骨料配比沥青粘度压实温度对路面压实质量讨论

　　骨料配比、沥青粘度、压实温度对路面压实质量的讨论

　　在沥青路面的早期使用过程中，一些已建成通车的路段均出现了不同程度的病害缺陷，如裂缝、坑槽等。造成这种现象的原因很多而且比较复杂，就其根本原因认为压实度不够是一个关键问题。以沥青混凝土路面施工为例，探讨一下保证压实度的一些措施。

　　水泥混凝土路面和沥青混凝土路面是目前国内普及的两大路面类型，因为沥青混凝土路面相比水泥混凝土路面有平整度高、行车舒适、施工方便、养护简便等优点，所以越来越多的公路建设单位及设计单位在城市建设时多采用沥青混凝土路面。但是从路面寿命比较，沥青混凝土路面存在容易老化、耐水性差的缺点，设计寿命15年，而水泥混凝土路面设计寿命则达到30年。本文以高速公路沥青路面施工的实践为例，就怎样在施工中保证压实质量提出一些浅薄的建议，请同业人员批评指正。

　　一、集料级配优劣直接影响路面压实度

　　沥青混合料是由矿料与沥青结合料拌和而成的混合料的总称。按材料组成及结构分为连续级配、间断级配混合料。按矿料级配组成及孔隙率大小分为密级配、半开级配、开级配混合料。按公称最大粒径的大小可分为特粗式（公称最大粒径等于或大于31.5mm）、粗粒式（公称最大粒径26.5mm）、中粒式（公称最大粒径16mm或19mm）、细粒式（公称最大粒径9.5mm或13.2mm）、砂粒式（公称最大粒径小于9.5mm）沥青混合料。为了达到理想的压实度，材料的选择和优劣是一个非常重要的问题。粗集料和细集料配比以及矿粉等组成原料的比例对沥青混合料的压实度都有直接影响。前边我们和沥青拌合设备厂家联合做过一个集料配比对压实度影响的实验，实验的过程是选取不同的粗细集料，分别对单一尺寸集料级配、混合集料级配和从粗到细均匀级配的沥青混合料进行压实，通过压实度测定我们发现：在其他指标相同的情况下，从粗到细均匀级配的混合料较易压实，而单一尺寸集料级配的混合料或间断级配混合料则不易取得所需的孔隙率。然后我们对粗集料比例大的混合料持续增加压实力，发现在显著增加压实力的情况下，粗集料比例大的的沥青混合才能获得所需的孔隙率。另一实验表明，多砂的或细级配沥青混凝土容易压实，但这种混合料仍难以达到适当的密实度，而多砂的混合料在压实作用下趋于推挤且难于压实。实验表明只有从粗到细均匀级配的混合料较易压实，而且取得的孔隙率是符合要求的。

　　嵌挤密实型级配的原理是：细集料的用量应根据粗集料形成的空隙来决定，并依次推广到更细的集料。嵌挤密实型沥青混合料属于粗级沥青混合料。为保证密水性能，根据嵌挤密实型粗级配沥青混合料要求的压实空间较一般细密级配混合料高的特点，现行规范中的压实空间只适合一般细级配沥青混合料，而不适合此类粗级配沥青混合料。因此科研人员研究嵌挤密实型粗级配沥青混合料的压实新工艺，在此基础上高温碾压、保温碾压，才能保证嵌挤密实型粗级配沥青混合料压实达到设计要求。

　　二、沥青粘度决定颗粒移动效果从而影响压实度

　　通过实验我们发现沥青粘度对沥青混合料强度有直接的影响，并影响着混合料的压实度。沥青混合料的强度主要表现在两个方面。一是沥青与矿粉形成的胶结料的粘结力；另一是集料颗粒间的内摩阻力和锁结力。矿粉细颗粒的巨大表面积使沥青材料形成薄膜，从而提高了沥青材料的粘结强度和温度稳定性；而锁结力则主要在粗集料颗粒之间产生。沥青粘度高时，骨料会被高粘度的沥青锁住导致移动性不好，压实时由于骨料移动不畅，造成密实度不够；沥青粘度低时，骨料不会被沥青锁住移动性较好，压实时由于骨料移动通畅，密实度相对较高。当沥青混合料较热时，沥青充当克服集料颗粒间摩阻力的润滑剂，在混合料已冷却时，沥青充当结合集料颗粒的结合料。在给定的温度下，低粘度的沥青比高粘度的沥青达到的密实度要高，通过升高压实温度，高粘度沥青能达到与低粘度沥青一样高的压实度。选择沥青混凝土矿料级配时要兼顾两者，以达到加入适量沥青后混合料能形成密实、稳定、粗糙度适宜、经久耐用的路面。沥青混合料中的沥青适宜用量，应以试验室试验结果和工地实用情况来确定。

　　三、碾压温度对路面压实的影响

　　通过前文可知沥青粘度对沥青混合料强度有直接的影响，并影响着混合料的压实度。沥青的粘度可在温度的调节下发生变化，因为沥青和沥青混合料的性状对温度非常敏感，在相同级配混合料下，随碾压温度升高空气率逐渐降低，当碾压温度达到150℃时，空气率降到最小，混合料试件密度达到最大。但是如果在此温度下继续升高，就会导致混合料密度减少，空气率增大。纯沥青混合料的摊铺温度应在140℃~165℃之间。开始碾压时的温度不低于120℃~150℃。不要等待摊铺机后面铺出30m~50m后再开始碾压。要趁混合料处于高温时，将其压实。因为此时最容易达到高密度。沥青混合料路面的压实性能受配合比设计、沥青品种、压实温度等因素的影响，但是以压实温度的影响最大。混合料的温度已经成为影响施工现场高压实度和低空气率的两大因素之一。为了保证混合料的摊铺温度，需要严格控制混合料出厂温度。

　　综上所述，沥青混凝土路面的压实质量，取决于多方面共同作用的综合结果，它不仅要受外界温度、气候、人为因素等一些客观因素的影响，还取决于骨料级配、沥青粘度、碾压温度等因素。对此，我们在进行沥青路面的压实作业时，不能只对其个方面进行局部控制，还必须通盘考虑材料性能、沥青粘度、碾压温度等各个环节去把关控制，并在正式施工前制订出符合工程施工实际、切实可行的防范措施来，只有这样才能有效确保沥青路面的压实质量。

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篇2：路基工程回填压实质量通病防治方法

　　路基工程回填压实的质量通病及防治方法

　　超厚回填，倾斜碾压，填土不符合要求，带水回填均造成回填土达不到标准要求的密实度。

　　(一)超厚回填

　　1．现象：一种是路基填方，一种是沟槽回填土，不按规定的虚铺厚度回填。严重者，用推土机一次将沟柏填平。

　　2．危害：不能将所铺层厚内的松土全部达到要求的密实度。如是道路，将造成路基和路面结构沉陷，如是管道，其胸腔部位便达不到要求的密实度，使胸腔部位的土压力小于管顶土压力和地面荷载，可能造成管体上部破裂，无筋管还可能被压扁。

　　3．原因分析：

　　(1)施工技术人员和操作工人对上述危害不了解或认识不足。

　　(2)技术交底不清或质量控制措施不力。

　　(3)施工者有意偷工不顾后果。

　　4、治理方法：

　　(1)加强技术培训，使施工技术入员和操作人员了解分层压实的意义。

　　(2)要向操作者作好技术交底，使路基填方及沟槽回填土的虚铺厚度不超过有关规定。

　　(3)严格操作要求，严格质量管理；惩戒有意偷工者。

　　(二)倾斜碾压

　　1．现象：在填筑段内随高就低，使碾轮爬坡碾压。

　　2.原因分析：在填筑段那未将底层整平，即进行填筑，或在沟槽内填筑高度不一，使碾轮在带有纵坡的状态下碾压。

　　3．危害：碾轮压实重力产生分力损失(见图1—2－1)在纵坡上使碾轮重不能发挥最大的压实功能，坡度越大损失的压实功就越大。

　　4．治理方法；在路基总宽度内，应采用水平分层方法填筑。路基地面的横坡或纵坡陡于1：5时应作成台阶。回填沟槽分段填时，应分层倒退留出台阶。台阶高等于压实厚度，台阶宽不小于1m。

　　(三)挟带大块回填

　　1．现象：在填土中带有大砖块、大石块、大混凝土块、大硬土块。

　　2．危害：填土中挟带块状物，妨碍土颗粒间相互挤紧．达不到整体密实效果。另一方面块状物支垫碾轮，产生叠砌现象，使块状物周围留下空隙，日后发生沉陷。

　　3．原因分析：

　　(1)不了解较大块状物掺入土中对夯实的不利影响。

　　(2)不愿多运弃土方和杂物。

　　(3)或交底不明确，或控制不严格。

　　4．治理方法：

　　(1)在回填土交底中要向操作者讲明带块状物回填的危害，使操作者能自觉遵守.

　　(2)要严格管理，对填土中的大砖块、大石块、大混凝土块要取出，对大于10cm的硬土块打碎或取出。

　　(四)挟带有机物或过湿土的回填

　　1．现象：在填土中含有树根、木块、杂草或有机垃圾等杂物，或过湿土。

　　2．原因分析；(1)路基填土中不能含有机物质，本是最基本常识，主要是施工操作者技术素质过低，管理者控制不严。

　　(2)取土土源含水量过大；或备土遇雨，造成土的过湿，又不加处理直接使用。

　　3．危害:有机物的腐烂，会形成土体内的空洞。超过压实最佳含水量的过湿土，达不到要求的密实度，都会造成路基不均匀沉陷，便路面结构变形。

　　4．治理方法：

　　(1)属于填土路基，在填筑前要清除地面杂草、淤泥等，过湿土及含有有机质的土一律不得使用。属于沟槽回填，应将槽底木料、草帘等杂物清除干净；

　　(2)过湿土，要经过晾晒或掺加干石灰粉，降低至接近最佳含水量时再进行摊铺压实。

　　(五)带水回填

　　1.现象：多发生在沟槽回填土中，积水不排除，带泥水回填土。

　　2．危害：带泥水回填的土层其含水量是处于饱和状态的，不可能夯实。当地下水位下降，饱和水下渗后，将造成填土下陷，危及路基的安全。

　　3.原因分析：由于地下水位高于槽底；又无降水措施，或降水措施不利，或在填土前停止降水，地下水积于槽内。或因浅层滞水流入槽内，雨水或其他客水流入槽内，不经排净即行回填土。

　　4．治理方法：

　　(1)排除积水，清除淤泥硫干槽底，再进行分层回填夯实；

　　(2)如有降水措施的沟槽，应在回境夯实完毕，再停止降水；

　　(3)如排除积水有困难，也要将淤泥清除干净，再分层回填砂或砂砾；在最佳含水量下进行夯实。

　　(六)回填冻块土和在冻槽上回填

　　l、现象；冬季施工回填土时回填冻土块或在已结冻的底层上回填。

　　2．原因分析：

　　(1)技术交底不清，质量管理不严。冬施措施未加规定。

　　(2)槽底或已经夯实的下层，未连续回填又不覆盖或覆盖不利(草帘刮跑或过薄)，造成受冻。

　　3．危害：

　　(1)因膨胀的冻块融解，在填土层中形成许多空隙，不能达到填土层均匀密实，如回填大冻块其周围受冻块支垫也不能夯实。

　　(2)土体一经结冻，体积膨胀，化冻后会造成回垣下沉。

　　4．治理方法：

　　(1)施工管理人员应向操作工人做好技术交底；同时要严格管理，不得违章操作。

　　(2)要按规范要求：道路下沟槽回境土“当年修路者，不得回填冻土”要掏挖堆存土下层不冻土回填，如堆存土全部冻结或过湿，应换土回填。

　　(3)回填的沟槽如受冻，应清除冻层后回填。在暂时停顿或隔夜继续回填的底层上要覆盖保温。

　　(七)不按段落分层夯实

　　1．现象：路基下沟槽回填土或者境筑路基，段落分界不清，分层不明，搭茬处不留台阶，碾压下段时，碾轮不到位或边角部位漏夯(压)。

　　2. 原因分析：

　　(1)不按分段、水平、分层技术要求回填，而是随高就低，层厚不一的胡乱回填。

　　(2)分段回填的搭荐不是按每层倒退台阶的要求填筑和碾压。

　　(3)无法碾压的边角部位，采用夯打。

　　3．危害：造成搭茬处碾压不实，分层超厚处密实度不达标，边角处漏夯等都会陷造成路基日后不均匀沉降，路面变形。

　　4.治理方法：

　　(1)要按规范要求，分段、水平、分层回填，段落的端头每层倒退台阶长度不小于1m，在接填下一段时碾轮要与上一段碾压过的端头重迭。

　　(2)槽边弯曲不齐的，应将槽边切齐，使碾轮靠边碾压；对于检查井周或其他构筑物附近的边角部位，应用动力夯或人力夯夯实。