浅析振荡压实技术在沥青混凝土施工中的应用

王晓晶

（河北衡通公路工程监理有限公司，河北 衡水053000）

浅析振荡压实技术在沥青混凝土施工中的应用

王晓晶

（河北衡通公路工程监理有限公司，河北 衡水053000）

依托对振荡压实过程的深入研究，加之振荡型压路设备在沥青混凝土混合料桥面铺设压实过程中的具体运用，探讨路桥施工中振荡压实工艺对沥青水泥压实效果、光滑程度及压实强度、均质水平等工艺指标优化情况，并且详细阐释了振荡压实工艺的特殊性，具体展示了振荡型压路工艺在沥青水泥桥面铺设压实环节中的特殊功效。

振荡压实；沥青混凝土；施工；应用

【DOI】10.13616/j.cnki.gcjsysj.2016.06.041

近年来,振荡压实工艺及其振荡型压路装备正被普遍地推广运用，将振动型压实过程与静止荷载压实过程进行比较，其优越性已充分地凸现出来，在进行桥面施工时，振荡型压实工艺显示出无可比拟的特点，特别是在路桥表面铺设沥青水泥作业环节中，采取振荡型压实工艺可使铺设工料受力均匀而且适当,消除了在采取振动型压路装备进行路面压实过程中所表现出的跳振、产生间隔的问题,进而取得理想的压实程度,加大沥青水泥桥面的平滑程度、坚实程度及均质效果，可大幅度延长沥青水泥桥面的运行周期，并优化其结构品质，同时增大桥梁构架的稳固性。

1 振荡压实的特点及机理分析

用于公路桥梁建设的振荡型压路装备是由国外20世纪80年代开始研发的一类新型路面建造工艺，自从最近几年才引入我国公路桥梁工程建设领域，之后又经过了数年的大力推广和普及应用，现在已成为我国公路桥梁建设行业的主要桥面铺设施工技术。振荡型压路装备系振荡压实工艺所采用的主要作业机械，它可分为卧轴型及竖直轴型两类。整体构造与振动式压路设备类似，然而它们所依据的压实流程存在着很大的差异。振荡型压路设备的振荡滚轮内两侧设置着同同心轴的导振凸轮轴，导振力及合力顺振荡滚轮外圆周的径向分解力是零，给予的导振力偶促使振荡滚轮去应对可变转矩，不间断地对地表面施加冲力，产生振荡冲击波，造成压实路面发生交替变化的剪应力改变[1]。振荡型压实工艺是要在路面压实及重复碾压作业中所用压实机械为振荡型压路装备的，用振荡滚轮施加于沥青混凝土混合料的振荡和搓揉并举的作业过程。搓揉过程可有效消除沥青水泥混合工料表面的裂缝并使其产生对表面推移的抑制作用，强化路面稳固性，桥梁路面光滑度、均匀度和压实品质均佳，而且也加大了桥面表层防止水向内渗透的功能。

2 路桥沥青路面铺设作业中振荡压路装备类型的选取

1）按照机械配套模式合理选用振荡型压路设备，另外，工程建设生产效率是以体积生产效率的方式计算和表现出来的:即一定时间内的压实工程料体积，配套于对公路两侧路堤、路基底层及基层的压实环节生产效率核算。进行面积型生产效率核算:拟定时间内的压实区域面积数量，配套于沥青路面施工的生产效率核算。在搞好如上效率核算的前提下，参照机械配套模合理选用振荡型压路设备。

2）参照压实施工类型合理选用压路设备

（1）公路路基及路基底基料层的压实过程。一般选用压实效率高的大型及超大型振荡压路设备。

（2）在进行公路路面施工过程中。使用中等规模振荡型压路装备，能实现较佳的密实水平及平滑水平。

（3）公路两侧路肩、桥体涵洞等小区域施工。应使用轻体振荡型压路装备，能够完全消除公路两侧边缘的崩塌危险，避免构筑工程的损坏。

3）按照被压实工料的类别来选取

（1）砂性土质和疏松土质。其特点是黏性极小，抗水渗透性差，压实难度大。适合选取重型振荡设备实施压实过程。

（2）黏性土质。其特点是黏粘性能强，内部富含水分，对其压实过程应施加很大的荷载力及有效压实时间。适合选取轻型的振荡式压路装备。

（3）由散碎石砟及砾块组成的沥青掺合工料，适合选取重型的振荡式压路装备。

3 路桥沥青路面建设过程中振荡型压路装置的工作程序

1）前期压实:前期压实工作是公路施工碾压程序的最初环节，一般选取工作效率较低的的振荡型压路装备，由于低功率的的振荡压路设备能降低掺合工料在作业过程中的平面推移幅度。而且其前期压实过程要尽量在温度高季节实施，然而沥青混合料的本体温度亦不适合过于高，此种情况应依掺合料结构及料层厚度而定，允许操作温度到150℃。当掺合料被降温时，沥青掺和工料的粘结幅度会增高，而其密实性能指标

2）重复压实:重复压实环节在前期压实后实施，一般选取小幅的振荡型压路设备来实施重复压实工序，重复压实环节是实现压实指标的最终一个环节，同时亦为实现路面平滑指标的第一个环节。针对那些不易实现压实的掺合工料，依据具体情况可使用高功率振荡式压路设施重复压实过程。

3）终级压实:终级压实能够增加路面平滑程度，在现时路体表面温度还可铺平车轮痕迹时实施，通常而言，终级压实过程需在掺合工料温度高于80℃时进行。在此温度以下时，即不容易实现压实指标。各种掺合工料都有满足自身工作条件的压实温度下限指标，要针对高低工程指标及应用值，实施具体选择[2]。

4 振荡压实与振动压实对比试验和数据分析

4.1 压实工艺

振荡压实:摊铺机→钢轮（DD130）静压（1～2遍，2～3km/h）→钢轮（HDO90V）振荡（2～4遍,3～4.5km/h）→胶轮（XP310）碾压（2～4遍,3～5 km/h）→钢轮（DD130）静压收面（1～2遍,2～3km/h）。

振动压实:摊铺机→钢轮（DD130）静压（1～2遍，2～3km/h）→钢轮 （DD130）振动（2～4遍,3～4.5km/h）→胶轮（XP310）碾压（2～4遍,3～5 km/h）→钢轮（DD130）静压收面（1～2遍,2～3km/h）。

4.2 试验数据分析

1）压实度测量与试验数据分析

压实度采用PQI301型无核密度仪测量，试验数据及分析如表1、表2。

表1 钢轮压路机与振荡压路机压实数据对比（一）

表2 钢轮压路机与振荡压路机压实数据对比（二）

由表1和表2发现，振荡型整体压实度更好，其压实数据上升比率相对较高。

2）压实影响深度分析

路面压实尺度是通过工程试验室在施工区取芯检验确定，针对芯样本的整体实施密度捡验，结果见表3、表4。

表3 钢轮压路机与振荡压路机压实影响深度对比

从表3可以看出，在6cm工料层上两种压实作用幅度未发生区别，而振荡型压实过程的整体均质度更佳。

3）平整度分析

表4 钢轮压路机与振荡压路机平整度数据对比

从表4可以看出，振荡压实比振动压实平整度要好很多，而且比较均匀。

通过以上数据及分析，振荡压实与振动压实的压实原理有着本质的区别，振荡压实是通过揉搓和压力作用使集料重新排列，主要靠压力和交变剪力使路面密实，其压实能量以垂直振动波的形式传递给下层和周围，能量不能完全吸收。尤其是在混合料温度降低后，强烈的垂直振动不仅不能提高密实度，反而会振松路面材料或者压碎骨料。如进行沥青桥面铺装时，机械振动、压实功耗的一部分已付诸于对桥梁的振动损害，同时沥青混合料吸收的能量也随着减少。

总之，振荡压实比振动压实在整体压实度、平整度、压实度增长率以及压实度均匀性上有了一定提高，对桥梁结构的安全也进一步见效，优化了路面质量。

5 公路沥青路面施工中振荡压路机的施工注意事项

5.1 强化接缝处的振荡压实碾压

路面接缝是指工区内摊铺前后的衔接部位。前一工区摊铺完成后，在后一工区施工之前，要对衔接部位实施震荡碾压工序。在压实横向接缝时要顺横向接缝方向使用振荡式压路设备实施横向压实，直到整体超过横缝即可[3]。

5.2 进行试铺段作业及压实性能测试

试铺段的建设对选择碾压程序至关重要，严格落实试验路段的压实程序是实现上面层压实度的基础，从而合理选择压实工艺参数。

6 结语

公路桥梁沥青水泥路面压实等级是考核及评判所建公路工程质量的一个关键凭据，依托运用现代化的工艺方案来有效改善公路桥梁沥青水泥路面的压实效果是确保公路建设品质及运行寿命的必要基础。振荡型路面压实工艺在公路桥梁沥青水泥混合路面压实环节中的运用对优化公路建设品质具有特殊的保障功能。

【1】马学良,孙祖望,张胜.振荡压实技术的现场试验研究[J].公路，2009（10）：89-91.

【2】廖志雄.公路沥青路面施工振荡压实技术探讨[J].交通建设与管理, 2014（24）:45.

【3】梁博军.振荡压实技术在公路沥青路面施工中应用研究[J].北方交通，2014（9）：111-113.

Introduction toVibrationCompactionTechnology in theApplication of theConstruction ofAsphalt Concrete

WANG Xiao-jing
（SupervisionofHighwayEngineering Limited Company in Hebei，Hengshui 053000，China）

Basedonthein-depthstudyofoscillatorycompactionprocess,combinedwiththepressureoscillationtyperoadequipmenton bridgedeckpavingasphaltconcretemixturecompactionconcreteapplicationintheprocessofvibrationcompactionprocessofasphaltroad and bridge construction is discussed cement compaction effect,smooth degree and the level of compaction strength,homogeneous technologyindexessuchasoptimization,anddetailedinterpretationoftheparticularityoftheoscillatorycompactionprocess,concreteshows theoscillationtypepressuretechnologyinthebridgedeckpavingasphaltcementroadspecialefficacyinthecompactionprocess.

oscillatorycompaction;asphaltconcrete;construction;application

U415.52+；U416.217

B

1007-9467（2016）06-0147-03

2015-12-20

王晓晶（1982～），男，河北邯郸人，工程师，从事公路工程监理研究，（电子信箱）306904945@qq.com。