沥青路面施工与养护决策：确保平整度传递机理

1.理想条件下的平整度传递

设有一铺设并压实好的下层路面，它的表面是凹凸不平的。现考察一下：当在其上铺设一层新的路面经压实后上层路面的平整情况。此时假设在理想情况下，摊铺后的表面是绝对平整的，由于底层表面的凹凸将导致松铺层厚度的差异，在凹处的厚度较大，而在凸处的厚度则较小。显然，在同样的压实度下，铺层较厚处的压缩量较大，而辅层较薄处的压缩量也较小。这样，下层路面的凹凸不平，将以某种相似的规律反映到压实后的上层路面上来，只是凹凸不平的程度会有所下降而已。实际上，在上述理想情况下，这种凹凸不平的传递是可以计算出来的。

2.平整度传递过程中的调整

在上述讨论中，我们引入了两个假设：一是摊铺表面是绝对平整的；二是松铺路面和压实路面的材料密度是绝对均匀的。在这种理想情况下，下层的路面谱将相似地再现到上层路面上来。但是，在实际情况下，此种理想化的假设是不可能存在的，有大量的随机因素影响这一传递过程，从而严重地破坏和歪曲建立在相似准则基础上的传递规律。

（1）摊铺表面不平整对平整度传递的影响。

摊铺表面不平整，显然同样会反映到压实后的表面上来，但并不是简单地叠加在从下层反射上来的路面谱上，因为在碾压过程中这种不平整同样会因压缩而得到减缓。在假定下层表面绝对平整和材料密度均匀一致的情况下，摊铺表面的凹凸不平同样会相似地再现在压实后的表面上。实际上，摊铺表面平整度的传递量用同样的方法计算。

（2）压缩量不均匀对平整度传递的影响。

热沥青混合料经过搅拌、运输、摊铺等工艺过程最终铺设在下层路面上，由于在这些过程中或多或少地存在着离析和温度不均匀的问题，松铺层的材料密度和力学特性都不可能是绝对均匀的，因而即便在相同的压实作用下，路面各部位的压缩量也不会相同。实际上，在碾压过程中由于碾压工艺和碾压参数的不一致，特别是热沥青混合料温度的不均匀，会进一步导致压缩量的变化。在上述这些因素中，当使用高性能的压路机和正确操作时，碾压工艺和碾压参数的不一致可以降至最小，通常它的影响不会占主要地位，而材料的离析和碾压温度的不均匀却往往难以控制，它们是在压实过程中影响平整度的主要因素。在实际施工中，所有上述因素以及它们的综合作用都带有很大的随机性，不可能用某种稳定性模型来计算，因而只能通过大量的统计分析，从概率的意义上给出一个压缩量或压缩比的变化范围。(www.xing528.com)

（3）压实过程中材料推移和变换碾压方向对平整度传递的影响。

在碾压过程中，当压路机滚轮与松铺材料相互作用时，存在着水平的推移力。当变换碾压方向时，压路机要经历制动停车、反向起步的过程。在这一过程中，由于机器的惯性、减速和加速引起的惯性力存在，都会加强滚轮对松铺材料的推移作用，从而引起松铺材料的隆起；而另一方面，碾压速度的变换过程又会强化压路机对过渡区域的压实作用，从而增加前进、倒退等过渡部位材料的压缩量。当压路机选用和操作不当时，例如用被动轮向前压实松铺材料、制动和倒车起步过猛，在变换碾压方向时没有停止振动机构的工作等，都有可能引起过渡部位的严重凹凸。现代高性能的沥青路面压实机械，通常都是双驱双振的，它们的滚轮较宽而线压力相对较小，有些机型还配备有起振和行驶的顺序控制系统，能保证按“先停振后停车，先行走后起振”的顺序平缓地变换碾压方向。因此，选用高性能的专用沥青路面压路机，采用错轮碾压和重叠碾压等方法避免在同一部位重复倒车，正确地操作压路机，就可以大大减轻在碾压过程中的附加不平整。

从上述分析中可得到以下三点结论。

①参与和影响平整度传递的并不仅仅是下层表面的不平整，而且所有影响摊铺和压实过程平整度的因素，包括来自摊铺机性能和摊铺作业方面的因素，以及压路机性能和压实作业方面的因素，都参与了这种平整度的传递过程，而上层路面的平整度则是所有这些因素综合作用的结果。

②所有上述这些影响因素，以及它们的综合作用，都带有很大的随机性和不确定性，任何想通过建立某种数学模型来计算上、下层平整度之间的传递关系的做法都会变得脱离实际，因而也是不可取的。

③虽然参与和影响路面平整度的各种因素大多带有很大的不确定性，但是它们都是有界的，而且因受到某些确定性趋势的制约，会在总体上呈现出某种统计意义上的规律性。因此，通过对大量数据的概率统计分析，将有可能获取平整度传递过程的某种统计规律。