沥青混凝土路面碾压新工艺

　　摘要：采用钢轮与胶轮组合同步碾压工艺，具有节省碾压时间、提高压实效率、减少温度损失、提高平整度、减少温度离析、提高碾压质量的优点。本文根据作者的施工经验，主要介绍了沥青混凝土路面组合式碾压新工艺的施工方法与传统碾压工艺相比较的优缺点以及施工中应注意的事项。
　　关键词沥青混凝土路面碾压新工艺
　　1传统碾压工艺存在的问题
　　现代高速公路路面施工一般采用小吨位钢轮压路机静压、初压，复压时先用大吨位钢轮碾压，然后再用胶轮碾压，最后用钢轮收面终压的施工工艺。传统的碾压工艺存在下列问题：
　　1.1碾压时间过长，不能保证在高温下完成复压
　　众所周知，沥青砼只有在高温下碾压才能保证压实质量，低于某一温度后，无论采取增加压路机吨位或者增加压实遍数，均不能达到压实要求，后果是表面石子震碎、表面油膜破坏、压实度不足。所以路面施工保证在高温下碾压是前提，但是传统的压实工艺是钢轮压路机与胶轮压路机单独碾压，造成复压时间过长，温度下降过大，尤其是低温下施工，温度下降更快，无法保证施工质量，是高速公路路面早期破坏的一大诱因。
　　大家可以算一下，如果按50米左右一个碾压段，采用4-5台压路机，碾压速度2—4公里之间，完成一个完整的初压、复压、终压过程需要一个小时，甚至两个多小时。这么长的碾压时间，沥青混合料温度损失很严重，尤其是低温下，地表温度底，而采用分层摊铺后每一摊铺层都很薄，摊铺到地面后与地面接触地方的沥青混合料温度立即就会下降十几度，所以如何缩短碾压时间是当务之急。
　　缩短碾压时间、提高压实效率可以从设备和碾压工艺两方面入手，如何在设备上挖潜（如增大吨位、改进压实机理、提高整机性能等）不在本文的研究范畴。近几年路面施工机械得到了迅速发展，拌合机、摊铺机、压路机的性能均大幅度提高，但为什么仍存在碾压与摊铺、拌合不匹配呢？为什么会出现表面石子破碎、油膜破坏、实度不足呢？笔者认为主要是压实工艺存在问题。
　　1.2碾压遍数不易控制，漏压严重
　　传统的碾压工艺下，碾压遍数的控制是一个难题，由于是多台压路机联合完成压实作业，压路机手之间的配合是关键。现在路面施工大多是路面施工单位租用设备，这是人所共知的秘密，出现一个标段的压路机由多家租赁单位提供非常普遍，这些来自多家单位的压路机手素质参差不齐。设备租用一般是月价，这些压路机手都想少干一点，一方面想多歇一会，一方面想减少机械磨损，这是造成漏压的主观原因。
　　另外从客观上讲，传统的碾压工艺遍数控制起来确实困难，那么多压路机，管理人员就那么几个，监理人员的素质也不敢恭维。笔者曾经亲自做过数压实遍数的工作，往往是盯住了这台，忽略了那台，数好了左半幅的遍数，忘记了右半幅的遍数，5、6台压路机在600平米左右的作业面来回穿梭，让人眼花缭乱、目不暇接，所以改革碾压工艺是十分必要的。
　　1.3平整度控制困难
　　时间证明先用胶轮压路机揉搓再用钢轮振压对提高压实度有好处，但由于在高温下先上胶轮轮迹太重，对提高平整度不利，施工单位一般将胶轮放在复压的后期，这同样带来平整度问题尽管将胶轮放在后期，仍存在较深的轮迹，复压后期温度已经很底，终压消除轮迹十分困难，造成平整度太底。
　　目前由于使用沥青混合料转运车，解决了温度离析和摊铺不能连续作业问题，避免了摊铺机撞击自卸车产生的平整度下降，可以说平整度问题在摊铺渠道上基本解决，目前平整度偏大主要是由于碾压造成。
　　1.4施工质量无法保证
　　由于传统碾压方式存在低温碾压、漏压、温度离析严重、平整度不好等问题，带来的一系列后果是路面质量低劣，局部压实度不足、温度离析造成了路面透水，而致密的半刚性基层无法将透入的水排出，在汽车的动水压力下造成沥青与集料剥落，产生坑槽和表面松散：同时由于压实度不足又造成了压密性车辙和平整度、构造深度下降，高速公路路面早期破坏不足为怪。
　　2路面碾压新工艺简介
　　作者在河南省南阳至洛阳分水岭至南阳段高速公路（本高速公路是河南省参加全国高速公路评比、接受交通部检查的河南省唯一的一条重点高速公路）采用了新的碾压方案，产生了良好的效果，具体工艺如下：
　　2.1方案1分段组合碾压
　　以50-60米为一个碾压作业段，6台压路机联合作业，一台压路机在前面初压（大多是DD110），前进时静压，后退时就开振。两组压路机复压，每一组压路机各管半幅，每组压路机采用一台双钢轮和一台胶轮（28吨以上）组合，两台压路机相距2米左右，统一的速度，同步前进、同步后退，压实四遍（相当于八遍，钢轮、胶轮各四遍），最后双钢轮终压。
　　现场实际施工组合碾压图片
　　现场只需一个人控制压实遍数，由于四台复压的压路机速度接近，只要数好一台压路机的碾压遍数便可控制整个压实遍数。实际操作中采用只控制复压四遍的方案，初压和终压以达到效果为宜，不强调遍数也不计较遍数。
　　通过试验段实践证明该方案压实遍数清晰，现场控制十分方便，大大降低了现场施工管理难度。
　　2.2方案2模糊碾压
　　现场施工中不划分碾压段落，5台压路机联合作业，一台双钢轮压路机终压，两组四台压路机初压和复压，每组压路机由一台双钢轮和一台胶轮组合起来，相距2米左右，同步前进、同步后退。每组压路机各负责半幅，初压直接开振，碾压5遍（相当于10遍，胶轮、钢轮各5遍）。
　　四台压路机随摊铺机前进，每一个压实遍数完成后约整体前进5米，倒退时回到起点位置，沿摊铺机前进方向每5米压实遍数递减一遍，即第一段完成5遍时，第二段4遍，第三段3遍，第四段2遍，第一段1遍。第一段完成5遍后，第二段再碾压一遍即完成碾压作业，依次前进，相当于每碾压一遍完成5米左右的压实段。
　　模糊碾压其实就是小段落碾压，约5米一个压实段，与分段碾压相比，该方案节省一台初压压路机，压实时间更短、效率更高，非常适合于低温施工，能在短时间内完成压实作业，保证复压在高温下完成；在常温下施工时，由于碾压时间缩短，半合楼出料温度可将底5-10度，可节约半合成本，降低施工费用，提高利润率。
　　模糊碾压需要压路机手素质高、施工单位管理能力强，一般情况下不推荐使用，我们选用方案一：分段组合碾压
　　3组合式碾压工艺的优点
　　3.1提高了碾压效率
　　在同等速度下，组合式碾压复压效率提高一倍，传统工艺初压、复压、终压按1+8+1（共计10遍）计算，组合式碾压为1+4+1，总体碾压效率提高了40%。
　　3.2可以在高温下完成压实
　　组合式碾压工艺缩短了碾压时间，可以在高温下完成压实，有利于压实质量的提高，避免了高温离析和低温碾压，杜绝了表面石料破碎和油膜受破坏。
　　3.3碾压遍数清晰
　　组合式碾压遍数非常清晰，易于控制碾压质量，避免了过碾压和漏压，使路面质量更均匀，压实度有保证。
　　3.4提高了平整度
　　过去一般采用钢轮和胶轮分开碾压,胶轮轮迹太重,不利于平整度的提高.组合式能及时消除轮迹,平整度可大大提高.
　　3.5减少路面早期破坏
　　路面压实质量的提高，对减少高速公路路面早期破坏非常有利。高速公路路面早期破坏与压实度不足、温度离析有很大关系，这两方面的改善提高了路面的整体施工水平。
　　3.6节约施工成本
　　组合式碾压缩短了碾压时间，拌合楼出料温度可降低5度左右，降低了拌合成本，使施工成本下降。组合式碾压提高了压实效率，加快了路面施工进度，总路面工期缩短，设备使用率提高，施工利润增加。
　　3.7同等压实遍数下可提高压实度
　　由于胶轮和钢轮揉搓与振动结合，沥青混合料受力均匀，胶轮的揉搓使石料重新分布，降低了摩擦阻力，提高了压实效果。
　　4组合式碾压施工注意事项
　　4.1组合式碾压施工时，胶轮和钢轮相距很近，压路机手要熟练配合，最好在施工前练习一下。
　　4.2方案推行时监理和施工单位领导都非常配合，但部分压路机手强烈反对，原因之一是他们习惯了旧的模式，不想再下功夫学习新模式，之二是新工艺压路机手没空子可钻了，也不能偷懒了。所以新方案遇到阻力要强制执行，决不能手软，否则压路机手舒服了，施工质量就下降。
　　4.3笔者在推行组合式碾压方案时复压要求8遍，具体碾压遍数要根据石料情况、混合料级配、压实度级配、压实度要求等经验试验确定。
　　4.4实践证明，级配良好的沥青混合料，可直接开振初压，也可以用胶轮初压；但有时发现初压时开振，混合料推移严重，这时要用静压。
　　4.5组合式碾压胶轮和钢轮哪一个在前哪一个在后都无所谓，关键是要把能控制住压实速度的压路机手放在前，将急性子压路机手放在后面。
　　4.6胶轮与钢轮组合时，钢轮何时采用“高频低幅”，何时采用“低频高幅”要经验确定，笔者暂没有进行这方面的理论研究。采用揉搓与振动共同作用后，与传统的钢轮、胶轮单独碾压相比，压实机理可能有很大的差别，传统的调整幅、频率的经验可能不一定有效，施工单位应加强这方面的试验总结。同时希望同行业的专家加强组合式碾压的理论研究，建立组合式碾压的物理、数学模型，完善该工艺的理论体系。
　　5结束语
　　采用钢轮与胶轮组合同步碾压工艺,具有节省时间、提高压实效率、减少温度损失、提高平整度、减少温度离析、提高碾压质量的优点。经工程实践验证，该工艺可提高压实效率40%、节约复压碾压时间50%，在钢轮与胶轮联合作用下压实度可提高1—2个百分点，平整度可大大改善。该工艺碾压遍数十分清晰，杜绝了过去常常漏压和胶轮碾压遍数偏少的问题，易于控制碾压质量。
　　参考文献
　　1.中华人民共和国交通部.JTGF40—2004《公路沥青路面施工技术规范》.北京：人民交通出版社，2004。
　　2.中华人民共和国交通部.JTJ036—98《公路改性沥青路面施工技术规范》.北京：人民交通出版社，2004。
　　3.河南岭南高速公路有限公司.《沥青路面施工技术指南》。
　　4.沙庆林，《高速公路沥青混凝土路面早期破坏现象与预防》北京：人民交通出版社，2001