振荡压实技术在公路沥青路面施工中的应用

郑兴海

振荡压实技术在公路沥青路面施工中的应用

郑兴海

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

作为新兴的技术——震荡压实技术，一方面，它在公路沥青路面的应用不仅有效地提高路面的耐久性，还有效提升了路面压实效果；另一方面，它带来了更高的经济效益和环保效益，在公路建设中受到极大的欢迎。震荡压路机，作为新推出的施工器械，有效弥补原先传统压路机在施工中所存在的不足，在公路沥青公路的建设中将会得到越来越广泛的运用。

一、振荡压实技术的原理

震荡压实技术即运用震荡压路机进行压实的一系列技术。在二十世纪末，世界各国都在对公路压实技术进一步的改进，瑞典人首先提出了震荡压实的新技术，接着德国、瑞典研制成功的一种水平方向振动的新型压路机——震荡压路机。采取振荡压实技术进行路面施工的机械设备是振荡压路机。当我们使用振荡压路机来进行振荡压实路面时，震荡压路机的工作原理是这样的：压路机中心激振轴借助齿轮传动带驱动两边的偏心轴运转，这时候两边的偏心轴就会形成大小相等且方向相反的激振力。因为两边的激振力一直大小相等、方向相反，所以这两边激振力在滚轮周向上和径向上的合作用力一直为零，二者相互抵消，因此，滚轮结构靠着自身产生的重力一直密切压在公路的压实层上，而不能脱离公路表面。同时，由于大小相等方向相反的两边激振力无法工作在同一直线中，因此这两激振力会在自身旋转面中产生激振力偶矩M。在中间的激振轴工作一圈时，两边的偏心轴会跟随工作一圈，随即激振力偶矩的旋向就会改变一回。因此，随着中心激振轴的不停旋转，激振力偶的旋向也会一直变化，从而，滚轮上会持续吸收交变扭矩的压迫，产生滚轮的扭转振动，对公路做出不断的振荡压力波，方向是按照被压路面的平直方向在碾体前后传播。

二、振荡压实技术的要点及效果

使用震荡压路机产生的振动与公路和压路机二者所组成的系统的共振频率之间的大小关系对振荡压实效果的影响很大。若二者之间频率相差不大，那么振荡压实就会取得较好的压实效果；倘若二者频率相差较大，就不会产生较好的振荡压实效果。在建造压路设备时，会考虑让压路设备的频率靠近共振的频率，而且若压路设备频率太高，那么压路设备对于公路的有效压实较少。振荡压实的效果越好，公路间隙越小、水含量越少、渗透性越低、增加路面的强韧程度，从而更加紧密夯实。

三、影响振荡压实技术施工质量的因素分析

在公路沥青路面施工中对振荡压实技术施工质量产生影响的因素有很多。沥青层的厚度和结构层的厚度对整个施工质量都有影响。一般而言，厚一些的沥青层容易铺设，但需要较长的作业时间；而薄一些的沥青层冷却速度较快，需要较高的初温。沥青铺层厚度还应不过于的薄，以保证不会出现离析现象和产生压实问题，避免集料破坏。施工作业使用材料的性质优劣也会对施工质量造成影响。不光滑的混合料表面可以造成巨大的摩擦力，难以挪动，增加压实的难度，越光滑的混合料之间摩擦力越小，越容易接触到一起，越容易被压实。不坚固的集料容易在压路机振荡夯实过程中被破坏，破坏公路的紧实性；且容易吸水的集料，同样会造成压实难度增加。沥青的难度倘若较高，会增加集料颗粒的移动难度，同样造成振荡夯实的难度增加。此外，如果混合料的温度较高，在振荡夯实作用下，材料会移动，破坏整体结构；混合料温度又过低的话，又不易振荡夯实；振荡压实的最优温度应该是根据集料间的阻力、填料配比、粘度等具体因素而定。使用的振荡压路机械设备同样对施工作业质量有影响。通常来讲，大型机械取得的压实程度较大，轻型的效果较低。

四、振荡压实技术在公路沥青路面施工中的应用

1.对于混合材料接缝处的碾压技术

（1）对于纵接缝的振荡压实

在公路沥青路面施工过程中经常会产生纵接缝，它们是位于作业区域内的方向与公路路面方向同向的连接处。针对工地内纵接缝的振荡压实作业，施工单位须准备两台摊铺机同时进行铺设工作，同时须保证这两台设备间维持一定的长度，不能很接近对方。进行纵接缝的碾压工作时，压路设备需先按照纵接缝线做一次来回预压，然后再在外边的路肩处操作初压工序，倘若相近的摊铺带作业完成，我们需要把碾压完成的内侧当成起点，进行错轮碾压，在经过如此来回的碾压之后，就可以得到较好的碾压效果，从而完美地完成纵接缝的碾压压实工作。

（2）对于横接缝的振荡压实

横接缝即为作业区域内与公路方向垂直的连接处。在进行公路振荡夯实作业的摊铺之前，施工单位要完成公路路面接缝处的科学预处理。当进行碾压夯实横接缝作业时，施工单位须采取刚性强度较大的光轮型压路设备，刚开始时候需迎着横接缝的方向操作碾压作业，之后再按序进行碾压，直至新铺设的路面充分漫过横接缝区域。然而，倘若当还没有铺设临近道路通道时候，施工单位针对横接缝的碾压作业需把压路机需要使用的材料铺设在还没铺设的横接缝一侧，以此来保证摊铺带的边缘不受压力排挤。

2.振荡压实施工过程中的质量控制措施

（1）初压阶段

设立初压阶段就是为了让公路保持平洁固定，因此操作压路设备进行碾压作业须在沥青混合材料铺设之后温度仍比较高的情况下操作。压路设备要从公路外沿开始碾压作业，再向中间进行碾压作业。挨着的碾压区域需要重复碾压三分之一到二分之一的距离，以此来保证挨着地方都能得到充分的碾压压实。一般而言，在初压阶段往往使用小型的压路机械设备，同时压路机械设备的驱动轮需要朝向摊铺机，进行碾压作业时，走线和方向都不能随意变动，从而确保铺设的公路路面不会出现开裂。

（2）复压阶段

复压阶段的主要目的是进一步增加公路路面的压实程度，减少路基中的空隙率。因此，使用的压路机应当为振动型的压路机械设备，完成试压工作后根据实际施工情况得到科学碾压的次数，通常来讲，进行来回碾压作业的遍次数不能低于五次；且驾驶振动压路机进行碾压作业时，压路机的振动频率通常在35Hz～50Hz，当然还需依据具体所用的沥青混合材料做出不同的改变，坚持具体情况具体分析的辩证科学观。

（3）终压阶段

终压阶段的主要目的是平整公路路面，铺平机械设备碾压的痕迹，保证公路更加稳定、平整，寿命长。在进行终压阶段作业时，施工单位驾驶双轮滚筒型的压路设备来碾压作业，操作时需关闭振动装置，碾压的次数一般不超过两次，如此一来就能实现公路最大限度上的平整。

3.振荡压实技术施工的注意事项

在理解以上所述之后，还需多注意以下若干注意事项。人是一切工作的执行者，培训好专业的技术人员，合适使用振荡压实技术，是高效、科学完成施工作业的前提和重要保障。进行施工作业前，还需实现良好的准备工作，制定科学、合理的施工方案和施工工序流程；二是要及时对路面情况进行检查和检测，及时找出问题和解决方案。另外，针对大长坡区域，要对大货车等车型进行刹车检查，设立合理的刹车区域，确保通行安全。对于特殊路况，还需依据具体情况，如坡度、距离等，加建紧急避险车道，预防刹车失灵等危险情况。

五、结语

综上所述，我们要在充分理解振荡压实技术院里的基础之上，掌握振荡压实技术的要点及应用效果；通过对影响公路施工振荡压实技术运用效果的因素分析，从根源上找出解决出现问题的根源及方法，从源头加强控制、加强施工进程中和后的质量控制，避免各式各样公路问题的出现，从而建成更安全、更稳定的公路。本人坚信震荡压实技术提高公路沥青路面的压实质量和耐久性，在公路沥青公路的建设中将会得到越来越广泛的运用。以上的粗浅之见，如有不到之处还望相关专业人士批评指正。

（作者单位：枣庄市公路管理局市中公路局）