公路沥青路面施工中振荡压实技术应用探讨

宋殿中，张洪文

(中铁十九局第三工程有限公司)

1 引言

目前在沥青路面沥青铺装层的碾压工艺中，不同压实机械所存在的各自缺陷，如静态压路机的压实功能较小，能量及金属消耗过大，而振动压路机虽然具有较高的压实功能和较好的经济性，但振动作用会破坏表层的被压材料，尤其在桥面施工中会破坏桥梁结构。近些年推出的振荡压路机，以新的压实原理和机械结构弥补了振动压路机的缺陷。振荡压实使材料受力合理而且连续，克服了振动压路机压实时跳振不连续的缺陷，从而获得良好的压实效果，提高了路面使用性能和寿命。

2 振荡压实原理

振荡压路机总体结构与自行式振动压路机基本相似，但是其作用原理与振动压实有本质的区别。振荡压路机的振荡轮结构可分为卧轴式和垂直轴式。振荡压路机的工作原理是在振荡轮内对称安装同步旋转的激振偏心块(轴)，两偏心轴旋转相位差为180°，且偏心质量和偏心距分别相等，保证了激振力和合力沿振荡轮圆周径向始终为零，而产生激振力偶，它使振荡轮承受交变扭矩，对地面持续作用，形成前后方向的振荡波，使被压实材料产生交变剪应变。与此同时，在振荡轮静荷载作用下，产生垂直位移。这样，在这种水平作用力和振荡轮垂直静载的共同作用下，使被压实的材料颗粒发生共振、错动，位置重新分布，消除了材料颗粒之间的空隙，实现了对被压实材料在水平和垂直两个方向的压实。

3 振荡压实过程质量控制

3.1 初压阶段

初压起平整稳定的作用，应在混合料摊铺后较高温度下进行，并不得产生推移、开裂，压实温度应根据沥青稠度、沥青混合料类型、压路机类型、气温、铺筑厚度经过试铺试压确定。

压路机应从外侧向中心碾压。相邻的碾压带应重叠1/3～1/2轮宽，最后碾压路中心部分，压完全幅为1遍。当边缘有挡板、路缘石、路肩等支挡时，应紧靠支挡碾压。当边缘没有支挡时，可以将边缘先空出宽30～40cm，待压完第一遍后，将压路机大部分重量位于压实过的混合料面上再压边缘，以减少向外推移。

初压时，应采用轻型钢筒式压路机或关闭振荡(振动)装置的振荡压路机碾压1～2遍，其线压力不宜小于350N/cm。同时，压路机的驱动轮应面向摊铺机，且碾压路线和方向不能突然改变，以免导致混合料产生推移。压路机起动、停止必须减速缓慢进行。

3.2 复压阶段

复压起压实作用，这是关键的压实工序，宜采用振荡(振动)压路机，具体的碾压方式由实验路确定。碾压的遍数应经试压确定，不宜少于3～5遍，以达到要求的压实度和空隙率，并无明显轮迹。

桥面沥青混合料铺装压实时，宜采用振荡压路机，振动频率宜在35～50HZ，振幅宜为0.3～0.8mm，并根据混合料种类、温度和层厚选用，层厚较厚时选用较大的频率和振幅，相邻碾压带重叠宽度为10～20cm，振荡压路机倒车时应先停止振荡，并在向另一方向运动后再开始振荡，以避免混合料形成鼓包。

3.3 终压阶段

终压起整理作用，可消灭轮迹等。终压可选用双轮钢筒式压路机或关闭振荡(振动)的振荡压路机(振动压路机)碾压，宜于1～2遍，以消灭轮迹，提高平整度。

4 振荡压实沥青混合料接缝碾压技术

4.1 振荡压实纵接缝的碾压

纵接缝的形成与摊铺工艺有关，纵接缝的形成情况不同，采用的碾压方法也不同。

(1)2台以上摊铺机呈梯形队进行全幅摊铺时，因相邻摊铺带的沥青混合料温度相近，纵接缝无明显界限，碾压时，压路机沿纵缝往返各压1遍即可。此种纵接碾压效果较好。

(2)采用1台摊铺机沿作业段进行摊铺，然后再返回摊铺相邻车道。可采用2台摊铺机前后保持较远距离，沿同一车道作业段进行摊铺。此种摊铺作业方法形成的摊铺带，其内侧无侧向限位，沥青混合料容易在碾压轮的挤压下，产生侧向滑移，此时，压路机应先从距内侧边缘30～50cm处沿纵接缝线往返各预压1遍，然后调头至外侧的路缘石或路肩处开始初压，每压实1遍只侧移10～15 cm，依次压至内侧距内侧边缘5～10cm处为止。待相邻摊铺带铺好后，再从已碾压好的原内侧位置开始，依次错轮碾压到越过纵接缝线50～80cm处为止。

这种纵接缝碾压方法，考虑相邻摊铺带温差不宜过大，要求前后摊铺时间不能过长，其时间间隔一般不得超过一个规定作业路段的摊铺时间。

(3)与1台摊铺机进行摊铺配套纵接缝压实。由于受机械或其他条件限制，相邻摊铺带摊铺与压实的时间间隔过长时，可先将压路机沿无侧限一侧距离边缘30～50cm处往返各碾压1遍，然后再从有侧限一侧开始进行初压，直至最初碾压的接缝侧无轮迹，再依次错轮越过无侧限边缘5～8 cm处为止。

由于采用分车道摊铺，已初压的摊铺带接缝处混合料逐渐冷却，新摊铺的相邻摊铺带混合料应与已压实的摊铺带搭接3～5 cm，并在接缝处作加温处理，然后再将搭接的沥青混合料推回新铺的混合料上并整型。分车道摊铺纵接缝整形后，应随即用压路机将纵接缝压平。

4.2 振荡压实横接缝的碾压

作业段摊铺的前后连接处为横接缝。前作业段摊铺结束后，在后作业段摊铺之前，应对横接缝进行技术处理。

碾压横接缝应选用刚性光轮压路机沿横接缝方向进行横向碾压，开始碾压时，碾压轮的大部分应压在已压实的路段上，仅留15 cm左右轮宽压在新摊铺的混合料上。然后压路机依次向新摊铺路段侧移碾压(每次侧移量为15～20cm)，直至完全越过横接缝为止。

如果相邻车道尚未摊铺，碾压横接缝时应在末摊铺的横接缝一侧垫上供压路机驶出的材料(如木板等)，以免压坏摊铺带边缘，在处理纵接缝和横接缝的压实工艺时，通常应先碾压横接缝，后碾压纵接缝，这样可以避免横接缝的接合面分离。接缝处出现不平现象，可在不平处作疏松处理后，进行补压。

沥青路面面层的压实工序紧随摊铺工序，先进行接缝碾压，然后沿作业路段，按初压、复压、终压顺序进行压实作业。

5 振荡碾压过程中注意事项

(1)压路机碾压段长度应与摊铺速度协调，并保持大体稳定。气温高，风速小时，碾压段宜长;气温低，改性沥青混合料路面，风速大时宜短。气温低于15℃，改性沥青混合料路面施工时，压路机应紧跟摊铺机碾压;气温低于10℃时，不容许施工。压路机每次应由两端折回的位置阶梯形地随摊铺机向前推进，使折回处不在同一断面上。在摊铺机的连续摊铺过程中，压路机不得随意停顿。

(2)压路机碾压过程中有沥青混合料粘轮现象时，可向碾压轮上洒少量的水或洗衣粉水，不可用柴油。轮胎压路机可不洒水，或在施工开始时或在连续碾压一段时间轮胎己发热后可向轮胎洒水。

(3)压路机不得在未碾压成型的路段上转向、调头或停车等候。振荡压路机在已成型的路面行驶时应关闭振荡。

(4)对压路机无法压实的桥梁、挡土墙等构造物接头、拐弯死角、加宽部分及某些路边缘等局部地区，应采用振动夯板压实。对雨水井与各种检查井的边缘还应用人工夯锤等补充压实。靠近防护栏的压实有必要用小型的压路机进行碾压或修补碾压作业。

(5)在当天碾压的尚未冷却的沥青混合料面层上，不得停放任何机械设备或车辆，不得撤落矿料、油料等杂物。同时应观察路面早期的施工裂缝，发现因超载或推移产生的裂缝应及时调整碾压方式。

(6)碾压段的长度要依据沥青混合料的性质和出场温度以及当天的温度和风速等因素确定。碾压段过短会影响平整度，过长会导致温度降低，混合料难于压实，最终影响压实度和空隙率。合理确定碾压段的长度才能提高路面的路用性能。

［1］ 李彦伟，耿淑泽.高速公路沥青路面摊铺碾压工艺控制技术［J］.筑路机械与施工机械化，2004，(7).

［2］ 姚怀新.高等级公路摊铺工艺与摊铺机技术发展方向讨论［J］.建设机械技术与管理，2005，(8).

［3］ 沙庆林.高速公路沥青路面的水破坏及其防治措施(上)［J］.国外公路，2000，(3).

［4］ 康静东，孙祖望.沥青路面裂缝和坑槽破损形式分析［J］.筑路机械与施工机械化，2002，(5).