振蕩壓實(shí)技術(shù)在公路瀝青路面施工中的應(yīng)用

■白玉寒 ■河南高速公路發(fā)展有限責(zé)任公司安新分公司，河南 新鄉(xiāng) 453000

1 振蕩壓實(shí)技術(shù)及其原理、要點(diǎn)

1.1 瀝青路面的壓實(shí)技術(shù)

瀝青路面在當(dāng)前公路建設(shè)中占據(jù)著重要比例，經(jīng)過長(zhǎng)期實(shí)踐探索，許多碾壓工藝和設(shè)備相繼出現(xiàn)。靜態(tài)壓路機(jī)有其積極作用，但能量消耗太大，壓實(shí)力度卻較為薄弱;振動(dòng)壓路機(jī)比較經(jīng)濟(jì)，且壓實(shí)質(zhì)量相對(duì)較高，但在施工中，振動(dòng)時(shí)間過長(zhǎng)容易損壞瀝青材料，致使其性能下降;若是用于橋面施工，極易破壞橋梁的穩(wěn)定。在此，介紹一種振蕩壓實(shí)技術(shù)，采用的是振蕩壓路機(jī)。

1.2 振蕩壓實(shí)技術(shù)的原理

在機(jī)械的振蕩輪內(nèi)安裝兩塊對(duì)稱同步旋轉(zhuǎn)，且旋轉(zhuǎn)時(shí)相位差為180°的激振偏心軸，確保其偏心距和偏心質(zhì)量一致。通過旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生激振力偶，有效改變振蕩輪承載的交變扭矩，在此期間，會(huì)對(duì)地面發(fā)生作用，進(jìn)而形成前后方向的振蕩波。被壓材料在此作用力下會(huì)發(fā)生一定的交變剪應(yīng)變，進(jìn)而使得內(nèi)部空隙逐漸消除。

1.3 技術(shù)要點(diǎn)和效果

壓實(shí)效果受系統(tǒng)共振影響較大，所以必須合理設(shè)計(jì)系統(tǒng)共振及振動(dòng)壓路機(jī)之間的差距，使兩者盡量保持一致，否則會(huì)降低壓實(shí)效果。另外，在設(shè)計(jì)壓路機(jī)頻率時(shí)，通常和共振頻率較為相似，卻并不在其范圍內(nèi)。碾壓作業(yè)中，若壓路機(jī)頻率設(shè)計(jì)的過高，會(huì)使得傳遞到地面的能量相應(yīng)的減少，以至于達(dá)不到設(shè)計(jì)的壓實(shí)效果。

在瀝青路面施工中，合理采用振蕩壓實(shí)技術(shù)，可降低壓實(shí)材料的滲透率，并有效減小附加的壓實(shí)。瀝青混合料可能會(huì)出現(xiàn)氧化現(xiàn)象，不利于路面質(zhì)量，振蕩壓實(shí)技術(shù)可較好地解決此問題。同時(shí)能夠提供更大的剪切強(qiáng)度和承載力，使得路面更加平整。

2 實(shí)例分析振蕩壓實(shí)技術(shù)在公路瀝青路面施工中的應(yīng)用

2.1 實(shí)例工程

2013年7月，為緩解交通壓力，某市需建設(shè)一段公路，總長(zhǎng)度32Km，寬24m，采用(2m+10m+10m+2m)的模式。該工程處于交通密集處，極為重要，周邊多是居民區(qū)，且該地氣候濕潤(rùn)。結(jié)合承載力、舒適度、經(jīng)濟(jì)性、噪音程度等因素考慮，制定出多項(xiàng)方案，幾經(jīng)商量對(duì)比，最終決定選擇瀝青路面。

2.2 具體施工

壓實(shí)效果直接關(guān)系到瀝青路面質(zhì)量，因此必須采用合理可行的壓實(shí)技術(shù)。影響壓實(shí)效果的因素有很多，如碾壓機(jī)械、碾壓遍數(shù)、碾壓速度、空隙率指標(biāo)、碾壓組合方式等。壓實(shí)過程應(yīng)分以下3個(gè)階段:

①初壓階段。當(dāng)瀝青混合料鋪設(shè)結(jié)束、尚保持較高溫度時(shí)，可進(jìn)行初步碾壓，以保證混合料的平整穩(wěn)定。碾壓溫度較為重要，需綜合現(xiàn)場(chǎng)氣溫、材料類型、瀝青黏度、壓路機(jī)性能等多方因素加以考慮，并經(jīng)過簡(jiǎn)單的鋪壓試驗(yàn)，然后確定。除了溫度，碾壓時(shí)還應(yīng)預(yù)防開裂、推移等現(xiàn)象發(fā)生。碾壓工作需遵循一定的順序，即由外側(cè)向中心逐漸進(jìn)行，相鄰碾壓帶的輪寬應(yīng)有部分重疊，該工程重疊了1/2。然后是中心碾壓，將全幅碾壓完成才算是一遍完成。碾壓時(shí)，若邊緣有一些支擋物，如路肩、擋板等，碾壓作業(yè)應(yīng)緊靠支擋物進(jìn)行。若邊緣沒有支擋，應(yīng)預(yù)留足夠的寬度，約為30—45cm，在壓完第一遍后，再對(duì)邊緣進(jìn)行壓實(shí)。須注意的是，邊緣可能較薄弱，易發(fā)生坍塌，所以在碾壓時(shí)不可使壓路機(jī)全部壓在邊緣。

另外，該工程采用的是振蕩壓路機(jī)，在2遍碾壓中，振蕩裝置一直處于關(guān)閉狀態(tài)，且2便的壓力均為400N/cm。還有一些注意事項(xiàng)，如碾壓時(shí)不能隨意轉(zhuǎn)變路線，否則易出現(xiàn)混合料的推移現(xiàn)象，而且驅(qū)動(dòng)輪要對(duì)著攤鋪機(jī)，開啟關(guān)閉時(shí)，壓路機(jī)應(yīng)減速慢行。

②復(fù)壓階段。初壓完成后，路面顯然達(dá)不到預(yù)期效果，需要進(jìn)行復(fù)壓。此環(huán)節(jié)是路面是否壓實(shí)的關(guān)鍵，同時(shí)振蕩裝置應(yīng)開啟。結(jié)合工程要求選擇合適的碾壓方式，在試壓階段需考慮碾壓的遍數(shù)，該工程統(tǒng)一為4遍，需保證密實(shí)度能夠達(dá)到規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，盡量不出現(xiàn)輪跡。關(guān)于碾壓時(shí)的振動(dòng)頻率設(shè)置，應(yīng)在40—50Hz之間，振幅該工程取值0.5—0.7mm，主要是綜合混合料的層厚、溫度和規(guī)格等加以考慮。若混合料層厚較大，相應(yīng)的頻率和振幅也偏大些，相鄰碾壓帶重疊10—20cm的寬度。在碾壓過程中多次需要倒車，此時(shí)需先關(guān)閉振蕩裝置;直到前進(jìn)時(shí)再把振蕩裝置開啟，否則混合料易出現(xiàn)鼓包現(xiàn)象。

③終壓階段。該階段是碾壓的最后階段，主要負(fù)責(zé)整體的檢查整理，盡量將振蕩裝置關(guān)閉。然后進(jìn)行碾壓，該工程碾壓2遍，最終將輪跡消除，路面的平整度完全符合工程要求。

2.3 注意事項(xiàng)

碾壓過程中，若壓路機(jī)的碾輪上粘有混合料，應(yīng)及時(shí)予以清除，如用水或洗衣粉水，但不能使用柴油;對(duì)于還未成型的路段，禁止行車或停車，而振蕩壓路機(jī)在已成型的路段上行駛時(shí)，需將振蕩裝置關(guān)閉;碾壓段的長(zhǎng)度應(yīng)與攤鋪速度保持平衡，確保大體穩(wěn)定;在角落或邊緣處，壓路機(jī)體積太大，往往難以壓實(shí)，可利用振動(dòng)夯板代替;如果碾壓采用的是輪胎壓路機(jī)，當(dāng)其發(fā)熱時(shí)，應(yīng)做灑水處理。

3 振蕩壓實(shí)瀝青混合料接縫碾壓技術(shù)

3.1 縱接縫碾壓

縱接縫與攤鋪工藝有著密切聯(lián)系，其形成情況有很多種，相應(yīng)的碾壓方法也各有差別。在攤鋪時(shí)，若使用兩臺(tái)機(jī)器同時(shí)工作，其間必須保持一定的距離。因?yàn)橄噜彽臄備亷系臑r青混合料的溫度較為接近，因此只需對(duì)縱接縫進(jìn)行往返各一次碾壓即可，而且碾壓的效果較好。使用這種方法，因攤鋪帶內(nèi)側(cè)缺乏側(cè)向限位，易引起材料的滑移，所以經(jīng)常先沿著縱接縫線進(jìn)行一遍往返預(yù)壓，然后在外側(cè)路肩除進(jìn)行初壓。在相鄰攤鋪帶鋪好后，以碾壓好的內(nèi)側(cè)為起點(diǎn)，然后錯(cuò)輪碾壓。

3.2 橫接縫碾壓

橫接縫是指每個(gè)作業(yè)段攤鋪的連接部位，在轉(zhuǎn)換攤鋪時(shí)，應(yīng)做好橫接縫的技術(shù)處理。碾壓橫接縫時(shí)，盡量使用剛性光輪壓路機(jī)，順著橫接縫方向碾壓。然后，對(duì)新攤鋪的路段分別進(jìn)行碾壓，直至完全越過橫接縫。若沒有攤鋪相鄰車道，在碾壓橫接縫時(shí)，需將供壓路機(jī)駛出的材料墊在尚沒有攤鋪的橫接縫一側(cè)，以免攤鋪帶的邊緣遭受擠壓。有時(shí)會(huì)碰到縱橫接縫的壓實(shí)，應(yīng)按照先橫后縱的順序進(jìn)行碾壓。若接縫處平整度不夠，需將其補(bǔ)平。碾壓接縫后，便可進(jìn)行壓實(shí)工作。

4 結(jié)束語

經(jīng)濟(jì)技術(shù)的進(jìn)步帶動(dòng)了公路建設(shè)事業(yè)的發(fā)展，路面材料與公路質(zhì)量有著密切關(guān)系，瀝青路面在當(dāng)前公路建設(shè)中備受重視。路面壓實(shí)環(huán)節(jié)極為關(guān)鍵，振蕩壓實(shí)技術(shù)在質(zhì)量、效率等方面頗具優(yōu)勢(shì)，值得推廣應(yīng)用。該技術(shù)分為初壓、復(fù)壓和終壓三個(gè)階段，須嚴(yán)格按照規(guī)定要求進(jìn)行操作。

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