾壓流程，以致低溫碾壓難以保證壓實質(zhì)量。前述各種因素的要求也是為了保證在有效時間內(nèi)完成碾壓。瀝青混合料的碾壓溫度除應(yīng)符合規(guī)范要求外，還應(yīng)根據(jù)混合料種類、壓路機、施工時的氣溫、層厚等情況經(jīng)試壓確定。初壓、復(fù)壓、終壓都應(yīng)在盡可能高的溫度下進(jìn)行，嚴(yán)禁低溫碾壓。碾壓終了的表面溫度一般要求：普通瀝青混合料≥90℃；改性瀝青混合料≥110℃；sma路面≥120℃。
另外，壓路機在碾壓過程中必須采取有效措施，保證混合料不粘碾壓輪，保持碾壓輪清潔，并認(rèn)真處理好瀝青混凝土的接縫和邊角碾壓。
3.壓實度和空隙率控制標(biāo)準(zhǔn)
根據(jù)美國“公路聯(lián)合攻關(guān)項目nchrp174瀝青路面水損害的研究”結(jié)論，瀝青混凝土路面空隙率在8％~13％之間時，出現(xiàn)水損害的可能性最大?？障堵市∮?％，水不易滲透到瀝青混凝土路面中；空隙率大于13％，水就會從連通的空隙中流走。當(dāng)空隙率在8％~13％時，滲入瀝青混凝土路面中的部分水不能流出成為自由水，積存于路面混合料中，在交通車輛的作用下，水的存在易引起并加速路面損壞。過去我們嚴(yán)格按照《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》（jtj032-94）規(guī)定的壓實度標(biāo)準(zhǔn)（96％）控制，實踐表明，按這一標(biāo)準(zhǔn)控制的瀝青混凝土路面，通車后再壓密的現(xiàn)象比較明顯，說明瀝青混凝土路面壓實度偏低，現(xiàn)場空隙率在3％~8％之間，相當(dāng)于最大理論密度的92％~97％。在調(diào)查研究過程中發(fā)現(xiàn)，施工現(xiàn)場鏟除廢棄壓實度不足的混合料時，空隙率超過7％的路段，即使是在陽光下暴曬多日，鏟除后，其下臥層仍是潮濕的，這表明空隙率超過7％仍然有可能滲水。相反，如果現(xiàn)場確實發(fā)現(xiàn)壓實度經(jīng)常或始終達(dá)到100％（試驗室標(biāo)準(zhǔn)密度），這并不表明是過碾壓。如果現(xiàn)場空隙率適合，則這種“過碾壓”是正常的；如果現(xiàn)場空隙率小于3％，則只能說明配合比設(shè)計還存在著問題，有可能導(dǎo)致早期車轍出現(xiàn)。