道路工程是從事道路的規劃、勘測、設計、施工、養護等的一門應用科學和技術。是土木工程的一個分支。本文是選自核心級期刊《公路交通科技》中的一篇關于道路工程的高級職稱論文范文：機場瀝青道面壓實度控制。

　　摘要：瀝青混合料壓實作業是機場瀝青道面施工的重要工序,如何控制是確保工程質量的關鍵。本文結合安哥拉邵里木機場瀝青道面的施工經驗，借鑒國內諸多瀝青混凝土施工參考文獻，闡述了機場瀝青道面壓實度控制的影響因素。

　　關鍵詞：機場;瀝青;道面;壓實度;控制

　　0 引言

　　瀝青混合料由瀝青膠結材料、集料和空隙組成。壓實過程是減少瀝青混合料中氣孔含量、體積縮小的過程，此過程使得集料顆粒重新分布，促使骨料緊密接觸，從而使得顆粒間形成嵌擠結構并被瀝青強有力地膠結在一起。

　　瀝青混合料面層的施工壓實度是指按規定方法鉆孔的混合料芯樣的實際密度與標準密度之比，以百分率表示。芯樣的實際密度為瀝青混凝土完全冷卻后用取芯機鉆取芯樣檢測瀝青混凝土的表觀密度，標準密度以當天施工的瀝青混合料取樣成型后進行馬歇爾試驗，以6個試件平均密度作為該天取樣的標準密度。

　　對瀝青混凝土進行壓實，目的是提高瀝青混凝土混合料的強度、穩定性以及疲勞特性。若壓實不足，瀝青混合料的滲透性提高，導致空隙率增大，從而加速瀝青混合料的老化。過壓將會使礦料破碎而使壓實度反而降低或空隙率過小，易出現泛油和失穩，影響道面的強度與穩定性。因此必須合理地進行碾壓。

　　民用機場瀝青混凝土道面施工技術規范(MH5011-1999)規定：施工壓實度的檢查以鉆孔取樣為準;用經過標定的核子密度儀進行抽測，作為在碾壓過程中控制壓實度的參考指標。這種傳統的鉆芯取樣對道面造成不同程度的破壞，特別是當鉆芯的位置回填沒有達到規定的壓實度時,將會存在一個薄弱處,該處毫無疑問將會出現水損害等病害。核子密度儀雖然能夠做到對路面實行無損的快速檢測,但是需要向道面發射放射線，對人體的身體健康造成傷害。因此，必須加強碾壓過程控制，盡量少取芯樣減少對道面的損害、少用核子密度儀減少對人體的傷害。

　　1 材料性能對壓實質量的影響

　　瀝青混凝土材料包括瀝青、礦料(粗集料、細集料、填料)、混合料。材料因素對壓實的影響，主要歸結為瀝青的種類及其用量、粗、細集料的大小和級配、混合料性能。

　　工程上采用的瀝青絕大多數是石油瀝青，石油瀝青是復雜的碳氫化合物與其非金屬衍生物組成的混合物，具有粘滯性、延性、感溫性、粘附性、耐久性等性能。瀝青粘度影響瀝青混合料勁度，并與混合料的可壓實性有關。當壓實瀝青混合料時，瀝青與礦料顆粒表面具有一定的粘結力和礦料顆粒間互相嵌擠作用的內摩阻力，高粘度往往會牽制顆粒移動。在加熱拌和過程中，瀝青混凝土混合料的均勻性提高，但粘結力降低，當瀝青混合料較熱時，瀝青充當克服集料顆粒間摩阻力的潤滑劑，隨著混合料溫度的逐漸下降，內摩擦力、內聚力和粘結力增加，在混合料已冷卻時，瀝青充當結合集料顆粒的固結劑。因此，使用高粘度瀝青時，采用較高壓實溫度是減少粘度、促進瀝青道面可壓實的必要手段。

　　在氣溫較高地區施工時，宜選用稠度較高的瀝青。瀝青的稠度越高，其針入度指數也越高，配制的瀝青混合料具有較高的力學強度和穩定性，但低溫抗裂性差，所以施工中可以在石油瀝青中摻加各種改性劑，以提高路面高溫穩定性和低溫抗裂性。

　　瀝青用量在瀝青混合料組成設計中是十分重要的要求，用量低混合料粘結能力過低、松散、空隙率大、飽和度低，壓實度小。反之瀝青用量過大，易使混合料流值增大，雖然穩定度達到要求，水穩性也是很好，但是抗車轍性能差，易產生車轍、臃包，過早的使瀝青老化。

　　礦料在混合料中作為填充料，不但增加混合料的密實度，同時也增加礦質骨料的比面與減薄瀝青膜的厚度，提高瀝青與礦料的粘結力。在選用礦料時，要求礦料具有顯著的截面和棱角，并且礦料與礦料間及礦料與瀝青間要有合理的組成和適當的配合比例。

　　級配對壓實的影響是很重要的。合理的最佳的級配能提高密度，同時在施工時易于碾壓成型，其他各項指標也易于實現。所謂級配即粗細集料各組成顆粒的分級和按照一定比例搭配。級配的目的是使組成混合料達到較高的密度和較大的內摩擦力。從粗到細均勻級配的混合料比單一尺寸集料的混合料或間斷級配混合料較易壓實，粗集料比例大的瀝青混合料，必須顯著增大壓實功，才能獲得所需的空隙率。另一方面，多砂的或細級配瀝青混凝土在高溫時可塑性大，這種混合料也難以達到較高的密實度。

　　2 碾壓溫度的控制

　　在瀝青混合料壓實過程中，碾壓溫度是影響瀝青混合料壓實的最主要因素。由于瀝青混合料具有熱塑性，在規定的溫度范圍內溫度越高，其塑性越大，越容易在外力作用下縮小其空隙和增加密實度，也越容易取得平整效果。碾壓溫度的高低，直接影響瀝青混合料的壓實質量。溫度過高，會引起壓路機兩旁混合料隆起、碾輪后的攤鋪層裂紋、碾輪上粘起瀝青混合料及前輪推料等問題。溫度過低時，碾壓工作變得困難，易產生難消除的輪跡，造成路面不平整，甚至導致壓實無效，或其它副作用。因此，必須嚴格控制壓實溫度，現場應有專人負責對來料車、攤鋪后、碾壓前、碾壓中及碾壓終了的溫度進行測試。邵里木機場道面初壓溫度控制在110℃～130℃之間，此時混合料的施工和易性良好，易于碾壓密實，但和易性好也易使混合料產生橫向推移，因此碾壓設備必須勻速慢速碾壓，不能剎車。復壓溫度控制在100℃～120℃之間，此時初壓的混合料已經不易產生推移，有輪胎壓路機碾壓至要求的密實度。終壓溫度控制在90℃～110℃，此時料溫損失減少，混合料碾壓密實，碾壓時變形很小。

　　3 碾壓工藝的控制

　　邵里木機場瀝青混凝土道面的壓實分為初壓、復壓和終壓三道工序。初壓的目的是整平和穩定混合料，同時為復壓創造有利條件，這是壓實的基礎，因此要注意壓實的平整性。復壓的目的是使混合料密實、穩定、成型，混合料的密實程度將取決于該道工序，因此必須合理地選擇壓路機類型和調整壓路機的振頻、振幅。終壓的目的是消除輪跡，最后形成平整的壓實面。所有這些都必須嚴格作業程序和操作要求。

　　初壓時，采用了SW850振動壓路機或CC21振動壓路機(關閉振動裝置)壓兩遍，速度控制在3.0～4.0km/h，溫度控制在110℃～130℃。初壓后，隨時檢查平整度，必要時予以修整。如在碾壓時出現推移，則等溫度稍低后再壓。

　　復壓時，首先采用GRW18輪胎壓路機壓六遍，由于在膠輪壓路機進行壓實時，瀝青路面與輪胎同時變形，接觸面積大，有揉合的作用，因此壓實效果好。同時，膠輪壓路機不破壞礫石的棱角，使礫石互成齒狀，路面有更好的密實度。然后采用SW850振動壓路機或CC21振動壓路機振動壓實兩遍，以提高路面的密實度。并始終將復壓的溫度控制在100℃～120℃，GRW18輪胎壓路機速度控制在3.5～4.5km/h，SW850振動壓路機或CC21振動壓路機振動壓實速度控制在3.0～4.0km/h。

　　終壓時，用SW850振動壓路機壓兩遍(關閉振動裝置)，消除輪跡，形成平整的壓實面。并將終壓溫度控制在90℃～110℃，速度控制在4.0～5.0km/h。

　　壓路機的碾壓段長度應與混合料攤鋪速度相匹配。壓路機每次由兩端折回的位置應階梯形的隨攤鋪機向前推進，使折回處不在同一橫斷面上。在攤鋪機連續攤鋪的過程中，壓路機不得隨意中途停頓。為了保持正常的碾壓溫度范圍，每完成一遍重疊碾壓，壓路機就向攤鋪機靠近一點，這樣做也可避免在整個攤鋪層寬度上，在相同橫斷面換向所造成的壓痕。達到密實度后，再以最少的碾壓遍數進行表面修整，此時壓路機離攤鋪機可遠一點。變更碾壓道應在碾壓區較冷的一端，并在壓路機停振的情況下進行。碾壓中，要確保壓路機滾輪濕潤，以免粘附瀝青混合料。有時可采用間歇噴水，但應防止水量過大，以免混合料表面冷卻。壓路機不得在新鋪混合料上轉向、調頭、左右移動位置或突然剎車。碾壓后的路面在冷卻前，任何機械不得在路面上停放，并防止礦料、雜物、油料等落在新鋪路面上，路面冷卻后才能開放交通。

　　振動壓路機的振頻主要影響瀝青面層的表面壓實質量。振動壓路機的振頻比瀝青混合料的固有頻率(即自振頻率)高一些，則可獲得較好的壓實效果。振幅主要影響瀝青面層的壓實深度。當碾壓層較薄似，宜選用高振頻、低振幅;而碾壓層較厚時，則可在較低的振頻下，選取較大的振幅，以達到壓實的目的。瀝青道面施工時，振動頻率為35～50HZ，振幅宜為0.3～0.8mm。

　　4 接縫的處理

　　在瀝青混凝土施工中，由于不同等級跑道設計寬度不同，一般的機場跑道是無法用攤鋪機全幅一次作業完成的，在實際施工中就會存在接縫的問題。施工過程中存在兩種接縫即縱向和橫向接縫。縱縫是幅與幅之間的接縫，橫縫是工作縫即同幅攤鋪作業時產生的橫向接縫。

　　橫向相鄰兩幅的橫縫及道面各分層間(上、下面層)的橫向接縫均應錯位1m以上。鋪筑接縫時，可在已壓實部分上面鋪設一些熱混合料(碾壓前應鏟除)，使之預熱軟化，以加強新老道面接縫處的粘接。在道面的上面層應做成垂直的平接縫，下面層可采用斜接縫。接縫處應用3m直尺檢查平整度，當不符合要求時，應在混合料尚未冷卻前及時處理。橫向接縫處應先用鋼輪或雙輪壓路機進行橫向碾壓。碾壓外側可放置供壓路機行駛的墊木，碾壓時壓路機應位于已壓實的瀝青道面上，主輪先壓新鋪層上約15cm的寬度，然后逐步移入新鋪層，直至全部壓在新鋪層上為止，再改為縱向碾壓。當相鄰已有成型鋪幅并且又是相連接地段時，應先碾壓相鄰縱向接縫，然后再碾壓橫向接縫，最后進行正常的縱向碾壓。

　　瀝青混凝土道面的縱縫，宜沿跑道、滑行道的中心線向兩側設置。道面各層的縱縫應錯開30cm以上。接縫處必須緊密、平順。縱向接茬時，使壓路機位于熱瀝青混合料上，只允許輪寬的10～20cm在冷料層上，然后進行振動碾壓。這種碾壓方法是把混合料從熱邊壓入相對的冷結合邊，從而產生較高的結合密實度。

　　接縫從工藝上有冷接和熱接兩種。熱接縫要求幾臺攤鋪機成品字形全幅攤鋪，每臺攤鋪機的縱向搭接5cm~10cm，并一次完成碾壓工藝，這樣搭接一般是看不出來的，并接縫密實，粘結良好。一般情況下是不可能完成全幅多機攤鋪的，一是拌合能力的影響，二是同一個項目一般沒有多臺攤鋪機。這樣一幅攤鋪完再攤鋪另一幅就形成了冷接縫。

　　采用梯隊作業攤鋪的縱縫應采用熱接縫。對先攤鋪的混合料附近保留10～20cm寬度暫不碾壓，作為其后攤鋪混合料的高程基準面，最后作跨縫碾壓以消除輪跡。碾壓時必須掌握混合料的溫度，避免產生冷接縫。當不能采用熱接縫時，宜用切縫機將縫邊切齊或刨齊，清除碎屑，吹干水份。切縫斷面要垂直，縱向要成直線(上面層中間縱縫應位于道面的中線)，垂直面應涂刷粘層油。

　　5 壓實質量的檢測

　　壓實質量的檢測應根據合同與有關文件(技術規范)的規定及要求進行。主要檢測項目有壓實度、厚度、平整度、粗糙度，并且要求表面密實均勻。當瀝青混合料碾壓成型后，其缺陷一般很難修整。對一些較大缺陷，如厚度不足、平整度太差、松散、泛油等應及時返工。對厚度不足或平整度太差則往往要求糾正，要努力把缺陷降到最低程度，最好不出現返工現象。

　　由于邵里木機場根據歐共體設計標準瀝青道面施工只有兩層，因此，應十分重視下面層的碾壓質量，碾壓后，隨時用3m直尺進行檢測，不平整的地方當即用振動壓路機修正，為上面層的施工打下良好基礎。在上面層施工時，則嚴格控制碾壓質量，層層把關，隨時檢測，當出現問題時，一是立即修正不合格的地方，二是找出問題原因，為繼續施工消除問題隱患。

　　6 結束語

　　(1)在機場瀝青道面施工中，礦料的級配是否合適是影響瀝青道面施工壓實度的重要因素。合理的最佳的級配能提高密實度，同時在施工時易于碾壓成型，其他各項指標也易于實現。

　　(2)碾壓溫度的高低，直接影響瀝青混合料的壓實質量。混合料溫度較高時，可用較少的碾壓遍數，獲得較高的密實度和較好的壓實度。溫度較低時，碾壓工作變得較為困難，且易產生難消除的輪跡，造成路面不平整，甚至導致壓實無效，或其它副作用。因此，必須嚴格控制壓實溫度。

　　(3)結合工程實際，選擇壓路機的種類、大小和數量。碾壓試驗選擇最優的初壓、復壓和終壓三道工序的壓路機組合，并確定合適的振頻、振幅。

　　(4)處理好橫向和縱向接縫并隨時檢測壓實質量。

　　參考文獻:

　　[ 1 ] MH5011-1999　　民用機場瀝青混凝土道面施工技術規范

　　[ 2 ] MH5014-2002 民用機場飛行區土(石)方與道路基礎施工技術規范

　　[ 3 ] 廖榮寧，高速公路瀝青路面壓實度控制實踐，四川建材，2006年第4期.

　　[ 4] 陳少幸、邱志雄、張肖寧、鄒桂蓮，高速公路瀝青路面壓實度控制實踐，壓實機械與施工技術，2006年第6期.