公路瀝青路面施工中振蕩壓實技術(shù)的應(yīng)用

(中交國通公路工程技術(shù)有限公司，河南 南陽 473000)

0 引言

20世紀(jì)80年代中期，振蕩壓實理念首次由瑞典的H·hurner博士提出，振蕩壓實不同于傳統(tǒng)振動壓路機(jī)的垂直振動原理。振蕩壓實是通過土力學(xué)中交變剪應(yīng)力原理，經(jīng)過土壤等基礎(chǔ)材料顆粒的重新排列，而促使整體結(jié)構(gòu)更加密實。相比傳統(tǒng)的振動壓路機(jī)，振蕩壓路機(jī)克服了振動壓路機(jī)的缺陷，能夠使材料受力更加合理，保證實時跳振連續(xù)，具有良好的壓實效果。

1 振蕩壓實的技術(shù)原理和優(yōu)勢

振蕩壓實主要是利用振蕩鋼輪來發(fā)揮作用的。一般情況下，在振動壓實中，振動鋼輪的偏心塊能夠讓鋼輪進(jìn)行上下運(yùn)動。而振蕩壓實中，振蕩鋼輪的兩個偏心塊而是在齒形帶的作用下同時旋轉(zhuǎn)，且可達(dá)到180°補(bǔ)償位旋轉(zhuǎn)，促使鋼輪進(jìn)行迅速前后旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。在整個運(yùn)動過程中，以剪切力的形式將壓實力完全作用于鋼輪前后部的路面底層，技術(shù)原理如圖1所示。

圖1 振蕩壓實技術(shù)原理示意圖

相比振動壓實，振蕩壓實的鋼輪可以和地面始終保持恒定接觸，并產(chǎn)生壓實力。因此，僅僅依靠自身重量，振蕩壓路機(jī)便可實現(xiàn)動態(tài)壓實和靜態(tài)壓實。在公路瀝青路面施工中，振蕩壓實技術(shù)的優(yōu)勢如下。

1)壓實力、工作效率高。振蕩壓實設(shè)備的碾壓速度很快，由于壓路機(jī)動態(tài)剪切力和自身重量產(chǎn)生的靜態(tài)荷載可以疊加，不僅可以增加壓實面積，還能減少碾壓遍數(shù)，提高工作效率。

2)平整度及抗滑性能良好。振蕩鋼輪能夠和地面始終保持恒定接觸，在整個施工中便會持續(xù)擠壓、揉搓瀝青，即便是在壓路機(jī)快速行駛下還不會出現(xiàn)嚴(yán)重輪跡，路面具備良好的縱向平整度，同時，還能提升路面的抗滑能力。

3)對環(huán)境的振動影響小。相比振動鋼輪，振蕩壓實不會對地面過大共振，僅為其10%左右。即便是接近建筑物或其他設(shè)備，還可以做到動態(tài)壓實。由于共振小，可以大幅降低壓路機(jī)的施工噪音，減少噪音污染，環(huán)保效果顯著。

4)溫度適應(yīng)范圍更大。攤鋪施工后，若瀝青材料溫度偏低，采用振蕩壓實仍能增加壓實度，且不會將骨料壓碎。因此，在壓實鋪層較薄或橋面等方面均可采用振蕩壓實，且能增加施工的靈活性，具有良好的施工效果。

2 工程概況

某公路工程是一條重要的干線公路，對現(xiàn)代化城市交通網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建至關(guān)重要，全線長32.4 km，道路設(shè)計面層采用瀝青混凝土路面。在保證瀝青混合料配合比設(shè)計優(yōu)化、瀝青拌和站穩(wěn)定、運(yùn)輸及攤鋪合理的前提下，決定采用振蕩壓路機(jī)進(jìn)行碾壓施工。

3 瀝青路面施工中振蕩壓實技術(shù)要點

3.1 碾壓施工

瀝青路面碾壓施工多分為初壓、復(fù)壓、終壓3個階段，本工程依舊采用這種碾壓方法，根據(jù)各個碾壓階段地目的不同，振蕩壓實的側(cè)重點也略有不同。

3.1.1 初壓

保證路面平整度是瀝青路面初壓的目的。為了達(dá)到這一目的，必須在混合料較高溫度下進(jìn)行施工。按照“外側(cè)—中心”的碾壓順序進(jìn)行施工。相鄰兩段的重疊寬度要保持在1/3輪寬。若邊緣有支擋物，如擋板、路肩，碾壓時應(yīng)緊靠支擋；反之，則先將邊緣空出一定寬度，當(dāng)?shù)谝槐槟雺和暌院?，將壓路機(jī)大部分重量位于壓實過的混合料面上再壓邊緣，從而避免推移混合料。根據(jù)工程實際情況，在初壓階段采用鋼輪進(jìn)行了一遍靜壓，速度為2.5 km/h，其線壓力應(yīng)在350 N/cm以上，保證勻速、緩慢前行。在整個碾壓過程中，不得隨意更換碾壓路線、方向。

3.1.2 復(fù)壓

復(fù)壓是整個碾壓施工最關(guān)鍵的工序，起到壓實作用。因此，可采用振蕩壓路機(jī)進(jìn)行3～5遍碾壓，從而保證壓實度、空隙率均能滿足施工要求。根據(jù)要求，可在35～50 Hz之間控制振動頻率，振幅為0.3～0.8 mm，以混合料的溫度、層厚等為依據(jù)進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。相鄰碾壓帶之間同樣要有一定重疊寬度，相比初壓可適當(dāng)減少，控制在10～20 cm之間即可。振蕩壓路機(jī)倒車時，一般要先將振蕩功能關(guān)閉，且在向另一方向運(yùn)動后開啟振蕩功能，防止出現(xiàn)混合料鼓包等情況。本工程采用鋼輪振蕩3遍，振蕩壓路機(jī)的頻率為45 Hz，碾壓速度為4 km /h。待振蕩碾壓施工后，為保證壓實質(zhì)量，又通過膠輪壓路機(jī)進(jìn)行了2遍碾壓，速度同樣為4 km/h。

3.1.3 終壓

終壓是為了消除明顯輪跡，保證路面平整，根據(jù)施工要求，在關(guān)閉振蕩功能后，通過鋼輪進(jìn)行了2遍靜壓，碾壓速度同初壓，均為2.5 km/h，從而有效提高路面壓實度，保證路面平整性。

3.2 接縫處理

1)振蕩壓實縱接縫的碾壓要點。縱接縫的產(chǎn)生和攤鋪工藝關(guān)系密切，縱接縫的產(chǎn)生情況不同，則采用的碾壓方法也會有所變化。第一，按照梯形隊采用2臺以上攤鋪機(jī)進(jìn)行全幅攤鋪，相鄰段的瀝青混合料溫度基本相同，且無明顯縱接縫界限，碾壓過程中，沿縱縫利用壓路機(jī)進(jìn)行往返碾壓施工，為1遍。第二，與一臺攤鋪機(jī)進(jìn)行攤鋪配套縱接縫壓實?；诟鞣N因素影響，兩個相鄰段攤鋪、壓實時間間隔較長的情況下，可沿?zé)o側(cè)限一側(cè)在與邊緣相距40 cm左右的位置，通過壓路機(jī)往返各進(jìn)行1遍碾壓，隨后再從有側(cè)限一側(cè)向最初碾壓的接縫側(cè)輪跡方向進(jìn)行初壓，直到完成施工。因為采用分車道攤鋪，當(dāng)初壓后的攤鋪帶接縫位置混合料冷卻時。新攤鋪段與其應(yīng)重疊3～5 cm，并對接縫位置進(jìn)行加溫處理，隨后將搭接的瀝青混合料推回新鋪的混合料，并整型，最后通過振蕩壓路機(jī)壓平縱接縫。

2)振蕩壓實橫接縫的碾壓要點。橫接縫是指作業(yè)段攤鋪的前后連接部位。在前一段攤鋪施工完成和后一段攤鋪施工前，需做好橫接縫施工處理?？裳貦M接縫方向通過壓路機(jī)進(jìn)行橫向碾壓，應(yīng)由已壓實路段承擔(dān)大部分碾壓輪重量，僅在新攤鋪混合料上留有15 cm輪寬即可。隨后逐步向新攤鋪段方向側(cè)移碾壓，15～20 cm為每次側(cè)移量，直到從橫接縫越過，便可結(jié)束。

4 瀝青路面施工中振蕩壓實質(zhì)量控制措施

1)根據(jù)攤鋪速度，確定壓路機(jī)碾壓段長度，保證兩者基本平衡。此外還要考慮施工當(dāng)天的氣溫情況，若氣溫較高且風(fēng)速小，可適當(dāng)延長碾壓段，反之，則減短碾壓段長度。當(dāng)氣溫在15 ℃以下，要求緊跟攤鋪機(jī)進(jìn)行碾壓施工，若氣溫在10 ℃以下，則不得施工。

2)瀝青路面碾壓施工中，極易出現(xiàn)混合料粘輪情況，可將適量防黏劑或洗衣服水灑在碾壓輪上，不得使用柴油。

3)在未碾壓成型的路段，嚴(yán)禁壓路機(jī)急轉(zhuǎn)彎、掉頭，甚至還要盡可能減少停車次數(shù)。在已碾壓成型的路段，振蕩壓路機(jī)應(yīng)將振蕩功能關(guān)閉。

4)針對一些構(gòu)造物接頭、加寬部位、路邊緣等無法全面碾壓到位的地方，可采用振動夯板進(jìn)行碾壓，或采用人工夯錘、小型壓路機(jī)等方式進(jìn)行補(bǔ)充壓實。

5)施工過程中，嚴(yán)禁任何車輛及機(jī)械設(shè)備放置在當(dāng)天碾壓還未冷卻的瀝青混合料面層上，此外，不得有雜物灑落，如礦料、油料等。在施工中，須做好路面施工狀況觀察，尤其是早期施工裂縫的產(chǎn)生，若因推移等情況產(chǎn)生裂縫，必須及時調(diào)整碾壓施工方案。

5 結(jié)論

為了減少瀝青路面早期病害，提升路面施工整體質(zhì)量，本文結(jié)合具體工程案例，研究了瀝青路面壓實工藝。作為一種壓實功能好、工作效率高的壓實設(shè)備，振蕩壓實具有良好的壓實效果。通過上述分析，可得如下結(jié)論。

1)為了提高瀝青路面壓實度，本文采用了振蕩壓實工藝。相比振動壓實，振蕩壓實的以土力學(xué)中交變剪應(yīng)力原理為依托，通過鋼輪迅速前后旋轉(zhuǎn)運(yùn)動來達(dá)到壓實目的。相比振動壓實，振蕩壓實的鋼輪可以和地面始終保持恒定接觸，并產(chǎn)生壓實力。其優(yōu)點在于壓實力高、工作效率高、平整度及抗滑能力強(qiáng)，且對環(huán)境振動影響小，可減少噪音污染。

2)結(jié)合具體案例，通過振蕩壓路機(jī)，對瀝青路面振蕩壓實施工要點進(jìn)行了分析，即初壓、復(fù)壓、終壓，根據(jù)每一個碾壓階段的目的，有針對性地進(jìn)行振蕩壓實，直至消除輪跡，達(dá)到設(shè)計壓實度要求。此外，橫、縱接縫處也是碾壓的重點，可根據(jù)具體情況合理進(jìn)行振蕩壓實，保證壓實效果。

3)施工過程中，要做好質(zhì)量控制工作，提高各個環(huán)節(jié)的施工質(zhì)量，例如碾壓過程中不得隨意掉頭、轉(zhuǎn)彎，嚴(yán)禁混合料粘輪等等，只有做好質(zhì)量控制，才能確保工程整體質(zhì)量，延長路面使用壽命。