公路瀝青路面施工中振蕩壓實技術的應用

(中交國通公路工程技術有限公司，河南 南陽 473000)

0 引言

20世紀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振動壓路機的垂直振動原理。振蕩壓實是通過土力學中交變剪應力原理，經過土壤等基礎材料顆粒的重新排列，而促使整體結構更加密實。相比傳統的振動壓路機，振蕩壓路機克服了振動壓路機的缺陷，能夠使材料受力更加合理，保證實時跳振連續，具有良好的壓實效果。

1 振蕩壓實的技術原理和優勢

振蕩壓實主要是利用振蕩鋼輪來發揮作用的。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行上下運動。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，且可達到180°補償位旋轉，促使鋼輪進行迅速前后旋轉運動。在整個運動過程中，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，技術原理如圖1所示。

圖1 振蕩壓實技術原理示意圖

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，并產生壓實力。因此，僅僅依靠自身重量，振蕩壓路機便可實現動態壓實和靜態壓實。在公路瀝青路面施工中，振蕩壓實技術的優勢如下。

1)壓實力、工作效率高。振蕩壓實設備的碾壓速度很快，由于壓路機動態剪切力和自身重量產生的靜態荷載可以疊加，不僅可以增加壓實面積，還能減少碾壓遍數，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擠壓、揉搓瀝青，即便是在壓路機快速行駛下還不會出現嚴重輪跡，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備，還可以做到動態壓實。由于共振小，可以大幅降低壓路機的施工噪音，減少噪音污染，環保效果顯著。

4)溫度適應范圍更大。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，對現代化城市交通網絡構建至關重要，全線長32.4 km，道路設計面層采用瀝青混凝土路面。在保證瀝青混合料配合比設計優化、瀝青拌和站穩定、運輸及攤鋪合理的前提下，決定采用振蕩壓路機進行碾壓施工。

3 瀝青路面施工中振蕩壓實技術要點

3.1 碾壓施工

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

3.1.1 初壓

保證路面平整度是瀝青路面初壓的目的。為了達到這一目的，必須在混合料較高溫度下進行施工。按照“外側—中心”的碾壓順序進行施工。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，碾壓時應緊靠支擋；反之，則先將邊緣空出一定寬度，當第一遍碾壓完以后，將壓路機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。根據工程實際情況，在初壓階段采用鋼輪進行了一遍靜壓，速度為2.5 km/h，其線壓力應在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 復壓

復壓是整個碾壓施工最關鍵的工序，起到壓實作用。因此，可采用振蕩壓路機進行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、層厚等為依據進行適當調整。相鄰碾壓帶之間同樣要有一定重疊寬度，相比初壓可適當減少，控制在10～20 cm之間即可。振蕩壓路機倒車時，一般要先將振蕩功能關閉，且在向另一方向運動后開啟振蕩功能，防止出現混合料鼓包等情況。本工程采用鋼輪振蕩3遍，振蕩壓路機的頻率為45 Hz，碾壓速度為4 km /h。待振蕩碾壓施工后，為保證壓實質量，又通過膠輪壓路機進行了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，根據施工要求，在關閉振蕩功能后，通過鋼輪進行了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。縱接縫的產生和攤鋪工藝關系密切，縱接縫的產生情況不同，則采用的碾壓方法也會有所變化。第一，按照梯形隊采用2臺以上攤鋪機進行全幅攤鋪，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，沿縱縫利用壓路機進行往返碾壓施工，為1遍。第二，與一臺攤鋪機進行攤鋪配套縱接縫壓實。基于各種因素影響，兩個相鄰段攤鋪、壓實時間間隔較長的情況下，可沿無側限一側在與邊緣相距40 cm左右的位置，通過壓路機往返各進行1遍碾壓，隨后再從有側限一側向最初碾壓的接縫側輪跡方向進行初壓，直到完成施工。因為采用分車道攤鋪，當初壓后的攤鋪帶接縫位置混合料冷卻時。新攤鋪段與其應重疊3～5 cm，并對接縫位置進行加溫處理，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。可沿橫接縫方向通過壓路機進行橫向碾壓，應由已壓實路段承擔大部分碾壓輪重量，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移碾壓，15～20 cm為每次側移量，直到從橫接縫越過，便可結束。

4 瀝青路面施工中振蕩壓實質量控制措施

1)根據攤鋪速度，確定壓路機碾壓段長度，保證兩者基本平衡。此外還要考慮施工當天的氣溫情況，若氣溫較高且風速小，可適當延長碾壓段，反之，則減短碾壓段長度。當氣溫在15 ℃以下，要求緊跟攤鋪機進行碾壓施工，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，嚴禁壓路機急轉彎、掉頭，甚至還要盡可能減少停車次數。在已碾壓成型的路段，振蕩壓路機應將振蕩功能關閉。

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

5)施工過程中，嚴禁任何車輛及機械設備放置在當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生，若因推移等情況產生裂縫，必須及時調整碾壓施工方案。

5 結論

為了減少瀝青路面早期病害，提升路面施工整體質量，本文結合具體工程案例，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中交變剪應力原理為依托，通過鋼輪迅速前后旋轉運動來達到壓實目的。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，并產生壓實力。其優點在于壓實力高、工作效率高、平整度及抗滑能力強，且對環境振動影響小，可減少噪音污染。

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

3)施工過程中，要做好質量控制工作，提高各個環節的施工質量，例如碾壓過程中不得隨意掉頭、轉彎，嚴禁混合料粘輪等等，只有做好質量控制，才能確保工程整體質量，延長路面使用壽命。