论文部分内容阅读
【摘要】本文浅析了沥青路面施工中碾压技术中存在的几种问题，通过浅析知道碾压对提高路面的平整度和压实度有重要的作用。碾压技术是沥青混合料路面施工中的一道必不可少的工序，碾压的好坏直接影响着路面的质量。
【关键词】沥青混合料；碾压；技术；浅析
Analysis of Asphalt Mixture Pavement Rolling Technology
Yu Xiao-peng
（Chang Zhang Management Office of Conservation Emergency ManagementNanchangJiangxi330000）
【Abstract】This paper analyzes several problems existing in the rolling technology of asphalt pavement construction， and analyzes the effect of rolling on the smoothness and compactness of pavement. Rolling technology is an indispensable process in the construction of asphalt mixture pavement， and the quality of the pavement is directly affected by the rolling quality.
【Key words】Asphalt mixture； rolling technology
1. 前言
（1）高等级路面中沥青路面约占90%，而这些沥青路面在施工中的最后一道工序均是碾压，碾压技术的好坏会直接对路面的使用性能、使用品质起着至关重要的作用。碾压工作是保证沥青混凝土路面使用性能的关键部分，是良好的路面质量有效体现。碾压技术的好坏会直接影响到路面的质量和实用性能，许多高速公路路面施工中缺少完善的碾压技术。为了提高平整度、压实度而忽视了正确的碾压技术，在摊铺较长路段后才开始碾压，结果碾压过程中易出现"压裂"、"推移"等现象。
（2）人们传统的观点认为沥青路面施工中摊铺是关键，而碾压是最简单的工序。压路机手只要遵循施工准则从低到高碾压、从静碾到振动、碾压到要求的变数等就足够了，往往忽视了碾压温度、碾压时间、压实度、平整度等，结果会出现欠压、过压等许多弊端。碾压技术有以下几方面问题：
2. 碾压时起振不均匀
（1）压路机有静碾、振动和振荡等几种，路面施工中常用的有宝马、英格索兰、福格勒等振动压路机，并且一般吨位都在8～20t。在施工中许多压路机机手为了提高压实度对刚摊铺出的混合料不静碾而直接起振从低到高碾压，这样就会改变摊铺出的混合料的级配，同时还会出现推移现象。
（2）摊铺机摊铺出的混合料，即使初压密实度很高，也只能达到80%～85%，虚铺系数很高的混合料直接用8～20t的振动压路机起振碾压，会使混合料中的骨料的排列发生改变，振动产生的力使大骨料颗粒下沉产生离析，进而使施工层靠近下一结构层的空隙率增大而影响结构层的结构强度。同样，松散的混合料压路机振动的冲击力作用下会向左、右、前、后四个方向移动，形成推移。一般情况下，初压应让压路机先从低到高静碾、再复压时起振，并且起振时第一遍应单向起振，第二遍再双向起振，这样不会因为改变混合料的排列而改变级配。静碾除了不改变混合料的排列，保持原来的级配外，还能减少施工层温度的降低速度。因为沥青混合料是热的不良导体，静碾后的施工层表面较密实，基本上隔绝了空气的对流，减少了热量的损失。对初压时静碾和无静碾的同一种混合料测量温降，发现无静碾的混合料平均1分钟降4～5℃，而静碾一遍的混合料同种环境条件下平均1分钟降1～2℃。所以这种初压时静碾一遍的作用还可以延缓碾压时间、提高复压温度，对提高路面压实度有非常重要的作用。
3. 碾压衔接不及时
（1）沥青混合料铺筑方式是将拌制好的热混合料按路面的形状和厚度均匀的摊铺在已经平整好的路基或路面基层上，分层摊铺、分层碾压。碾压时温度是一个关键的参数，摊铺出来的混合料应及时碾压，如果碾压不及时，沥青混合料因压不实而影响到路面的压实度，同时碾压不及时还会出现混合料的推移。
（2）施工过程中，由于空气和碾压成型的面层或基层温度太低，使施工层上下表面的温度迅速降低，沥青的胶浆流动性减少，与下一层的粘结性减弱，而中间夹层的温度仍旧很高。所以碾压时在力的作用下就会前后推移，结果就会出现"波浪"、"搓板"等现象，影响到平整度。这种温度下的碾压就是我们通常说的"碾压温度敏感区"。"热裂缝"和"拥包"现象是因为压路机手为了达到要求的平整度和压实度而继续碾压，就会出现压裂和压酥的现象。有些施工单位为了追求平整度而故意拖延碾压时间。压路机手只等摊铺出的混合料温度降低，降低到低于"碾压温度敏感区"时才开始作业，这样在施工层的夹层温度也降低了，就不会出现推移、不会影响到平整度。但是由于温度的降低，混合料开始结块以致路面压不实，压路机手为了达到要求的压实度而增加碾压遍数，直到夹层压不下去为止，这样在摊铺面层的表面就会出现"过压"、"斑白"的现象。
4. 碾压重叠不合理
（1）压路机在碾压时机手通常是从路缘到路肩依次碾压，不重叠或重叠不够。一般情况下在有路缘石时，压路机可以从路缘开始都低到高依次碾压，但在无路缘石时，必须在离路面边坡30～50cm处开始碾压。因为摊铺出的混合料是松散的，是靠沥青的胶浆性联结在一起的，碾压时沥青混合料在力的作用下会向前后左右四个方向移动。前后左三个方向由于混合料沥青的粘结作用，作用力会减小，移动会减弱。有路缘石时，混合料向右方向上的力被路缘石限制而不会向右移动；无路缘石时，右方无外力仅在沥青粘结力的作用下不足以克服碾压的外力，而有很大的位移，结果会使碾压处的混合料面积增加、厚度减小。因此，在无路缘石时应留有30～50cm不碾压等到静碾一遍后再碾压此处，此时由于温度的降低沥青胶结力的加强可以减少混合料的推移。 （2）无论是静碾还是起振碾压，碾压时一定要重叠前次碾压轮的1/3～1/2。振动碾压时，压实效率很高，每碾压一遍压实度增长很快。但振动压路机的振源在轮的中心，振动以波的形式传播，在靠近振源处由于波的应力作用压实度高，而远离振源处压实度相对降低，在碾压过程中，不仅在钢轮宽度范围内表现出接近轮沿处的压实度逐渐减小，同时也发现与钢轮相邻的碾压带由于钢轮碾压过程的横向推移，使已压实的铺层在一定的区域内压实度降低了许多。为了使路面压实度均匀，碾压时应重叠，重叠的宽度试验表明为轮的1/3～1/2最好。
5. 碾压速度不合理和碾压段长度选择
（1）压路机的振动压实是利用振动器的高频振动传给被压混合料，混合料中各种粒径的骨料在振动状态下克服颗粒的相互摩擦力，使小颗粒填充到大颗粒的孔隙中，排除空气，使混合料处于密实状态。实验表明：若使混合料处于振动状态，压路机经过混合料时，需使其连续受迫振动3次以上，否则达不到振实效果；又由于沥青混合料本身具有较高的振动频率，一般在40Hz以上，所以要求压路机的最佳作业速度一般在4Km/h左右。碾压速度的高低都会影响到路面的平整度。温度高的沥青混合料在高速度的压路机轮子的冲击下会产生推移、波浪、拥包等，严重影响了路面的平整度，而碾压速度低又达不到压实度的要求。因此压路机的速度要根据铺筑材料、铺筑厚度认真选择。除此，还应注意到压路机速度不均匀、急刹车和突然起动、随意停置和掉头转向、在已碾压成型的路面上停置而不关闭振动装置等都会引起路面推拥，影响路面的平整度。碾压段长度的选择要在压路机最佳作业速度的条件下，根据混合料的初压温度、碾压终了温度、铺层厚度和环境温度等实际选择。但要始终坚持的原则是铺层越薄、碾压时间越少、碾压段长度越短，要保证在最有效的温度范围内完成整个碾压作业。
（2）振动压路机在起振和停振阶段都存在着一个过渡区，过渡时间合计约5～6s，考虑到压实作业效率，减轻操纵人员的疲劳强度，提高劳动生产率，减少碾压离析等因素，过渡过程时间应少于整个有效压实时间的20%，因此碾压长度不应低于25s，根据振动碾压的最佳的作业速度，可以换算成碾压距离。
6. 合理使用碾压喷水和胶轮压路机
（1）碾压时为了使轮子上不沾混合料压路机要喷水，喷水的量一定要适中。喷水太多会使混合料温度降低太快，降低压实度。喷水太少压路机轮子上易沾上混合料，影响路面平整度。工作前要检查压路机的喷水系统，使喷出的水呈雾状，并且保证工作时水箱内的水要充足。
（2）胶轮压路机是一种吨位较小的压路机，它一般是通过轮胎的作用对路表进行揉搓，减少混合料的表面离析。在摊铺大粒径的混合料时，胶轮压路机的作用非常重要。大粒径的混合料在摊铺时易出现离析，碾压时就不能像一般路面那样把胶轮压路机放在后面，此时就要利用胶轮的揉搓作用来尽量减少混合料的表面离析。一般可以在光轮压路机静碾一遍后就可以用胶轮压路机碾压，这样效果会很好。
（3）通过分析碾压技术对提高路面的平整度和压实度有着重要的作用，为保证各阶段的碾压作业始终在混合料处于稳定的状态下进行，碾压作业应按以下规则进行：
由低到高（沿纵坡和横坡），先静碾后振动碾压；碾压时驱动轮在前，从动轮在后；后退时沿前进碾压的轮迹行驶；压路机掉头不在同一断面上，而是呈阶梯形；压路机的碾压作业长度与摊铺机的摊铺速度相平衡，随摊铺机向前推进。沥青路面碾压技术是个不容忽视的课题，在路面施工技术日新月异的今天，诸多新方法、新工艺被应用到施工中，大大地延长了沥青路面的使用寿命，保证了车辆安全、舒适、经济地运行，但是寻找合理的筑路材料、技术和方法是我们坚持不懈的努力方向。
[作者简介] 喻晓鹏（1973.5-），男，汉族，职称：工程师，工作单位：江西赣粤高速公路股份有限公司昌樟管理处养护应急管理所，1994年7月参加工作。毕业院校：济南交通高等专科学校，专业：汽车运用工程。
【关键词】沥青混合料；碾压；技术；浅析
Analysis of Asphalt Mixture Pavement Rolling Technology
Yu Xiao-peng
（Chang Zhang Management Office of Conservation Emergency ManagementNanchangJiangxi330000）
【Abstract】This paper analyzes several problems existing in the rolling technology of asphalt pavement construction， and analyzes the effect of rolling on the smoothness and compactness of pavement. Rolling technology is an indispensable process in the construction of asphalt mixture pavement， and the quality of the pavement is directly affected by the rolling quality.
【Key words】Asphalt mixture； rolling technology
1. 前言
（1）高等级路面中沥青路面约占90%，而这些沥青路面在施工中的最后一道工序均是碾压，碾压技术的好坏会直接对路面的使用性能、使用品质起着至关重要的作用。碾压工作是保证沥青混凝土路面使用性能的关键部分，是良好的路面质量有效体现。碾压技术的好坏会直接影响到路面的质量和实用性能，许多高速公路路面施工中缺少完善的碾压技术。为了提高平整度、压实度而忽视了正确的碾压技术，在摊铺较长路段后才开始碾压，结果碾压过程中易出现"压裂"、"推移"等现象。
（2）人们传统的观点认为沥青路面施工中摊铺是关键，而碾压是最简单的工序。压路机手只要遵循施工准则从低到高碾压、从静碾到振动、碾压到要求的变数等就足够了，往往忽视了碾压温度、碾压时间、压实度、平整度等，结果会出现欠压、过压等许多弊端。碾压技术有以下几方面问题：
2. 碾压时起振不均匀
（1）压路机有静碾、振动和振荡等几种，路面施工中常用的有宝马、英格索兰、福格勒等振动压路机，并且一般吨位都在8～20t。在施工中许多压路机机手为了提高压实度对刚摊铺出的混合料不静碾而直接起振从低到高碾压，这样就会改变摊铺出的混合料的级配，同时还会出现推移现象。
（2）摊铺机摊铺出的混合料，即使初压密实度很高，也只能达到80%～85%，虚铺系数很高的混合料直接用8～20t的振动压路机起振碾压，会使混合料中的骨料的排列发生改变，振动产生的力使大骨料颗粒下沉产生离析，进而使施工层靠近下一结构层的空隙率增大而影响结构层的结构强度。同样，松散的混合料压路机振动的冲击力作用下会向左、右、前、后四个方向移动，形成推移。一般情况下，初压应让压路机先从低到高静碾、再复压时起振，并且起振时第一遍应单向起振，第二遍再双向起振，这样不会因为改变混合料的排列而改变级配。静碾除了不改变混合料的排列，保持原来的级配外，还能减少施工层温度的降低速度。因为沥青混合料是热的不良导体，静碾后的施工层表面较密实，基本上隔绝了空气的对流，减少了热量的损失。对初压时静碾和无静碾的同一种混合料测量温降，发现无静碾的混合料平均1分钟降4～5℃，而静碾一遍的混合料同种环境条件下平均1分钟降1～2℃。所以这种初压时静碾一遍的作用还可以延缓碾压时间、提高复压温度，对提高路面压实度有非常重要的作用。
3. 碾压衔接不及时
（1）沥青混合料铺筑方式是将拌制好的热混合料按路面的形状和厚度均匀的摊铺在已经平整好的路基或路面基层上，分层摊铺、分层碾压。碾压时温度是一个关键的参数，摊铺出来的混合料应及时碾压，如果碾压不及时，沥青混合料因压不实而影响到路面的压实度，同时碾压不及时还会出现混合料的推移。
（2）施工过程中，由于空气和碾压成型的面层或基层温度太低，使施工层上下表面的温度迅速降低，沥青的胶浆流动性减少，与下一层的粘结性减弱，而中间夹层的温度仍旧很高。所以碾压时在力的作用下就会前后推移，结果就会出现"波浪"、"搓板"等现象，影响到平整度。这种温度下的碾压就是我们通常说的"碾压温度敏感区"。"热裂缝"和"拥包"现象是因为压路机手为了达到要求的平整度和压实度而继续碾压，就会出现压裂和压酥的现象。有些施工单位为了追求平整度而故意拖延碾压时间。压路机手只等摊铺出的混合料温度降低，降低到低于"碾压温度敏感区"时才开始作业，这样在施工层的夹层温度也降低了，就不会出现推移、不会影响到平整度。但是由于温度的降低，混合料开始结块以致路面压不实，压路机手为了达到要求的压实度而增加碾压遍数，直到夹层压不下去为止，这样在摊铺面层的表面就会出现"过压"、"斑白"的现象。
4. 碾压重叠不合理
（1）压路机在碾压时机手通常是从路缘到路肩依次碾压，不重叠或重叠不够。一般情况下在有路缘石时，压路机可以从路缘开始都低到高依次碾压，但在无路缘石时，必须在离路面边坡30～50cm处开始碾压。因为摊铺出的混合料是松散的，是靠沥青的胶浆性联结在一起的，碾压时沥青混合料在力的作用下会向前后左右四个方向移动。前后左三个方向由于混合料沥青的粘结作用，作用力会减小，移动会减弱。有路缘石时，混合料向右方向上的力被路缘石限制而不会向右移动；无路缘石时，右方无外力仅在沥青粘结力的作用下不足以克服碾压的外力，而有很大的位移，结果会使碾压处的混合料面积增加、厚度减小。因此，在无路缘石时应留有30～50cm不碾压等到静碾一遍后再碾压此处，此时由于温度的降低沥青胶结力的加强可以减少混合料的推移。 （2）无论是静碾还是起振碾压，碾压时一定要重叠前次碾压轮的1/3～1/2。振动碾压时，压实效率很高，每碾压一遍压实度增长很快。但振动压路机的振源在轮的中心，振动以波的形式传播，在靠近振源处由于波的应力作用压实度高，而远离振源处压实度相对降低，在碾压过程中，不仅在钢轮宽度范围内表现出接近轮沿处的压实度逐渐减小，同时也发现与钢轮相邻的碾压带由于钢轮碾压过程的横向推移，使已压实的铺层在一定的区域内压实度降低了许多。为了使路面压实度均匀，碾压时应重叠，重叠的宽度试验表明为轮的1/3～1/2最好。
5. 碾压速度不合理和碾压段长度选择
（1）压路机的振动压实是利用振动器的高频振动传给被压混合料，混合料中各种粒径的骨料在振动状态下克服颗粒的相互摩擦力，使小颗粒填充到大颗粒的孔隙中，排除空气，使混合料处于密实状态。实验表明：若使混合料处于振动状态，压路机经过混合料时，需使其连续受迫振动3次以上，否则达不到振实效果；又由于沥青混合料本身具有较高的振动频率，一般在40Hz以上，所以要求压路机的最佳作业速度一般在4Km/h左右。碾压速度的高低都会影响到路面的平整度。温度高的沥青混合料在高速度的压路机轮子的冲击下会产生推移、波浪、拥包等，严重影响了路面的平整度，而碾压速度低又达不到压实度的要求。因此压路机的速度要根据铺筑材料、铺筑厚度认真选择。除此，还应注意到压路机速度不均匀、急刹车和突然起动、随意停置和掉头转向、在已碾压成型的路面上停置而不关闭振动装置等都会引起路面推拥，影响路面的平整度。碾压段长度的选择要在压路机最佳作业速度的条件下，根据混合料的初压温度、碾压终了温度、铺层厚度和环境温度等实际选择。但要始终坚持的原则是铺层越薄、碾压时间越少、碾压段长度越短，要保证在最有效的温度范围内完成整个碾压作业。
（2）振动压路机在起振和停振阶段都存在着一个过渡区，过渡时间合计约5～6s，考虑到压实作业效率，减轻操纵人员的疲劳强度，提高劳动生产率，减少碾压离析等因素，过渡过程时间应少于整个有效压实时间的20%，因此碾压长度不应低于25s，根据振动碾压的最佳的作业速度，可以换算成碾压距离。
6. 合理使用碾压喷水和胶轮压路机
（1）碾压时为了使轮子上不沾混合料压路机要喷水，喷水的量一定要适中。喷水太多会使混合料温度降低太快，降低压实度。喷水太少压路机轮子上易沾上混合料，影响路面平整度。工作前要检查压路机的喷水系统，使喷出的水呈雾状，并且保证工作时水箱内的水要充足。
（2）胶轮压路机是一种吨位较小的压路机，它一般是通过轮胎的作用对路表进行揉搓，减少混合料的表面离析。在摊铺大粒径的混合料时，胶轮压路机的作用非常重要。大粒径的混合料在摊铺时易出现离析，碾压时就不能像一般路面那样把胶轮压路机放在后面，此时就要利用胶轮的揉搓作用来尽量减少混合料的表面离析。一般可以在光轮压路机静碾一遍后就可以用胶轮压路机碾压，这样效果会很好。
（3）通过分析碾压技术对提高路面的平整度和压实度有着重要的作用，为保证各阶段的碾压作业始终在混合料处于稳定的状态下进行，碾压作业应按以下规则进行：
由低到高（沿纵坡和横坡），先静碾后振动碾压；碾压时驱动轮在前，从动轮在后；后退时沿前进碾压的轮迹行驶；压路机掉头不在同一断面上，而是呈阶梯形；压路机的碾压作业长度与摊铺机的摊铺速度相平衡，随摊铺机向前推进。沥青路面碾压技术是个不容忽视的课题，在路面施工技术日新月异的今天，诸多新方法、新工艺被应用到施工中，大大地延长了沥青路面的使用寿命，保证了车辆安全、舒适、经济地运行，但是寻找合理的筑路材料、技术和方法是我们坚持不懈的努力方向。
[作者简介] 喻晓鹏（1973.5-），男，汉族，职称：工程师，工作单位：江西赣粤高速公路股份有限公司昌樟管理处养护应急管理所，1994年7月参加工作。毕业院校：济南交通高等专科学校，专业：汽车运用工程。