淺析振蕩壓實技術在瀝青混凝土施工中的應用

王曉晶

（河北衡通公路工程監理有限公司，河北 衡水053000）

淺析振蕩壓實技術在瀝青混凝土施工中的應用

王曉晶

（河北衡通公路工程監理有限公司，河北 衡水053000）

依托對振蕩壓實過程的深入研究，加之振蕩型壓路設備在瀝青混凝土混合料橋面鋪設壓實過程中的具體運用，探討路橋施工中振蕩壓實工藝對瀝青水泥壓實效果、光滑程度及壓實強度、均質水平等工藝指標優化情況，并且詳細闡釋了振蕩壓實工藝的特殊性，具體展示了振蕩型壓路工藝在瀝青水泥橋面鋪設壓實環節中的特殊功效。

振蕩壓實；瀝青混凝土；施工；應用

【DOI】10.13616/j.cnki.gcjsysj.2016.06.041

近年來,振蕩壓實工藝及其振蕩型壓路裝備正被普遍地推廣運用，將振動型壓實過程與靜止荷載壓實過程進行比較，其優越性已充分地凸現出來，在進行橋面施工時，振蕩型壓實工藝顯示出無可比擬的特點，特別是在路橋表面鋪設瀝青水泥作業環節中，采取振蕩型壓實工藝可使鋪設工料受力均勻而且適當,消除了在采取振動型壓路裝備進行路面壓實過程中所表現出的跳振、產生間隔的問題,進而取得理想的壓實程度,加大瀝青水泥橋面的平滑程度、堅實程度及均質效果，可大幅度延長瀝青水泥橋面的運行周期，并優化其結構品質，同時增大橋梁構架的穩固性。

1 振蕩壓實的特點及機理分析

用于公路橋梁建設的振蕩型壓路裝備是由國外20世紀80年代開始研發的一類新型路面建造工藝，自從最近幾年才引入我國公路橋梁工程建設領域，之后又經過了數年的大力推廣和普及應用，現在已成為我國公路橋梁建設行業的主要橋面鋪設施工技術。振蕩型壓路裝備系振蕩壓實工藝所采用的主要作業機械，它可分為臥軸型及豎直軸型兩類。整體構造與振動式壓路設備類似，然而它們所依據的壓實流程存在著很大的差異。振蕩型壓路設備的振蕩滾輪內兩側設置著同同心軸的導振凸輪軸，導振力及合力順振蕩滾輪外圓周的徑向分解力是零，給予的導振力偶促使振蕩滾輪去應對可變轉矩，不間斷地對地表面施加沖力，產生振蕩沖擊波，造成壓實路面發生交替變化的剪應力改變[1]。振蕩型壓實工藝是要在路面壓實及重復碾壓作業中所用壓實機械為振蕩型壓路裝備的，用振蕩滾輪施加于瀝青混凝土混合料的振蕩和搓揉并舉的作業過程。搓揉過程可有效消除瀝青水泥混合工料表面的裂縫并使其產生對表面推移的抑制作用，強化路面穩固性，橋梁路面光滑度、均勻度和壓實品質均佳，而且也加大了橋面表層防止水向內滲透的功能。

2 路橋瀝青路面鋪設作業中振蕩壓路裝備類型的選取

1）按照機械配套模式合理選用振蕩型壓路設備，另外，工程建設生產效率是以體積生產效率的方式計算和表現出來的:即一定時間內的壓實工程料體積，配套于對公路兩側路堤、路基底層及基層的壓實環節生產效率核算。進行面積型生產效率核算:擬定時間內的壓實區域面積數量，配套于瀝青路面施工的生產效率核算。在搞好如上效率核算的前提下，參照機械配套模合理選用振蕩型壓路設備。

2）參照壓實施工類型合理選用壓路設備

（1）公路路基及路基底基料層的壓實過程。一般選用壓實效率高的大型及超大型振蕩壓路設備。

（2）在進行公路路面施工過程中。使用中等規模振蕩型壓路裝備，能實現較佳的密實水平及平滑水平。

（3）公路兩側路肩、橋體涵洞等小區域施工。應使用輕體振蕩型壓路裝備，能夠完全消除公路兩側邊緣的崩塌危險，避免構筑工程的損壞。

3）按照被壓實工料的類別來選取

（1）砂性土質和疏松土質。其特點是黏性極小，抗水滲透性差，壓實難度大。適合選取重型振蕩設備實施壓實過程。

（2）黏性土質。其特點是黏粘性能強，內部富含水分，對其壓實過程應施加很大的荷載力及有效壓實時間。適合選取輕型的振蕩式壓路裝備。

（3）由散碎石砟及礫塊組成的瀝青摻合工料，適合選取重型的振蕩式壓路裝備。

3 路橋瀝青路面建設過程中振蕩型壓路裝置的工作程序

1）前期壓實:前期壓實工作是公路施工碾壓程序的最初環節，一般選取工作效率較低的的振蕩型壓路裝備，由于低功率的的振蕩壓路設備能降低摻合工料在作業過程中的平面推移幅度。而且其前期壓實過程要盡量在溫度高季節實施，然而瀝青混合料的本體溫度亦不適合過于高，此種情況應依摻合料結構及料層厚度而定，允許操作溫度到150℃。當摻合料被降溫時，瀝青摻和工料的粘結幅度會增高，而其密實性能指標

2）重復壓實:重復壓實環節在前期壓實后實施，一般選取小幅的振蕩型壓路設備來實施重復壓實工序，重復壓實環節是實現壓實指標的最終一個環節，同時亦為實現路面平滑指標的第一個環節。針對那些不易實現壓實的摻合工料，依據具體情況可使用高功率振蕩式壓路設施重復壓實過程。

3）終級壓實:終級壓實能夠增加路面平滑程度，在現時路體表面溫度還可鋪平車輪痕跡時實施，通常而言，終級壓實過程需在摻合工料溫度高于80℃時進行。在此溫度以下時，即不容易實現壓實指標。各種摻合工料都有滿足自身工作條件的壓實溫度下限指標，要針對高低工程指標及應用值，實施具體選擇[2]。

4 振蕩壓實與振動壓實對比試驗和數據分析

4.1 壓實工藝

振蕩壓實:攤鋪機→鋼輪（DD130）靜壓（1～2遍，2～3km/h）→鋼輪（HDO90V）振蕩（2～4遍,3～4.5km/h）→膠輪（XP310）碾壓（2～4遍,3～5 km/h）→鋼輪（DD130）靜壓收面（1～2遍,2～3km/h）。

振動壓實:攤鋪機→鋼輪（DD130）靜壓（1～2遍，2～3km/h）→鋼輪 （DD130）振動（2～4遍,3～4.5km/h）→膠輪（XP310）碾壓（2～4遍,3～5 km/h）→鋼輪（DD130）靜壓收面（1～2遍,2～3km/h）。

4.2 試驗數據分析

1）壓實度測量與試驗數據分析

壓實度采用PQI301型無核密度儀測量，試驗數據及分析如表1、表2。

表1 鋼輪壓路機與振蕩壓路機壓實數據對比（一）

表2 鋼輪壓路機與振蕩壓路機壓實數據對比（二）

由表1和表2發現，振蕩型整體壓實度更好，其壓實數據上升比率相對較高。

2）壓實影響深度分析

路面壓實尺度是通過工程試驗室在施工區取芯檢驗確定，針對芯樣本的整體實施密度撿驗，結果見表3、表4。

表3 鋼輪壓路機與振蕩壓路機壓實影響深度對比

從表3可以看出，在6cm工料層上兩種壓實作用幅度未發生區別，而振蕩型壓實過程的整體均質度更佳。

3）平整度分析

表4 鋼輪壓路機與振蕩壓路機平整度數據對比

從表4可以看出，振蕩壓實比振動壓實平整度要好很多，而且比較均勻。

通過以上數據及分析，振蕩壓實與振動壓實的壓實原理有著本質的區別，振蕩壓實是通過揉搓和壓力作用使集料重新排列，主要靠壓力和交變剪力使路面密實，其壓實能量以垂直振動波的形式傳遞給下層和周圍，能量不能完全吸收。尤其是在混合料溫度降低后，強烈的垂直振動不僅不能提高密實度，反而會振松路面材料或者壓碎骨料。如進行瀝青橋面鋪裝時，機械振動、壓實功耗的一部分已付諸于對橋梁的振動損害，同時瀝青混合料吸收的能量也隨著減少。

總之，振蕩壓實比振動壓實在整體壓實度、平整度、壓實度增長率以及壓實度均勻性上有了一定提高，對橋梁結構的安全也進一步見效，優化了路面質量。

5 公路瀝青路面施工中振蕩壓路機的施工注意事項

5.1 強化接縫處的振蕩壓實碾壓

路面接縫是指工區內攤鋪前后的銜接部位。前一工區攤鋪完成后，在后一工區施工之前，要對銜接部位實施震蕩碾壓工序。在壓實橫向接縫時要順橫向接縫方向使用振蕩式壓路設備實施橫向壓實，直到整體超過橫縫即可[3]。

5.2 進行試鋪段作業及壓實性能測試

試鋪段的建設對選擇碾壓程序至關重要，嚴格落實試驗路段的壓實程序是實現上面層壓實度的基礎，從而合理選擇壓實工藝參數。

6 結語

公路橋梁瀝青水泥路面壓實等級是考核及評判所建公路工程質量的一個關鍵憑據，依托運用現代化的工藝方案來有效改善公路橋梁瀝青水泥路面的壓實效果是確保公路建設品質及運行壽命的必要基礎。振蕩型路面壓實工藝在公路橋梁瀝青水泥混合路面壓實環節中的運用對優化公路建設品質具有特殊的保障功能。

【1】馬學良,孫祖望,張勝.振蕩壓實技術的現場試驗研究[J].公路，2009（10）：89-91.

【2】廖志雄.公路瀝青路面施工振蕩壓實技術探討[J].交通建設與管理, 2014（24）:45.

【3】梁博軍.振蕩壓實技術在公路瀝青路面施工中應用研究[J].北方交通，2014（9）：111-113.

Introduction toVibrationCompactionTechnology in theApplication of theConstruction ofAsphalt Concrete

WANG Xiao-jing
（SupervisionofHighwayEngineering Limited Company in Hebei，Hengshui 053000，China）

Basedonthein-depthstudyofoscillatorycompactionprocess,combinedwiththepressureoscillationtyperoadequipmenton bridgedeckpavingasphaltconcretemixturecompactionconcreteapplicationintheprocessofvibrationcompactionprocessofasphaltroad and bridge construction is discussed cement compaction effect,smooth degree and the level of compaction strength,homogeneous technologyindexessuchasoptimization,anddetailedinterpretationoftheparticularityoftheoscillatorycompactionprocess,concreteshows theoscillationtypepressuretechnologyinthebridgedeckpavingasphaltcementroadspecialefficacyinthecompactionprocess.

oscillatorycompaction;asphaltconcrete;construction;application

U415.52+；U416.217

B

1007-9467（2016）06-0147-03

2015-12-20

王曉晶（1982～），男，河北邯鄲人，工程師，從事公路工程監理研究，（電子信箱）306904945@qq.com。