影響瀝青混合料攤鋪和壓實(shí)的因素有以下幾方面，下面我們分別來了解。
瀝青混合料攤鋪和壓實(shí)的費(fèi)用大約占整個工程成本的1～2%，但道路質(zhì)量和使用壽命卻主要依賴最終的攤鋪和壓實(shí)。根據(jù)Linden R.N（見參考文獻(xiàn)1）的理論，空隙率每增加1%，鋪層壽命降低約10%。影響瀝青混合料攤鋪和壓實(shí)的因素包括瀝青混合料的性能、機(jī)器參數(shù)和施工環(huán)境情況。選擇適合的機(jī)器和如何正確使用都是非常重要的。
冷卻時間是瀝青混合料壓實(shí)最重要的參數(shù)之一，快速和正確地計(jì)算冷卻時間對工程承包商選擇施工設(shè)備和數(shù)量是非常必要的。此外，合理選擇機(jī)器參數(shù)也是以最低成本達(dá)到**施工質(zhì)量并滿足規(guī)范要求的基本條件。PaveComp是瑞典戴納派克公司根據(jù)幾十年科研基礎(chǔ)上開發(fā)的一套用來輔助瀝青混合料攤鋪和壓實(shí)的專業(yè)計(jì)算機(jī)軟件，根據(jù)所用瀝青混合料特點(diǎn)、生產(chǎn)率要求、混合料溫度和其他必要的施工條件，為用戶推薦實(shí)現(xiàn)施工要求的**化和經(jīng)濟(jì)合理的攤鋪機(jī)、熨平板，壓路機(jī)型號和數(shù)量及使用方法。
1 瀝青混合料的攤鋪
攤鋪機(jī)的任務(wù)是提供平整的攤鋪表面，均勻的預(yù)壓密實(shí)度和設(shè)計(jì)攤鋪厚度，為壓路機(jī)的壓實(shí)提供足夠穩(wěn)定性。因此攤鋪機(jī)的工作性能是實(shí)現(xiàn)施工要求的最重量因素。
很多因素影響攤鋪質(zhì)量，如熨平板類型，攤鋪機(jī)類型，混合料性能等。表1綜合了影響最終攤鋪效果（如表面平整度、預(yù)壓密實(shí)度、表面構(gòu)造和混合量離析等）的因素。
在攤鋪過程中，熨平板的參數(shù)在某種程度上能影響整個攤鋪過程。預(yù)壓密實(shí)度，表面平整度和組織結(jié)構(gòu)，在很大程度上依賴于攤鋪過程的好壞。按壓實(shí)系統(tǒng)可將熨平板分為振動型、振搗和振動組合型、高密實(shí)度型。選擇熨平板要根據(jù)實(shí)際情況，如混合料類型，攤鋪寬度，鋪層厚度，施工現(xiàn)場的條件和用戶愛好。無論機(jī)械拼裝和液壓收縮式熨平板都有上述三種熨平板供選擇。但影響預(yù)壓密實(shí)度的**要素是熨平板重量，重的熨平板比輕的熨平板有更高的預(yù)壓密實(shí)度。在攤鋪過程中，要考慮以下因素：
（1）熨平板前端料的高度；
（2）攤鋪速度；
（3）實(shí)際攤鋪厚度；
?。?）表面平整度；
?。?）攤鋪寬度；
?。?）接縫；
?。?）攤鋪時混合料溫度；
?。?）混合料的離析。
攤鋪速度要盡量保持不變，因?yàn)樽兓臄備佀俣葧?dǎo)致不平整的攤鋪表面。停車也是一個問題，不僅會破壞表面平整度，而且會產(chǎn)生溫度離析。每次攤鋪機(jī)停車時，熨平板有下降陷入鋪層的趨勢。熨平板前端的料和后端部分壓路機(jī)無法壓實(shí)到的地方開使冷卻時，熨平板下的混合料卻仍是熱的。因此當(dāng)攤鋪機(jī)重新啟動，熨平板要略微提升來克服熨平板前端的冷料，并在鋪層上留下突起。
硬料需要重熨平板，而不穩(wěn)定的混合料則要使用相對輕的熨平板。因?yàn)橛擦弦话銜㈧倨桨屙斊?，而軟料則沒有足夠阻力來支撐重的熨平板。
另一個影響攤鋪結(jié)構(gòu)的因素是混合料的攤鋪溫度。不同的攤鋪溫度能產(chǎn)生不同的表面平整度，也影響熨平板的密實(shí)效果。當(dāng)混合料冷卻時會產(chǎn)生更大的阻力阻礙壓實(shí)，此時，主機(jī)需要更大的牽引能力來克服阻力。因此，攤鋪較冷的料需要大牽引能力的攤鋪機(jī)和重熨平板。
選擇瀝青攪拌設(shè)備的型號要先確定熨平板型號，熨平板必須能攤鋪指定的寬度。另外還取決于瀝青混合料的類型和攤鋪厚度。然后，根據(jù)選定的熨平板來選擇主機(jī)。主機(jī)必須有足夠動力來牽引和支撐指定寬度的熨平板。同時要能滿足指定的生產(chǎn)能力。至于輪胎式或履帶式，則根據(jù)施工基礎(chǔ)的形式確定。
2 瀝青混合料的壓實(shí)
美國瀝青研究所（見參考文獻(xiàn)2）將影響瀝青壓實(shí)的因素做了歸納。常見的因素被分成材料因素，機(jī)器因素和環(huán)境因素。其中，材料因素包括：混合料類型、瀝青針入度、**石料尺寸、鋪層厚度、最高的壓實(shí)溫度、最低的壓實(shí)溫度和生產(chǎn)能力；環(huán)境因素包括：環(huán)境溫度、基層溫度和風(fēng)速；機(jī)器因素包括：線壓力、振幅、頻率、碾壓遍數(shù)和碾壓速度。
瀝青混合料可以分成穩(wěn)定瀝青料和軟瀝青料。交通荷栽的增加導(dǎo)致了穩(wěn)定性高的瀝青面層的使用。因此，含高粘度瀝青和高碎石含量的破碎骨料的硬瀝青混合料被廣泛使用。它有高的壓實(shí)阻力，需要使用高壓實(shí)效果的設(shè)備。因此振動壓路機(jī)成為首選。
軟瀝青混合料在壓實(shí)時會有側(cè)向位移而產(chǎn)生細(xì)小橫向表面裂紋（3～5mm深）。適當(dāng)?shù)慕K壓實(shí)或道路使用后的車輛行駛，可以修復(fù)這些裂紋。若產(chǎn)生縱向裂紋，因其深度一般很難完全修復(fù)。因此壓實(shí)軟瀝青需要采用特殊的方法和設(shè)備。一般軟瀝青必須在冷卻后才開始壓實(shí)，即壓路機(jī)距離攤鋪機(jī)遠(yuǎn)些，很多時候是長車道（不小于100m）壓實(shí)。為了穩(wěn)定混合料，一般先采用二遍靜壓。此外，大直徑的鋼輪和低壓實(shí)速度也能防止隆起和裂紋的發(fā)生，同時適合采用高頻低振幅來壓實(shí)這類混合料。表面終壓多使用輪胎壓路機(jī)。
薄鋪層通?？商岣邤備佀俣龋岣弑砻嫘阅?，但對壓實(shí)要求很嚴(yán)。若壓路機(jī)提高速度以配合攤鋪機(jī)的工作，就可能達(dá)不到指定的密實(shí)度。因此要實(shí)現(xiàn)指定的密實(shí)度，就要增加壓路機(jī)數(shù)量。為避免壓碎骨料，要選擇高頻低振幅。另外，薄鋪層冷卻速度非常快，這也是壓路機(jī)必須迅速高效地達(dá)到指定密實(shí)度的原因。
當(dāng)瀝青鋪層厚度達(dá)到20cm時仍能達(dá)到高的密實(shí)度。但是，碾壓過厚的鋪層會產(chǎn)生表面波動。厚鋪層壓實(shí)從距離車道邊緣一定距離開始，然后慢慢接近邊緣，防止邊緣物料發(fā)生位移。大鋼輪直徑和高振幅適合這些場合的使用。高振幅可確保整個鋪層都有良好的密實(shí)度。
瀝青面層的發(fā)展趨勢是薄鋪層和大骨料。但薄鋪層和大骨料在壓實(shí)中容易發(fā)生骨料壓碎。為了避免骨料壓碎但又保證密實(shí)度，解決方法就是使用低振幅（0.2～0.25mm），隨之相應(yīng)要提高頻率（65～70Hz），這樣就能保證達(dá)到指定的密實(shí)度。
壓實(shí)過程中還要確定最適宜的碾壓遍數(shù)。若碾壓遍數(shù)過少，就達(dá)不到要求的密實(shí)度。若遍數(shù)過多，即不經(jīng)濟(jì)，又可能過壓實(shí)，對以后的使用造成不良影響。圖1是在確定的壓路機(jī)型號和混合料類型下，如何找到最適宜碾壓遍數(shù)的方法。在戴納派克的壓實(shí)實(shí)驗(yàn)中，采用7.5噸雙鋼輪振動壓路機(jī)來壓實(shí)石瀝青瑪踢子，并要求達(dá)到指定的密實(shí)度。從圖上可以發(fā)現(xiàn)，該工作最適宜的碾壓遍數(shù)為6遍。
合適的碾壓速度范圍為2～6km/h。厚鋪層采用低碾壓速度能達(dá)到高的密實(shí)度。碾壓遍數(shù)取決于許多因素，首先是混合料的壓實(shí)性能和指定的密實(shí)度。
目前用于瀝青壓實(shí)的壓路機(jī)種類很多。壓路機(jī)的選擇受工程類型、規(guī)模和當(dāng)?shù)厝说氖褂孟埠玫挠绊憽?br style="text-size-adjust:100%;" />靜壓壓路機(jī)的壓實(shí)主要依靠機(jī)器的靜重，當(dāng)然也受鋼輪直徑的影響。
輪胎壓路機(jī)的壓實(shí)主要依靠機(jī)器的靜重，輪胎的壓力。一般與靜壓光輪壓路機(jī)或振動壓路機(jī)配合使用，主要在終壓實(shí)階段消除前幾次壓實(shí)的鋼輪痕跡，密封表面。其用途更多的是表面處理而不是壓實(shí)。
振動壓路機(jī)包括了靜載荷和動載荷。振動可極大降低物料的內(nèi)聚力，即使使用相對較小的靜線壓力，也能提高壓實(shí)效果。振動壓路機(jī)可進(jìn)行復(fù)壓實(shí)和終壓實(shí)。在復(fù)壓中，它能達(dá)到最終的密實(shí)度要求。而小型施工中，僅采用靜壓可完成表面密封。大型施工中，終壓實(shí)多使用靜壓光輪壓路機(jī)或輪胎壓路機(jī)。與靜壓壓路機(jī)相比，振動壓路機(jī)有更大的生產(chǎn)能力，因此在大型施工中，它們是非常經(jīng)濟(jì)實(shí)用的。
熱瀝青混合料的壓實(shí)性能受溫度影響很大。通常攤鋪溫度在130 - 160℃之間。在此溫度范圍中，瀝青非常軟，且是塑性的；隨著溫度降低，瀝青的粘度增加，壓實(shí)阻力也就相應(yīng)升高了。
通常振動壓路機(jī)的壓實(shí)是在攤鋪后馬上進(jìn)行，并在**遍就打開振動。但在軟和不穩(wěn)定的瀝青混合料中，則開始兩遍使用靜壓，且壓實(shí)速度為1～2km/h。壓路機(jī)要緊跟在攤鋪機(jī)后面，這樣壓實(shí)在高于最低壓實(shí)溫度的情況下進(jìn)行，保證密實(shí)度。
壓路機(jī)的數(shù)量和型號由攤鋪能力（表示為平方米/小時）決定?；旌狭厦啃r噸數(shù)，攤鋪寬度和攤鋪厚度決定攤鋪速度。攤鋪速度乘以攤鋪寬度就能獲得攤鋪生產(chǎn)能力。該值是確定壓路機(jī)數(shù)量的基本數(shù)據(jù)。
選擇一種壓路機(jī)或多種壓路機(jī)組合，不僅要考慮機(jī)器實(shí)現(xiàn)指定密實(shí)度的工作能力，也要考慮施工的經(jīng)濟(jì)性。
3 冷卻時間的計(jì)算
冷卻時間就是混合料溫度從初壓溫度到最低壓實(shí)溫度之間的變化時間。Brown（見參考文獻(xiàn)3）和Hunter（見參考文獻(xiàn)4、5）研究出了冷卻時間的計(jì)算方法。在瀝青壓實(shí)中，冷卻時間是非常重要的參數(shù)，尤其是對于薄鋪層。它決定壓路機(jī)操作員在混合料溫度降低到最低壓實(shí)溫度下完成整個壓實(shí)可使用的時間。
PaveComp使用了冷卻時間的計(jì)算模型?？紤]了最高壓實(shí)溫度，最低壓實(shí)溫度，鋪層厚度，空氣溫度，地面溫度和風(fēng)速。其他因素包括陽光輻射，濕度等因影響很小，在該模型中沒有予以考慮。
該模型以最新的知識和實(shí)驗(yàn)結(jié)果為基礎(chǔ)。在冷卻時間的試驗(yàn)中，將熱電偶插入實(shí)驗(yàn)段的各個位置，測試了不同的組織結(jié)構(gòu)和鋪層厚度。獲得了成千上萬的數(shù)據(jù)來完善計(jì)算模型。另外，在很多地方做了現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)。試驗(yàn)室數(shù)據(jù)顯示冷卻時間的計(jì)算值和實(shí)驗(yàn)值誤差很小，在5～10%之間。
圖2顯示了冷卻時間的計(jì)算值和試驗(yàn)值的比較?；旌狭蠟闉r青基層，鋪層厚度為65mm。四個熱電偶（1h1,1h2,1v1,1v2）插入不同位置。連續(xù)記錄時間和混合料溫度。從圖2中可以清楚看到，PaveComp可精確計(jì)算出瀝青料的冷卻時間。
Robert Hunter用熱流動方程來計(jì)算冷卻時間，該方程多用于已壓實(shí)鋪層中。PaveComp的計(jì)算結(jié)果與采用CALT（見參考文獻(xiàn)4）的結(jié)果做了比較。PaveComp比CALT需要的基本參數(shù)少，但其可靠性和CALT一樣。
4 PaveComp
‘Compaction and Paving’（見參考文獻(xiàn)6，譯為《攤鋪與壓實(shí)》，編者按）一書中歸納了戴納派克大量與瀝青混合料攤鋪和壓實(shí)有關(guān)的經(jīng)驗(yàn)。在這些經(jīng)驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上開發(fā)出了PaveComp，是瀝青混合料攤鋪和壓實(shí)的專用軟件。
PaveComp針對不同的瀝青材料，為工程承包商提供和推薦滿足施工要求的最經(jīng)濟(jì)和實(shí)用的攤鋪機(jī)和壓路機(jī)型號和數(shù)量。該軟件將影響瀝青混合料攤鋪和壓實(shí)的因素都做了考慮。
輸入攤鋪施工數(shù)據(jù)，程序會甄別數(shù)據(jù)并自動提供適合的熨平板的類型和型號，屏幕上顯示為綠色即是適合的型號，黃色為臨界，紅色為不適合。選擇了熨平板后主機(jī)可方便的確定。在壓實(shí)部分中，要求輸入如混合料類型，瀝青針入度，是否是改性瀝青等參數(shù)。PaveComp能根據(jù)輸入來計(jì)算攤鋪速度和冷卻時間。在該冷卻時間的基礎(chǔ)上，推薦適合的壓路機(jī)。然后PaveComp會提供如何使用該壓路機(jī)，最適合的碾壓遍數(shù)，碾壓速度，振幅和頻率，壓道數(shù)量、壓道長度和壓路機(jī)數(shù)量。這些數(shù)據(jù)都來源于巨大的數(shù)據(jù)庫。另外，所有輸入和輸出都能用ASCII或PDF文件保留。
此外PaveComp還為用戶提供了電子幫助文件，所有有關(guān)灘鋪和壓實(shí)的知識可以很快地查到，受到了全球用戶的歡迎。
瀝青混合料攤鋪和壓實(shí)過程對路面質(zhì)量和使用壽命有很大的影響。影響瀝青混合料攤鋪和壓實(shí)的因素可分為材料因素，機(jī)器因素和環(huán)境因素。冷卻時間的計(jì)算是決定壓路機(jī)選型和數(shù)量的關(guān)鍵。戴納派克多年行業(yè)經(jīng)驗(yàn)組成的數(shù)據(jù)庫是PaveComp的堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。PaveComp是推薦攤鋪和壓實(shí)設(shè)備的最新工具，它考慮了影響瀝青攤鋪和壓實(shí)的因素。它提供很多實(shí)用的數(shù)據(jù)，如攤鋪和壓實(shí)速度，碾壓遍數(shù)，振動設(shè)定和冷卻時間等。
