振蕩壓實技術在公路瀝青路面施工中的應用

鄭興海

振蕩壓實技術在公路瀝青路面施工中的應用

鄭興海

Zhen dang ya shi ji shu zai gong lu li qing lu mian shi gong zhong de ying yong

作為新興的技術——震蕩壓實技術，一方面，它在公路瀝青路面的應用不僅有效地提高路面的耐久性，還有效提升了路面壓實效果；另一方面，它帶來了更高的經濟效益和環保效益，在公路建設中受到極大的歡迎。震蕩壓路機，作為新推出的施工器械，有效彌補原先傳統壓路機在施工中所存在的不足，在公路瀝青公路的建設中將會得到越來越廣泛的運用。

一、振蕩壓實技術的原理

震蕩壓實技術即運用震蕩壓路機進行壓實的一系列技術。在二十世紀末，世界各國都在對公路壓實技術進一步的改進，瑞典人首先提出了震蕩壓實的新技術，接著德國、瑞典研制成功的一種水平方向振動的新型壓路機——震蕩壓路機。采取振蕩壓實技術進行路面施工的機械設備是振蕩壓路機。當我們使用振蕩壓路機來進行振蕩壓實路面時，震蕩壓路機的工作原理是這樣的：壓路機中心激振軸借助齒輪傳動帶驅動兩邊的偏心軸運轉，這時候兩邊的偏心軸就會形成大小相等且方向相反的激振力。因為兩邊的激振力一直大小相等、方向相反，所以這兩邊激振力在滾輪周向上和徑向上的合作用力一直為零，二者相互抵消，因此，滾輪結構靠著自身產生的重力一直密切壓在公路的壓實層上，而不能脫離公路表面。同時，由于大小相等方向相反的兩邊激振力無法工作在同一直線中，因此這兩激振力會在自身旋轉面中產生激振力偶矩M。在中間的激振軸工作一圈時，兩邊的偏心軸會跟隨工作一圈，隨即激振力偶矩的旋向就會改變一回。因此，隨著中心激振軸的不停旋轉，激振力偶的旋向也會一直變化，從而，滾輪上會持續吸收交變扭矩的壓迫，產生滾輪的扭轉振動，對公路做出不斷的振蕩壓力波，方向是按照被壓路面的平直方向在碾體前后傳播。

二、振蕩壓實技術的要點及效果

使用震蕩壓路機產生的振動與公路和壓路機二者所組成的系統的共振頻率之間的大小關系對振蕩壓實效果的影響很大。若二者之間頻率相差不大，那么振蕩壓實就會取得較好的壓實效果；倘若二者頻率相差較大，就不會產生較好的振蕩壓實效果。在建造壓路設備時，會考慮讓壓路設備的頻率靠近共振的頻率，而且若壓路設備頻率太高，那么壓路設備對于公路的有效壓實較少。振蕩壓實的效果越好，公路間隙越小、水含量越少、滲透性越低、增加路面的強韌程度，從而更加緊密夯實。

三、影響振蕩壓實技術施工質量的因素分析

在公路瀝青路面施工中對振蕩壓實技術施工質量產生影響的因素有很多。瀝青層的厚度和結構層的厚度對整個施工質量都有影響。一般而言，厚一些的瀝青層容易鋪設，但需要較長的作業時間；而薄一些的瀝青層冷卻速度較快，需要較高的初溫。瀝青鋪層厚度還應不過于的薄，以保證不會出現離析現象和產生壓實問題，避免集料破壞。施工作業使用材料的性質優劣也會對施工質量造成影響。不光滑的混合料表面可以造成巨大的摩擦力，難以挪動，增加壓實的難度，越光滑的混合料之間摩擦力越小，越容易接觸到一起，越容易被壓實。不堅固的集料容易在壓路機振蕩夯實過程中被破壞，破壞公路的緊實性；且容易吸水的集料，同樣會造成壓實難度增加。瀝青的難度倘若較高，會增加集料顆粒的移動難度，同樣造成振蕩夯實的難度增加。此外，如果混合料的溫度較高，在振蕩夯實作用下，材料會移動，破壞整體結構；混合料溫度又過低的話，又不易振蕩夯實；振蕩壓實的最優溫度應該是根據集料間的阻力、填料配比、粘度等具體因素而定。使用的振蕩壓路機械設備同樣對施工作業質量有影響。通常來講，大型機械取得的壓實程度較大，輕型的效果較低。

四、振蕩壓實技術在公路瀝青路面施工中的應用

1.對于混合材料接縫處的碾壓技術

（1）對于縱接縫的振蕩壓實

在公路瀝青路面施工過程中經常會產生縱接縫，它們是位于作業區域內的方向與公路路面方向同向的連接處。針對工地內縱接縫的振蕩壓實作業，施工單位須準備兩臺攤鋪機同時進行鋪設工作，同時須保證這兩臺設備間維持一定的長度，不能很接近對方。進行縱接縫的碾壓工作時，壓路設備需先按照縱接縫線做一次來回預壓，然后再在外邊的路肩處操作初壓工序，倘若相近的攤鋪帶作業完成，我們需要把碾壓完成的內側當成起點，進行錯輪碾壓，在經過如此來回的碾壓之后，就可以得到較好的碾壓效果，從而完美地完成縱接縫的碾壓壓實工作。

（2）對于橫接縫的振蕩壓實

橫接縫即為作業區域內與公路方向垂直的連接處。在進行公路振蕩夯實作業的攤鋪之前，施工單位要完成公路路面接縫處的科學預處理。當進行碾壓夯實橫接縫作業時，施工單位須采取剛性強度較大的光輪型壓路設備，剛開始時候需迎著橫接縫的方向操作碾壓作業，之后再按序進行碾壓，直至新鋪設的路面充分漫過橫接縫區域。然而，倘若當還沒有鋪設臨近道路通道時候，施工單位針對橫接縫的碾壓作業需把壓路機需要使用的材料鋪設在還沒鋪設的橫接縫一側，以此來保證攤鋪帶的邊緣不受壓力排擠。

2.振蕩壓實施工過程中的質量控制措施

（1）初壓階段

設立初壓階段就是為了讓公路保持平潔固定，因此操作壓路設備進行碾壓作業須在瀝青混合材料鋪設之后溫度仍比較高的情況下操作。壓路設備要從公路外沿開始碾壓作業，再向中間進行碾壓作業。挨著的碾壓區域需要重復碾壓三分之一到二分之一的距離，以此來保證挨著地方都能得到充分的碾壓壓實。一般而言，在初壓階段往往使用小型的壓路機械設備，同時壓路機械設備的驅動輪需要朝向攤鋪機，進行碾壓作業時，走線和方向都不能隨意變動，從而確保鋪設的公路路面不會出現開裂。

（2）復壓階段

復壓階段的主要目的是進一步增加公路路面的壓實程度，減少路基中的空隙率。因此，使用的壓路機應當為振動型的壓路機械設備，完成試壓工作后根據實際施工情況得到科學碾壓的次數，通常來講，進行來回碾壓作業的遍次數不能低于五次；且駕駛振動壓路機進行碾壓作業時，壓路機的振動頻率通常在35Hz～50Hz，當然還需依據具體所用的瀝青混合材料做出不同的改變，堅持具體情況具體分析的辯證科學觀。

（3）終壓階段

終壓階段的主要目的是平整公路路面，鋪平機械設備碾壓的痕跡，保證公路更加穩定、平整，壽命長。在進行終壓階段作業時，施工單位駕駛雙輪滾筒型的壓路設備來碾壓作業，操作時需關閉振動裝置，碾壓的次數一般不超過兩次，如此一來就能實現公路最大限度上的平整。

3.振蕩壓實技術施工的注意事項

在理解以上所述之后，還需多注意以下若干注意事項。人是一切工作的執行者，培訓好專業的技術人員，合適使用振蕩壓實技術，是高效、科學完成施工作業的前提和重要保障。進行施工作業前，還需實現良好的準備工作，制定科學、合理的施工方案和施工工序流程；二是要及時對路面情況進行檢查和檢測，及時找出問題和解決方案。另外，針對大長坡區域，要對大貨車等車型進行剎車檢查，設立合理的剎車區域，確保通行安全。對于特殊路況，還需依據具體情況，如坡度、距離等，加建緊急避險車道，預防剎車失靈等危險情況。

五、結語

綜上所述，我們要在充分理解振蕩壓實技術院里的基礎之上，掌握振蕩壓實技術的要點及應用效果；通過對影響公路施工振蕩壓實技術運用效果的因素分析，從根源上找出解決出現問題的根源及方法，從源頭加強控制、加強施工進程中和后的質量控制，避免各式各樣公路問題的出現，從而建成更安全、更穩定的公路。本人堅信震蕩壓實技術提高公路瀝青路面的壓實質量和耐久性，在公路瀝青公路的建設中將會得到越來越廣泛的運用。以上的粗淺之見，如有不到之處還望相關專業人士批評指正。

（作者單位：棗莊市公路管理局市中公路局）