摘要：论文依托X高速公路段沥青路面工程，通过设计合理的试验方案，采用PQI现场实时检测路面的密度，研究不同影响因素对沥青路面压实质量的影响。 关键词：沥青路面；压实工艺；无核密度仪(PQI)
Abstract: the paper rely on X highway asphalt pavement for engineering, through the design reasonable test plan, the real-time detection of pavement PQI field density, the different affecting factors on the quality of the asphalt pavement compaction effect.
Key words: the asphalt pavement; Compaction technology; Non-nuclear density spectrometer (PQI)
中图分类号：U416.217文献标识码： A 文章编号：
混合料的压实度/空隙率可以反映高速公路沥青路面是否可以达到优良的使用性能和要求的服务寿命。目前混合料的压实度/空隙率主要用于施工单位对路面质量的自检和业主单位的竣工验收。压实度/空隙率从不同程度上反映沥青路面的使用状况及寿命，因此根据混合料压实度/空隙率的不同可以在得知路面压实质量的同时预知沥青路面的服务寿命情况。通过对压实度/空隙率的试验，可以更加科学的修筑沥青路面，同时进行合理的施工质量控制和采取保证措施。本文通过对沥青混合料压实度/空隙率进行检测，分析压实工艺与压实度/空隙率的相关关系。
1 工程概况
为了研究沥青路面压实的实际情况以及压实工艺对沥青混合料路用性能的影响，试验结合X高速公路沥青路面工程，对混合料的压实特性及沥青路面的压实工艺进行了试验研究。X高速公路路基宽33.5米，设计行车速度80公里/小时，双向六车道行驶，2010年11月9日承唐高速全线建成通车。
X高速沥青路面主体结构层如图1所示，此外在中上面层还分别进行了抗车辙沥青混合料和橡胶沥青混合料的试验路铺筑，其中上面层抗车辙沥青混合料中 PRPLASTS抗车辙剂的掺量为0.4%(按混合料质量计)，中面层为0.35%；橡胶沥青混合料中橡胶沥青的配置均为在盘锦70#基质沥青中掺加20%的40目斜交轮胎胶粉。
图1路面主体结构示意图
2 试验方案设计
本研究采用无核密度仪(PQI)检测不同压实工艺沥青路面的密度。另外，从每个测试路段钻取芯样，通常纵向接缝处的芯样至少要离接缝30cm远，本文根据实际情况及计算方便，取值为50cm。试验路段现场芯样的位置如图2所示。
图2试验路段现场芯样的位置
3 压实工艺对沥青混合料压实度/空隙率的影响分析
根据选取的沥青路面压实质量的影响因素，本文采用PQI现场实时检测路面的密度，研究不同影响因素对沥青路面压实质量的影响。
3.1 碾压厚度与相对密度的关系
本文对中面层AC20C型沥青混合料的适宜碾压厚度进行了研究，当沥青路面压实厚度介于A~Bmm之间时，混合料的相对密度最大，此压实厚度正好为集料公称最大粒径的C倍左右。由此可见，AC20C型沥青混合料的最佳压实厚度宜为公称最大粒径的C倍左右，而且压实厚度略大所获得的相对密度要优于略小所获得的相对密度。
3.2碾压速度与压实度的关系
本文对初压和复压压路机的行走速度进行了研究，为研究方便，本文规定复压振动压路机和轮胎压路机的行走速度相同，共进行了三组试验，分别为:
(1)初压压路机行走速度为Akm/h，复压压路机行走速度为Bkm/h;
(2)初压和复压压路机行走速度均为Ckm/h;
(3)初压压路机行走速度为Dkm/h，复压压路机行走速度为Ekm/h。
3.3碾压模式与压实度的关系
为了研究碾压模式对混合料压实质量的影响，本文利用现场施工条件，进行了三种方案的试验，如表1所示，其中方案一为本项目中施工单位常用的方案。
表1 碾压方案
方案
出压 复压 终压
压路机类型 遍数 压路机类型 遍数 压路机类型 遍数
1 静力钢轮 # 轮胎压路机 # 静力钢轮 #
2 静力钢轮 # 振动钢轮 # 静力钢轮 #
3* 静力钢轮 # 振动钢轮 # 静力钢轮 #
附注2:3*复压阶段轮胎压路机和振动压路机为交叉作业方式，每两遍轮换一次
分别对按上述三种碾压模式碾压的混合料进行检测，可知混合料的压实度排序为： 方案三>方案一>方案二。由此可见，方案三的碾压效果最好，即轮胎压路机与振动压路机交叉作业所获得的压实度最高；方案二的碾压效果最差。
3.4碾压遍数与相对密度和压实度的关系
采用的压路机类型分别为llt和13t宝马格钢轮压路机、9轮30t戴纳派克牌轮胎压路机。为了评价密级配沥青混合料的合理碾压遍数，在试验路段分别进行了碾压遍数的跟踪检测，采用PQI分别测试了每碾压一遍沥青混合料的相对密度和压实度。
经二阶多项式拟合后，碾压遍数与相对密度和压实度的相关系数r最低为0.786。由此可知，碾压遍数与相对密度及压实度具有一定的相关性。综合上述试验分析，在压实功全额作用于测试点混合料的前提下，认为密级配沥青混合料的合理碾压遍数为#遍。但由于实际施工需要及压路机自身的特点，压实功往往不能全部作用于沥青混合料上，因此还需要进行进一步的研究。
3.5空隙率或T指数与碾压遍数的关系
在实际施工时，碾压遍数并不是严格按照推荐的碾压遍数执行的，所以有必要对空隙率与碾压遍数的关系进行研究。测试点的选取如图2所示，试验结果如图3-4所示，其中胶轮遍数为复压总遍数中轮胎压路机碾压的遍数。
图3K0+400处路面空隙率与碾压遍数
图4K0+570处路面空隙率与碾压遍数
如上图所示，当碾压总遍数较多时，所获得的沥青路面的空隙率较小，而当碾压总遍数较少时，沥青路面的空隙率却较大;但当碾压总遍数大致相当的时候，复压中轮胎压路机的碾压遍数不同，所获得的空隙率也有所不同。由此可见，沥青路面空隙率的大小除了与沥青路面的碾压总遍数有关，还与压路机的类型有关。
为进一步研究压实工艺对沥青路面质量的影响，提出了T指数这一评价指标。计算各试验路段的T指数，并对其碾压遍数和T指数与空隙率的相关关系进行拟合，结果显示碾压遍数与空隙率的相关性普遍很弱，而T指数与空隙率具有良好的相关性，最低为0.75。沥青路面的空隙率与T指数呈反比关系。当T指数偏小时，沥青路面的空隙偏大;当T指数偏大时，沥青路面的空隙率则偏小。
结合所有试验路段的碾压遍数，得知T指数也可以用来评价沥青混合料对压实功的敏感性。当采用更大的压实功时，即T指数增加，空隙率以不同的速率变化。同时，也表明混合料在相对较小的压实功下就可以压实，那么在压实功上的持续增加(T指数增加)并不有助于减少空隙率。
参考文献：
[1]沈金安.沥青及沥青混合料路用性能[M].北京:人民交通出版社，2005.
[2]郝培文.沥青路面施工与维修技术[M].北京:人民交通出版社，2001.
[3]邓学均.路基路面工程[M].北京:人民交通出版社，2005.
注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。