探討公路瀝青路面施工中振蕩壓實(shí)的技術(shù)

（東臺(tái)市公路工程有限責(zé)任公司， 江蘇 東臺(tái) 224200）

0 引言

路面壓實(shí)技術(shù)是整個(gè)公路瀝青路面施工中不可缺少的技術(shù)，然而，實(shí)際的壓實(shí)機(jī)械或多或少存在著振動(dòng)壓路機(jī)會(huì)破壞表面壓縮材料、靜態(tài)壓實(shí)的壓實(shí)功能低、金屬和能源消耗過大等缺點(diǎn)。目前，振動(dòng)壓路機(jī)的出現(xiàn)改善了這種缺陷，不僅可以均勻地施加在壓縮材料上，而且可以提高公路瀝青路面的耐久性，最終達(dá)到提高公路瀝青路面施工質(zhì)量的目的。

1 振蕩壓實(shí)技術(shù)原理、關(guān)鍵點(diǎn)及效果

1.1 振蕩壓實(shí)技術(shù)原理

振動(dòng)輪作為振動(dòng)壓路機(jī)的一種重要結(jié)構(gòu)形式，主要有兩種形式：立軸和水平軸，這與以往的自行式振動(dòng)壓路機(jī)有很大的不同。通過調(diào)查研究，總結(jié)出振動(dòng)滾子的工作原理：布置同步旋轉(zhuǎn)、位置對(duì)稱的偏心塊軸，相位差控制在180°。值得注意的是，偏心塊軸的偏心距須與偏心質(zhì)量相一致。對(duì)公路瀝青路面的壓實(shí)主要依據(jù)振蕩輪產(chǎn)生的激振力偶。產(chǎn)生激振力偶的條件是確保合力沿振蕩輪圓周徑向、激振力為零。激振力偶的存在，促使振蕩輪交變扭矩持續(xù)改變，從而對(duì)地面產(chǎn)生一定的作用。如此，便能形成前后方向的振動(dòng)波，使得壓實(shí)目標(biāo)對(duì)象產(chǎn)生相應(yīng)的交變剪應(yīng)變。在水平作用力、振蕩輪垂直靜載兩者的合力作用下消除公路瀝青路面的空隙，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)公路瀝青路面的全面（垂直、水平）壓實(shí)，以確保公路建設(shè)質(zhì)量。

1.2 振蕩壓實(shí)技術(shù)關(guān)鍵點(diǎn)

一是公路工程系統(tǒng)的共振位置位于地面和振動(dòng)輥之間。在實(shí)際研究過程中，發(fā)現(xiàn)振動(dòng)壓路機(jī)的振動(dòng)與系統(tǒng)共振之間存在很大的差異，這將對(duì)瀝青路面的壓實(shí)質(zhì)量產(chǎn)生不利的影響。另一方面，當(dāng)兩者接近時(shí)，瀝青路面的壓實(shí)效果很好。二是在設(shè)定振蕩壓路機(jī)頻率時(shí)，其值接近于共振頻率，且不屬于共振頻率波動(dòng)范疇。實(shí)踐證明，高頻振動(dòng)壓路機(jī)向路面?zhèn)鬟f的能量很少，不利于預(yù)期的運(yùn)行效果。三是毋庸置疑，系統(tǒng)共振對(duì)壓實(shí)公路瀝青路面頗有益處，但其對(duì)鋪面、機(jī)器等產(chǎn)生的負(fù)面作用不可忽視。與此同時(shí)，在操作機(jī)器過程中會(huì)引發(fā)手部的不適。

1.3 振蕩壓實(shí)技術(shù)效果

振動(dòng)壓實(shí)的技術(shù)效果表現(xiàn)為：有利于減少附加壓實(shí)，降低路面透氣性，防止路面材料過度氧化，形成足夠的抗剪強(qiáng)度。確保地面平整度在合理范圍內(nèi)。

我們?cè)贏高速公路橋面瀝青鋪裝施工中，對(duì)振蕩壓實(shí)和振動(dòng)壓實(shí)的效果進(jìn)行了對(duì)比試驗(yàn)，在相同的壓路機(jī)、碾壓速度和線壓條件下進(jìn)行了壓實(shí)試驗(yàn)，并根據(jù)壓實(shí)次數(shù)和壓實(shí)度的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，在振動(dòng)壓實(shí)和振動(dòng)壓實(shí)兩種工況下進(jìn)行了壓實(shí)試驗(yàn)。繪制了壓實(shí)度隨壓實(shí)次數(shù)的回歸曲線。從試驗(yàn)的結(jié)果來看，振蕩壓實(shí)的碾壓效率比振動(dòng)壓實(shí)的效率明顯要高，振蕩壓實(shí)壓實(shí)度的增長(zhǎng)率較高，而振動(dòng)壓實(shí)壓實(shí)度的增長(zhǎng)率相對(duì)較低。這說明振蕩壓實(shí)的作業(yè)方式與振動(dòng)壓實(shí)具有本質(zhì)的區(qū)別，從壓實(shí)機(jī)理上來說，被壓實(shí)材料吸收的能量是不同的。當(dāng)壓路機(jī)在振蕩工況下碾壓時(shí)，其水平振動(dòng)波在一定厚度的表層內(nèi)傳播，振蕩壓實(shí)的能量較好地被壓實(shí)材料所吸收；而振動(dòng)工況下，其壓實(shí)能量以垂直振動(dòng)波的形式傳遞給下層和周圍環(huán)境，由于反射等原因，而不是全部被壓實(shí)材料所吸收。因此，振蕩壓實(shí)具有更高的碾壓效率。當(dāng)最終的壓實(shí)度為98%時(shí)，振蕩壓實(shí)僅需碾壓3.9遍，而振動(dòng)壓實(shí)工況下，其碾壓遍數(shù)需要達(dá)到6遍，振蕩壓實(shí)比振動(dòng)壓實(shí)的壓實(shí)效率可提高30%以上。這充分說明：振動(dòng)壓實(shí)是一種壓實(shí)效率高的壓實(shí)方法，適用于橋面鋪裝和瀝青混合料的壓實(shí)，尤其適用于改性瀝青、SMA瀝青混合料、AK級(jí)配瀝青混合料等的壓實(shí)。

2 在公路瀝青路面施工中運(yùn)用振蕩壓實(shí)技術(shù)的核心

2.1 注重調(diào)整工作

調(diào)整工作是振動(dòng)壓實(shí)技術(shù)應(yīng)用于公路瀝青路面施工的前提和基礎(chǔ)。第一，如果道路瀝青路面附近沒有障礙物，施工技術(shù)人員應(yīng)首先撤離附近的位置；其二，由于中壓階段是振蕩壓實(shí)技術(shù)中是第二次壓實(shí)階段，故施工技術(shù)人員應(yīng)對(duì)公路瀝青路面的壓實(shí)密度做出適當(dāng)調(diào)整，保證中壓次數(shù)≧3；其三，施工技術(shù)人員應(yīng)將公路瀝青路面的密實(shí)度與強(qiáng)度控制在工程設(shè)計(jì)的要求范圍內(nèi)，以充分地保障公路瀝青路面的材料空隙率達(dá)到工程的最初設(shè)計(jì)要求，一方面，提高該路面的使用性能，另一方面，延長(zhǎng)該路面的使用壽命。

2.2 適當(dāng)結(jié)合技術(shù)

適當(dāng)?shù)慕M合技術(shù)是振動(dòng)壓實(shí)技術(shù)在公路瀝青路面施工中應(yīng)用的關(guān)鍵。這一過程要求施工技術(shù)人員始終確保振動(dòng)壓路機(jī)處于均勻的施工狀態(tài)，此外，在振動(dòng)壓實(shí)技術(shù)的最后壓力階段，施工技術(shù)人員可以采用關(guān)閉振蕩頻率的振蕩壓路機(jī)進(jìn)行振蕩壓實(shí)工作或在不同階段分析傳統(tǒng)的振蕩壓實(shí)技術(shù)與壓實(shí)工藝，在提高公路瀝青路面施工中振蕩技術(shù)可靠性的同時(shí)提高其精確性。

2.3 檢查路面壓實(shí)度

即使采用振動(dòng)壓實(shí)技術(shù)，整個(gè)施工也很難100%確定是沒有問題的。因此，路面壓實(shí)工作完成后，施工技術(shù)人員應(yīng)仔細(xì)反復(fù)檢查路面壓實(shí)程度，一旦發(fā)現(xiàn)問題，及時(shí)采取補(bǔ)救措施。

2.4 把握質(zhì)量控制

掌握質(zhì)量控制對(duì)于振動(dòng)壓實(shí)技術(shù)的重要性是無與倫比的。由于壓實(shí)與整平瀝青混合料的過程在振蕩壓實(shí)技術(shù)的初壓階段完成，該階段又通常在瀝青混合料攤鋪完成后立即進(jìn)行，因此，在初壓階段中，施工技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)注重施工質(zhì)量的控制，在具有較高溫度的條件下進(jìn)行瀝青混合材料施工，以最大限度地提升升瀝青混合料的振蕩壓實(shí)效果。此外，在路面壓實(shí)過程中，殘留空隙、壓實(shí)度、碾壓次數(shù)、碾壓的組合方式等都會(huì)對(duì)壓實(shí)的效果產(chǎn)生影響，所以，不管進(jìn)行初壓、復(fù)壓還是終壓工作，都必須采取最高效率的碾壓組合，以減小殘留空隙率、增強(qiáng)壓實(shí)度。

3 結(jié)語

總而言之，振動(dòng)壓實(shí)技術(shù)已成為公路瀝青路面施工中的一項(xiàng)重要技術(shù)。振動(dòng)壓實(shí)技術(shù)的應(yīng)用大大提高了公路瀝青路面的壓實(shí)效果，提高了公路瀝青路面的平整度和壓實(shí)度，有效避免瀝青路面裂縫等不良現(xiàn)象，提高公路瀝青路面使用的穩(wěn)定性和安全性，有效地增加道路瀝青路面的局限性，促進(jìn)城市交通建設(shè)的發(fā)展。

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