公路瀝青路面施工中振蕩壓實(shí)技術(shù)應(yīng)用探討

宋殿中，張洪文

(中鐵十九局第三工程有限公司)

1 引言

目前在瀝青路面瀝青鋪裝層的碾壓工藝中，不同壓實(shí)機(jī)械所存在的各自缺陷，如靜態(tài)壓路機(jī)的壓實(shí)功能較小，能量及金屬消耗過大，而振動(dòng)壓路機(jī)雖然具有較高的壓實(shí)功能和較好的經(jīng)濟(jì)性，但振動(dòng)作用會(huì)破壞表層的被壓材料，尤其在橋面施工中會(huì)破壞橋梁結(jié)構(gòu)。近些年推出的振蕩壓路機(jī)，以新的壓實(shí)原理和機(jī)械結(jié)構(gòu)彌補(bǔ)了振動(dòng)壓路機(jī)的缺陷。振蕩壓實(shí)使材料受力合理而且連續(xù)，克服了振動(dòng)壓路機(jī)壓實(shí)時(shí)跳振不連續(xù)的缺陷，從而獲得良好的壓實(shí)效果，提高了路面使用性能和壽命。

2 振蕩壓實(shí)原理

振蕩壓路機(jī)總體結(jié)構(gòu)與自行式振動(dòng)壓路機(jī)基本相似，但是其作用原理與振動(dòng)壓實(shí)有本質(zhì)的區(qū)別。振蕩壓路機(jī)的振蕩輪結(jié)構(gòu)可分為臥軸式和垂直軸式。振蕩壓路機(jī)的工作原理是在振蕩輪內(nèi)對(duì)稱安裝同步旋轉(zhuǎn)的激振偏心塊(軸)，兩偏心軸旋轉(zhuǎn)相位差為180°，且偏心質(zhì)量和偏心距分別相等，保證了激振力和合力沿振蕩輪圓周徑向始終為零，而產(chǎn)生激振力偶，它使振蕩輪承受交變扭矩，對(duì)地面持續(xù)作用，形成前后方向的振蕩波，使被壓實(shí)材料產(chǎn)生交變剪應(yīng)變。與此同時(shí)，在振蕩輪靜荷載作用下，產(chǎn)生垂直位移。這樣，在這種水平作用力和振蕩輪垂直靜載的共同作用下，使被壓實(shí)的材料顆粒發(fā)生共振、錯(cuò)動(dòng)，位置重新分布，消除了材料顆粒之間的空隙，實(shí)現(xiàn)了對(duì)被壓實(shí)材料在水平和垂直兩個(gè)方向的壓實(shí)。

3 振蕩壓實(shí)過程質(zhì)量控制

3.1 初壓階段

初壓起平整穩(wěn)定的作用，應(yīng)在混合料攤鋪后較高溫度下進(jìn)行，并不得產(chǎn)生推移、開裂，壓實(shí)溫度應(yīng)根據(jù)瀝青稠度、瀝青混合料類型、壓路機(jī)類型、氣溫、鋪筑厚度經(jīng)過試鋪試壓確定。

壓路機(jī)應(yīng)從外側(cè)向中心碾壓。相鄰的碾壓帶應(yīng)重疊1/3～1/2輪寬，最后碾壓路中心部分，壓完全幅為1遍。當(dāng)邊緣有擋板、路緣石、路肩等支擋時(shí)，應(yīng)緊靠支擋碾壓。當(dāng)邊緣沒有支擋時(shí)，可以將邊緣先空出寬30～40cm，待壓完第一遍后，將壓路機(jī)大部分重量位于壓實(shí)過的混合料面上再壓邊緣，以減少向外推移。

初壓時(shí)，應(yīng)采用輕型鋼筒式壓路機(jī)或關(guān)閉振蕩(振動(dòng))裝置的振蕩壓路機(jī)碾壓1～2遍，其線壓力不宜小于350N/cm。同時(shí)，壓路機(jī)的驅(qū)動(dòng)輪應(yīng)面向攤鋪機(jī)，且碾壓路線和方向不能突然改變，以免導(dǎo)致混合料產(chǎn)生推移。壓路機(jī)起動(dòng)、停止必須減速緩慢進(jìn)行。

3.2 復(fù)壓階段

復(fù)壓起壓實(shí)作用，這是關(guān)鍵的壓實(shí)工序，宜采用振蕩(振動(dòng))壓路機(jī)，具體的碾壓方式由實(shí)驗(yàn)路確定。碾壓的遍數(shù)應(yīng)經(jīng)試壓確定，不宜少于3～5遍，以達(dá)到要求的壓實(shí)度和空隙率，并無明顯輪跡。

橋面瀝青混合料鋪裝壓實(shí)時(shí)，宜采用振蕩壓路機(jī)，振動(dòng)頻率宜在35～50HZ，振幅宜為0.3～0.8mm，并根據(jù)混合料種類、溫度和層厚選用，層厚較厚時(shí)選用較大的頻率和振幅，相鄰碾壓帶重疊寬度為10～20cm，振蕩壓路機(jī)倒車時(shí)應(yīng)先停止振蕩，并在向另一方向運(yùn)動(dòng)后再開始振蕩，以避免混合料形成鼓包。

3.3 終壓階段

終壓起整理作用，可消滅輪跡等。終壓可選用雙輪鋼筒式壓路機(jī)或關(guān)閉振蕩(振動(dòng))的振蕩壓路機(jī)(振動(dòng)壓路機(jī))碾壓，宜于1～2遍，以消滅輪跡，提高平整度。

4 振蕩壓實(shí)瀝青混合料接縫碾壓技術(shù)

4.1 振蕩壓實(shí)縱接縫的碾壓

縱接縫的形成與攤鋪工藝有關(guān)，縱接縫的形成情況不同，采用的碾壓方法也不同。

(1)2臺(tái)以上攤鋪機(jī)呈梯形隊(duì)進(jìn)行全幅攤鋪時(shí)，因相鄰攤鋪帶的瀝青混合料溫度相近，縱接縫無明顯界限，碾壓時(shí)，壓路機(jī)沿縱縫往返各壓1遍即可。此種縱接碾壓效果較好。

(2)采用1臺(tái)攤鋪機(jī)沿作業(yè)段進(jìn)行攤鋪，然后再返回?cái)備佅噜徿嚨馈？刹捎?臺(tái)攤鋪機(jī)前后保持較遠(yuǎn)距離，沿同一車道作業(yè)段進(jìn)行攤鋪。此種攤鋪?zhàn)鳂I(yè)方法形成的攤鋪帶，其內(nèi)側(cè)無側(cè)向限位，瀝青混合料容易在碾壓輪的擠壓下，產(chǎn)生側(cè)向滑移，此時(shí)，壓路機(jī)應(yīng)先從距內(nèi)側(cè)邊緣30～50cm處沿縱接縫線往返各預(yù)壓1遍，然后調(diào)頭至外側(cè)的路緣石或路肩處開始初壓，每壓實(shí)1遍只側(cè)移10～15 cm，依次壓至內(nèi)側(cè)距內(nèi)側(cè)邊緣5～10cm處為止。待相鄰攤鋪帶鋪好后，再從已碾壓好的原內(nèi)側(cè)位置開始，依次錯(cuò)輪碾壓到越過縱接縫線50～80cm處為止。

這種縱接縫碾壓方法，考慮相鄰攤鋪帶溫差不宜過大，要求前后攤鋪時(shí)間不能過長，其時(shí)間間隔一般不得超過一個(gè)規(guī)定作業(yè)路段的攤鋪時(shí)間。

(3)與1臺(tái)攤鋪機(jī)進(jìn)行攤鋪配套縱接縫壓實(shí)。由于受機(jī)械或其他條件限制，相鄰攤鋪帶攤鋪與壓實(shí)的時(shí)間間隔過長時(shí)，可先將壓路機(jī)沿?zé)o側(cè)限一側(cè)距離邊緣30～50cm處往返各碾壓1遍，然后再從有側(cè)限一側(cè)開始進(jìn)行初壓，直至最初碾壓的接縫側(cè)無輪跡，再依次錯(cuò)輪越過無側(cè)限邊緣5～8 cm處為止。

由于采用分車道攤鋪，已初壓的攤鋪帶接縫處混合料逐漸冷卻，新攤鋪的相鄰攤鋪帶混合料應(yīng)與已壓實(shí)的攤鋪帶搭接3～5 cm，并在接縫處作加溫處理，然后再將搭接的瀝青混合料推回新鋪的混合料上并整型。分車道攤鋪縱接縫整形后，應(yīng)隨即用壓路機(jī)將縱接縫壓平。

4.2 振蕩壓實(shí)橫接縫的碾壓

作業(yè)段攤鋪的前后連接處為橫接縫。前作業(yè)段攤鋪結(jié)束后，在后作業(yè)段攤鋪之前，應(yīng)對(duì)橫接縫進(jìn)行技術(shù)處理。

碾壓橫接縫應(yīng)選用剛性光輪壓路機(jī)沿橫接縫方向進(jìn)行橫向碾壓，開始碾壓時(shí)，碾壓輪的大部分應(yīng)壓在已壓實(shí)的路段上，僅留15 cm左右輪寬壓在新攤鋪的混合料上。然后壓路機(jī)依次向新攤鋪路段側(cè)移碾壓(每次側(cè)移量為15～20cm)，直至完全越過橫接縫為止。

如果相鄰車道尚未攤鋪，碾壓橫接縫時(shí)應(yīng)在末攤鋪的橫接縫一側(cè)墊上供壓路機(jī)駛出的材料(如木板等)，以免壓壞攤鋪帶邊緣，在處理縱接縫和橫接縫的壓實(shí)工藝時(shí)，通常應(yīng)先碾壓橫接縫，后碾壓縱接縫，這樣可以避免橫接縫的接合面分離。接縫處出現(xiàn)不平現(xiàn)象，可在不平處作疏松處理后，進(jìn)行補(bǔ)壓。

瀝青路面面層的壓實(shí)工序緊隨攤鋪工序，先進(jìn)行接縫碾壓，然后沿作業(yè)路段，按初壓、復(fù)壓、終壓順序進(jìn)行壓實(shí)作業(yè)。

5 振蕩碾壓過程中注意事項(xiàng)

(1)壓路機(jī)碾壓段長度應(yīng)與攤鋪速度協(xié)調(diào)，并保持大體穩(wěn)定。氣溫高，風(fēng)速小時(shí)，碾壓段宜長;氣溫低，改性瀝青混合料路面，風(fēng)速大時(shí)宜短。氣溫低于15℃，改性瀝青混合料路面施工時(shí)，壓路機(jī)應(yīng)緊跟攤鋪機(jī)碾壓;氣溫低于10℃時(shí)，不容許施工。壓路機(jī)每次應(yīng)由兩端折回的位置階梯形地隨攤鋪機(jī)向前推進(jìn)，使折回處不在同一斷面上。在攤鋪機(jī)的連續(xù)攤鋪過程中，壓路機(jī)不得隨意停頓。

(2)壓路機(jī)碾壓過程中有瀝青混合料粘輪現(xiàn)象時(shí)，可向碾壓輪上灑少量的水或洗衣粉水，不可用柴油。輪胎壓路機(jī)可不灑水，或在施工開始時(shí)或在連續(xù)碾壓一段時(shí)間輪胎己發(fā)熱后可向輪胎灑水。

(3)壓路機(jī)不得在未碾壓成型的路段上轉(zhuǎn)向、調(diào)頭或停車等候。振蕩壓路機(jī)在已成型的路面行駛時(shí)應(yīng)關(guān)閉振蕩。

(4)對(duì)壓路機(jī)無法壓實(shí)的橋梁、擋土墻等構(gòu)造物接頭、拐彎死角、加寬部分及某些路邊緣等局部地區(qū)，應(yīng)采用振動(dòng)夯板壓實(shí)。對(duì)雨水井與各種檢查井的邊緣還應(yīng)用人工夯錘等補(bǔ)充壓實(shí)?？拷雷o(hù)欄的壓實(shí)有必要用小型的壓路機(jī)進(jìn)行碾壓或修補(bǔ)碾壓作業(yè)。

(5)在當(dāng)天碾壓的尚未冷卻的瀝青混合料面層上，不得停放任何機(jī)械設(shè)備或車輛，不得撤落礦料、油料等雜物。同時(shí)應(yīng)觀察路面早期的施工裂縫，發(fā)現(xiàn)因超載或推移產(chǎn)生的裂縫應(yīng)及時(shí)調(diào)整碾壓方式。

(6)碾壓段的長度要依據(jù)瀝青混合料的性質(zhì)和出場(chǎng)溫度以及當(dāng)天的溫度和風(fēng)速等因素確定。碾壓段過短會(huì)影響平整度，過長會(huì)導(dǎo)致溫度降低，混合料難于壓實(shí)，最終影響壓實(shí)度和空隙率。合理確定碾壓段的長度才能提高路面的路用性能。

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