沥青路面施工压实度变异性分析及控制论文_贾永信

徐州市三环路公路管理站 江苏省徐州市 221007

摘要:路面压实度是沥青路面施工的重要指标,在充分压实时,可以充分发挥材料强度,减少路面在荷载作用下的变形,增强路面强度稳定性,延长路面使用寿命。在施工中,要把路面压实度控制在一个合理的范围内,大幅降低路面的早期损坏。

关键词:沥青路面;压实度;变异性分析

一、变异性参数

在工程统计中,往往用标准差和方差来衡量随机变量的取值均匀程度的数量指标。如果两个随机变量的方差相等,那么就说明两个随机变量平均取值的均匀程度相同,但是不能确定两者的分散程度,所以需要用随机变量的变异系数来分析两者取值的相对关系。标准差是指每次测定值与平

公式中,ρf代表试样毛体积密度(单位:g/cm3);ρ0代表试样标准马歇尔试验毛体积密度(单位:g/cm3);ρt代表试样密度的最大理论值(单位:g/cm3)。

由二者的关系可以明显的看出,沥青混凝土的空隙率与压实度保持相对显著的反比关系,压实度每降低1%,空隙率平均增加约1%。

控制空隙率是路面施工的重要环节,如果路面的空隙率较小,在路面正常运行的过程中经过行车荷载的不断压实,在高温天气中极易出现泛油等现象,对路面的稳定性及抗滑性造成较为严重的影响;如果路面的空隙率较大,其透水性随即变大,地表积水与地下水会十分容易的进入到内部结构中,最后透过各个面层,到达半刚性层面的顶端。在行车荷载的作用下,存留在内部结构中的自由水,会产生一定动水压力。动水压力的产生会使沥青混凝土材料出现剥落等现象,进而造成坑洞、松散等问题。在实际情况中,由于沥青混凝土空隙率过大,而出现的路面水损害问题并不少见,已成为当前路面早期损害的常见形式之一。

2、压实度和稳定度之间的关系

压实度和沥青混凝土的稳定度与劲度息息相关,具体影响程度如图1所示。

由图1可以明显看出,二者成正比关系,且高压实度处的稳定度升高程度远大于低压实度。如果路面的实际压实度较低,则稳定度随之变小,进而对其抗车辙性能造成直接的影响,随时有可能引发早期损害。

3、压实度和平整度之间的关系

公路通车后,路面受到行车荷载的持续作用,会被再次压实,产生不同程度的压密形变。以某沥青混凝土为例,其毛体积密度经试验得知为2.50g/cm3,实际压实度96%,在此情况下,沥青混凝土的实际密度是2.4g/cm3,由此可推算出,压密形变占面层总厚度的4%左右。不同压实度与压密形变间的对应关系如表2所示。

通过表2能看出,不同压实度路面在运行过程中所产生的压密形变也会有所不同,如果压密形变较大,将会对路面的平整度造成直接的影响。路面平整度如果一开始就较为恶化,在后续的行车作用下,恶化加重,此时已经不是单纯的局部压密形变,在冲击力的影响下,混合料会不断向两侧移动,进而形成较大程度的不平整度,不仅损害公路,还有可能引发各类安全事故。

三、有效控制压实度自身表异性的合理措施

1、控制碾压温度

经过实践足以证明,碾压温度对于沥青混凝土自身的密实度具有较大的影响,也是影响其密实度的主要因素。作为一种粘弹性体,所有沥青混合料自身的温度越好,存在的塑性就会越大,由于外力的较强作用,直接会导致沥青混合料不断缩小空隙同时增加自身的密实度,最终获得较为平整的效果。一般情况下,在沥青混合料实际规定的具体温度范围区间,混合料自身具有的温度越高,就会越容易得到较高的密实度。例如,表3代表不同击实温度条件下的标准马歇尔试验密度对比情况。从下表中不难看出,击实温度越高,沥青混合料自身的密实度也大。

2、控制碾压速度

假设使用一辆重量为6t的压路机对厚度为5cm的路面进行碾压,则压实度与实际碾压速度与次数的关系如图2所示。

表3不同击实温度条件下的标准马歇尔试验密度对比

由图2可知:

(1)碾压次数一致时,随碾压速度的增加压实度越小;

(2)想要达到相同水平的压实度,随碾压速度的变大,碾压次数必须增多;

(3)在达到一定限度以后,即使增加碾压次数也无法起到提高压实度的作用,反而还有一定几率出现相反的效果,因此,在实际施工过程中应对碾压的速度进行有效的控制。

3、合理配置碾压组合

钢轮与轮胎压路机较为常用,相比之下,钢轮压实效果较好,但其会对路面中的一些骨料造成损坏,所以不适宜多次碾压使用。然而,轮胎压路机则不会损坏骨料,但压实效果并不十分显著,需通过加大碾压次数予以弥补。实践证明,配合使用钢轮与轮胎压路机进行碾压(先用钢轮压路机预压,再使用轮胎压路机复压)可起到最好的压实效果。

结束语

沥青路面的压实度受碾压温度、碾压设备、碾压工艺等因素的影响,控制好以上因素才能保证控制好路面的压实度,防止路面早期破损。

参考文献:

[1]龙浩.沥青路面施工压实度变异性分析及控制[J].城市建筑,2013,(22):257.

[2]张海涛.沥青路面施工压实度变异性分析[J].黑龙江交通科技,2013,(1):94-95.

[3]陈文明.沥青路面施工压实度变异性研究[J].科技创新与应用,2012,(4):103.

论文作者:贾永信

论文发表刊物:《基层建设》2017年第28期

论文发表时间:2017/12/28

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