瀝青混凝土路面的早期損壞很大程度與施工壓實質(zhì)量有關(guān)�？偨Y(jié)近年瀝青混凝土路面施工經(jīng)驗和做法，提出控制高等級公路瀝青混凝土路面壓實質(zhì)量的一些有效措施，在實際應(yīng)用過程中取得了良好效果，對減少和消除公路瀝青混凝土路面早期損壞有積極的作用。在近年來，在我國公路建設(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，施工單位在新的建設(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)，特總結(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，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，即只要把標準密度減小一些，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)，碾壓速度宜符合下表規(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行，嚴禁低溫碾壓。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準
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∮�8%，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)定的壓實度標準(96%)控制，實踐表明，按這一標準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)�；蚴冀K達到100%(試驗室標準密度)，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)。
瀝青混凝土路面壓實不足、空隙率偏大，就會出現(xiàn)車轍、水損害、瀝青的加速老化等早期病害，影響瀝青混凝土路面的使用性能。足夠的壓實度可有效提高瀝青混合料的強度、穩(wěn)定性以及抗疲勞特性，保證瀝青混凝土路面的路用性能，延長瀝青混凝土路面使用壽命。雖然現(xiàn)場空隙率是根據(jù)現(xiàn)場鉆孔試件密度與最大理論密度計算出來的，本質(zhì)上與最大理論密度壓實度沒有任何區(qū)別，但提出現(xiàn)場空隙率的具體控制數(shù)值和評價標準，與試驗室標準密度壓實度相匹配，能用兩個指標從不同角度比較容易地、直觀地反映出瀝青混凝土路面的一些路用性能和施工要求。
瀝青混凝土路面施工壓實質(zhì)量檢驗采用壓實度和空隙率雙指標，并合理提高瀝青混凝土路面的壓實度標準，適當(dāng)減少空隙率。施工過程中當(dāng)天瀝青混合料最大理論密度以真空法試驗儀測定值為準，提倡采用先進的、便攜的、無破損設(shè)備進行路面現(xiàn)場檢測。
一般對密級配瀝青混合料高速公路壓實度應(yīng)采用試驗室標準密度壓實度和最大理論密度壓實度進行兩方面控制，并以合格率低的最為評定結(jié)果，不允許采用試驗段密度進行控制。對普通瀝青(改性瀝青)混合料路面規(guī)定：試驗室標準密度壓實度上中面層≥98%，下面層≥97%；最大理論密度壓實度上中面層≥94%，下面層≥93%。對SMA路面規(guī)定：試驗室標準密度壓實度≥98%，最大理論密度壓實度≥94%。檢測方法、檢測頻率及評價方法執(zhí)行《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》(JTG F40-2004)的規(guī)定。
瀝青混凝土路面的現(xiàn)場空隙率是個十分重要的指標，現(xiàn)場空隙率的大小直接反應(yīng)路面的壓實質(zhì)量�，F(xiàn)場空隙率控制標準根據(jù)瀝青混凝土路面防止水損害、防止路面車轍的需要和壓實度標準來確定。對普通密級配瀝青(改性瀝青)混合料路面現(xiàn)場空隙率規(guī)定：上中面層為4%~7%，極值最小值為3%、最大值為8%；下面層為3%~8%，極值最小值為3%、最大值為9%。對SMA路面現(xiàn)場空隙率規(guī)定為4%~6%，極值最小值為3%、最大值為7%。
現(xiàn)場空隙率主要最為施工過程中質(zhì)量控制指標，檢測方法、檢測頻率及評價方法規(guī)定如下。
(1)檢測方法。測定當(dāng)天瀝青混合料最大理論密度(D′)和鉆孔試件密度(D)，現(xiàn)場空隙率(V)計算式為：
V=(1-D/D′)×100(%)
(2)檢測頻率。同壓實度檢測頻率。
(3)評價方法。以符合上述規(guī)定范圍內(nèi)的單點測值數(shù)除以總測點數(shù)計算合格率，當(dāng)合格率<90%或有單點測值超出極值規(guī)定時，應(yīng)結(jié)合壓實度檢查結(jié)果及時分析其原因，予以糾正后方可繼續(xù)施工，并對已施工的相應(yīng)段落進行修整乃至返工。
上述壓實度和空隙率控制標準主要用于施工過程中施工自檢、監(jiān)理抽檢和交工驗收時項目法人組織的交工驗收，竣工驗收(包括質(zhì)量鑒定)仍依據(jù)《公路工程竣(交)工驗收辦法》和《公路工程質(zhì)量檢驗評定標準(土建部分)》(JTGF80/1-2004)進行。當(dāng)然，瀝青混凝土路面在檢測壓實度和空隙率的同時，還應(yīng)按《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》(JTGF40-2004)的規(guī)定，加強厚度、平整度、滲水系數(shù)、抗滑等指標的檢測，并應(yīng)保證其符合規(guī)定要求，當(dāng)有嚴重缺陷時也應(yīng)及時查明原因進行修整乃至返工。
4、其他方面措施
規(guī)范的壓實度是用每天試驗室密度或者每天實測的最大理論密度作為標準密度，那么當(dāng)天鋪筑路段的混合料組成與目標配合比設(shè)計是相近的，將會對實際的評價影響較大。在材料發(fā)生較大變異時，即使是壓實度評價合格，也無法滿足目標配合比設(shè)計要求，可能會留下質(zhì)量隱患。因此，控制好材料質(zhì)量也是保證壓實度的一個基礎(chǔ)工作。材料除滿足現(xiàn)行規(guī)范外，還需增加以下要求：各瀝青混凝土面層粗集料應(yīng)有一個固定料源，其規(guī)格、配級、巖性等應(yīng)穩(wěn)定；礦粉應(yīng)在拌和廠現(xiàn)場加工或采用水泥廠的生料，嚴禁使用回收粉塵；嚴格控制瀝青質(zhì)量，瀝青質(zhì)量抽檢應(yīng)隨機抽取多桶混合后試驗。改性瀝青應(yīng)加強對5℃延度的抽檢，施工過程中應(yīng)每天抽檢1次；乳化瀝青用作透層時其瀝青含量應(yīng)控制在35%~40%之間，用作粘層時其瀝青含量應(yīng)控制在50%以上。原材料必須按規(guī)定存放，不同規(guī)格集料必須嚴格分隔堆放，分隔墻頂面必須高于料堆坡腳至少50cm以上，設(shè)置的標識牌內(nèi)容至少應(yīng)包括粒徑、用途、產(chǎn)地、檢驗結(jié)果等情況。密級配瀝青混合料配合比設(shè)計時，目標空隙率力爭控制在4%。
影響瀝青混凝土路面壓實的因素還有很多，僅對瀝青混合料拌和、運輸、攤鋪影響壓實度均勻的幾點總結(jié)如下。
⑴ 瀝青混合料拌和場地面積一般不少于12000m2.拌和機應(yīng)采用自動控制的間歇式拌和機，且生產(chǎn)能力不低于240t/h，冷料倉不少于5~6個，并必須與熱料倉數(shù)相對應(yīng)；冷料倉之間應(yīng)用高達0.8~1m的隔板隔離，裝載機料斗寬度應(yīng)小于冷料倉寬度，防止不同規(guī)格集料互混；熱料倉溢出的集料不得再使用。
⑵ 運料車標定載重量不得小于15t，車廂兩側(cè)必須設(shè)有至少2個測溫孔。每臺車必須配備2套雙層油布棉被，運料時必須覆蓋。
⑶ 瀝青混合料攤鋪應(yīng)采用2臺或多臺攤鋪機梯隊式同步攤鋪，每個工作面應(yīng)保證有1臺備用攤鋪機。有條件時使用轉(zhuǎn)運車對瀝青混合料在攤鋪現(xiàn)場進行二次拌和。
以上措施在我省高等級公路建設(shè)實踐中取得了良好效果，減少和消除了高等級公路建設(shè)實踐中取得了良好效果，減少和消除了高等級公路瀝青混凝土路面早期損壞。瀝青混凝土路面壓實質(zhì)量采用以碾壓工藝進行過程控制、以壓實度和空隙率雙指標進行量化評價的方法是科學(xué)、合理的，是實現(xiàn)瀝青混凝土路面整體質(zhì)量提高的有效措施。
