公路沥青路面施工中振荡压实技术应用分析
2012-03-23胡军臣
胡军臣
摘要:随着我国经济的发展,对于交通尤其是公路的依赖性越来越打,这在很多程度上推动了我国公路施工技术的发展,本文将对沥青公路施工中的压实部分进行分析,目前在沥青公路的施工中,新兴起了一种振荡压实路面的技术,这种技术在与传统的压实路面技术上,有很大的优势,对于沥青公路的平整性和耐久性都有很大的提高。
关键字:沥青路面;振荡压实技术;公路
Abstract: with the development of our national economy, for the dependence of the highway traffic especially more and play, this in many extent by the development of the technology of highway construction in our country, the paper will be the asphalt highway construction the compaction part to carry on the analysis, is currently in the asphalt highway construction, the rise of a new vibration compaction road surface technology, this kind of technology in the road with the traditional compaction technology, has a lot of advantages, for asphalt smoothness and durability are greatly improved.
Key words: the asphalt pavement; Vibration compaction technology; highway
中图分类号:U416.217文献标识码:A 文章编号:
公路沥青路面的压实,是公路施工的最后一个环节,也是能够影响沥青路面使用质量的关键环节,所以对沥青公路的压实工作十分重要,而随着我国经济的发展,对于公路的使用越來越多,对于公路的强度和平整性都有了更高的要求,因此公路压实的方法也必须得到改进,传统的沥青路面的压实方法还存在很多缺陷,最近新兴的振荡压实技术对于传统的压实技术有了很大改进,本文就将对比传统的沥青公路压实法来探讨振荡压实技术的应用进行分析。
1沥青路面施工中振荡压实技术的原理
压实技术被广泛的应用于各个行业之中,而沥青公路路面的压实,是推动压实技术进步的一个重要原因,随着世界范围内对公路施工技术的改进,在20世纪的80年代,首先由瑞典人提出了振荡压实的概念,这种振荡压实技术与传统的压实技术相比,利用垂直振动的原理不同,本质上振荡压实就是利用搓揉和振动压实相结合的压实方法,利用了土力学中变剪应力的原理,使得公路的路基等材料的颗粒重新排列而变得更加结实。
目前比较著名的振荡压路机是日本人研制的水平振荡压路机,这种压路机采用了两个回转轴上都装上两个偏心块,利用偏心轮产生的合力,从而带动滚轮产生水平振荡。
2沥青路面施工中振荡压路机的工作原理
振荡压路机的总体结构和传统的振动压路机类似,差别在于工作原理,振荡压路机的工作原理就是在振荡压路机的振荡轮内对称的同步反向旋转的激振偏心块,这两个对称的旋转轴采用相位差为180度的安装方式,在参数上,两个对称的偏心块的偏心质量和偏心距都一样,这样工作时产生的激振力和合理沿振荡轮圆周径向始终为零,这样在这两个对称的偏心块的作用下,就能产生激振力偶,在实际对沥青路面进行压实的过程中,通过振荡压路机滚轮的快速交替的前后摆动,振荡轮所受的交变扭矩,这样就会形成一个震荡波,从而使得振动能量沿着水平方向在所需压实的沥青路面上 产生交变剪应变。在振荡压路机工作的同时,在振荡块的作用下,还会对所压的沥青路面产生一个垂直的压力,这样水平和垂直共同的作用下,使得沥青路面的材料内部发生共振等效应,实现了振荡压路的振荡压实的作用,即从水平和垂直两个方向对沥青路面进行压实。
3振荡压路机与传统的压路机的比较
3.1振荡压路机的特点
首先振荡压路机在对沥青路面的压实过程中不会产生垂直的冲击力,所以可以在很大程度上避免由于垂直振动而使得沥青路面出现波纹等不平整的现象,其次由于振荡压路机是在水平和垂直两个方向上进行压实,所以在压实的深度上相对较浅,但是在已经压实的沥青路面层的强度和效果要好于振动压实。在振荡压路机的工作过程中,振荡压路机的振荡轮与地面一直在接触,对沥青公路面做水平的振荡,能很快的对路面进行压实,而且在压实过程中,对路面进行平缓没有冲击力的振荡,所以不容易损坏公路的内在结构,如骨料等,与振动压路机相比,在一定程度上能延长公路的使用寿命。
由于沥青公路路面的施工过程中,是靠温度来维持沥青的柔软和压实,因此一个合适的温度对于沥青公路路面也是很重要的,而振荡压路机能给沥青公路路面一个最佳的温度和密实度,如果采用振动压路机,当压实的沥青公路路面的密实度达到最大值时,如果继续压实,就会破坏公路的内部结构,使得公路的使用寿命达不到设计的要求。
3.2传统的振动压路机的特点
传统的振动压路机就是利用振动轮在沥青公路路面进行垂直的运动,从而是沥青公路的路面受到垂直方向的冲击力而变得密实,由于每次振动压路机的振动轮在压实过程中都会与路面进行紧密的接触,因此很容易损坏公路的内部结构,尤其是在压实到沥青路面的密实度临界值时,还继续压实,就会对沥青公路的寿命造成很大的影响。传统的振动压路机在工作时,由于要压实沥青路面,因此振动压路机的振荡轮会产生一个很大的冲击力,而且与沥青公路面进行紧密的接触,所以很容易在沥青公路路面上产生痕迹,甚至会对沥青公路的表层产生击碎的现象。
3.3传统的轮胎压路机的特点
传统的轮胎压路机就是靠轮胎压路机的轮子的重力对沥青路面进行简单的压实处理,在传统的轮胎压路机的工作时,利用轮胎压路机的巨大轮子在沥青公路路面上进行滚动,简单的利用轮子的重力对沥青公路路面进行压实,这种压实的效果上主要取决与轮子的重量和压实的次数,而且如果轮子的重量太重,很有可能会损坏沥青公路的内部结构,因此在操作上和压实的效果上,都不如前两种压路机,而振荡压路机相比轮胎压路机的工作原理要复杂的多,但是实际应用时,也非常简单,就是利用振荡轮内的偏心部分,产生一个压力波从而使得沥青公路路面在水平面内承受交变剪切力,沥青公路的路面在这个剪切力的作用下,也会产生形变,沥青路面上的原料重新排列,达到密实的状态。振荡压路机压出的沥青公路路面,密实度和平整性的效果很好。
4振荡压路机的实际压实效果及应用
从上面可以看出振荡压实的技术优势,而在实际的沥青公路路面压实过程中,振荡压路机也有很大的优势,通过实验发现,振荡压路机压实相同的沥青公路路面,只需要振动压路机的百分之六十五左右的能量,对沥青公路路面的加速度只有振荡压路机的百分之十左右,振荡压路机的机架的加速度也只有振动压路机的百分之二十左右,而在施工过程中由于机械而产生的噪声,在距离压路机一米处进行测量,振荡压路机的噪声只有65分贝,而传统的振动压路机却高达95分贝。