探讨公路沥青路面施工中振荡压实的技术

2018-03-29

四川水泥 2018年8期

（东台市公路工程有限责任公司，江苏东台 224200）

0 引言

路面压实技术是整个公路沥青路面施工中不可缺少的技术，然而，实际的压实机械或多或少存在着振动压路机会破坏表面压缩材料、静态压实的压实功能低、金属和能源消耗过大等缺点。目前，振动压路机的出现改善了这种缺陷，不仅可以均匀地施加在压缩材料上，而且可以提高公路沥青路面的耐久性，最终达到提高公路沥青路面施工质量的目的。

1 振荡压实技术原理、关键点及效果

1.1 振荡压实技术原理

振动轮作为振动压路机的一种重要结构形式，主要有两种形式：立轴和水平轴，这与以往的自行式振动压路机有很大的不同。通过调查研究，总结出振动滚子的工作原理：布置同步旋转、位置对称的偏心块轴，相位差控制在180°。值得注意的是，偏心块轴的偏心距须与偏心质量相一致。对公路沥青路面的压实主要依据振荡轮产生的激振力偶。产生激振力偶的条件是确保合力沿振荡轮圆周径向、激振力为零。激振力偶的存在，促使振荡轮交变扭矩持续改变，从而对地面产生一定的作用。如此，便能形成前后方向的振动波，使得压实目标对象产生相应的交变剪应变。在水平作用力、振荡轮垂直静载两者的合力作用下消除公路沥青路面的空隙，进而实现公路沥青路面的全面（垂直、水平）压实，以确保公路建设质量。

1.2 振荡压实技术关键点

一是公路工程系统的共振位置位于地面和振动辊之间。在实际研究过程中，发现振动压路机的振动与系统共振之间存在很大的差异，这将对沥青路面的压实质量产生不利的影响。另一方面，当两者接近时，沥青路面的压实效果很好。二是在设定振荡压路机频率时，其值接近于共振频率，且不属于共振频率波动范畴。实践证明，高频振动压路机向路面传递的能量很少，不利于预期的运行效果。三是毋庸置疑，系统共振对压实公路沥青路面颇有益处，但其对铺面、机器等产生的负面作用不可忽视。与此同时，在操作机器过程中会引发手部的不适。

1.3 振荡压实技术效果

振动压实的技术效果表现为：有利于减少附加压实，降低路面透气性，防止路面材料过度氧化，形成足够的抗剪强度。确保地面平整度在合理范围内。

我们在A高速公路桥面沥青铺装施工中，对振荡压实和振动压实的效果进行了对比试验，在相同的压路机、碾压速度和线压条件下进行了压实试验，并根据压实次数和压实度的实测数据，在振动压实和振动压实两种工况下进行了压实试验。绘制了压实度随压实次数的回归曲线。从试验的结果来看，振荡压实的碾压效率比振动压实的效率明显要高，振荡压实压实度的增长率较高，而振动压实压实度的增长率相对较低。这说明振荡压实的作业方式与振动压实具有本质的区别，从压实机理上来说，被压实材料吸收的能量是不同的。当压路机在振荡工况下碾压时，其水平振动波在一定厚度的表层内传播，振荡压实的能量较好地被压实材料所吸收；而振动工况下，其压实能量以垂直振动波的形式传递给下层和周围环境，由于反射等原因，而不是全部被压实材料所吸收。因此，振荡压实具有更高的碾压效率。当最终的压实度为98%时，振荡压实仅需碾压3.9遍，而振动压实工况下，其碾压遍数需要达到6遍，振荡压实比振动压实的压实效率可提高30%以上。这充分说明：振动压实是一种压实效率高的压实方法，适用于桥面铺装和沥青混合料的压实，尤其适用于改性沥青、SMA沥青混合料、AK级配沥青混合料等的压实。

2 在公路沥青路面施工中运用振荡压实技术的核心

2.1 注重调整工作

调整工作是振动压实技术应用于公路沥青路面施工的前提和基础。第一，如果道路沥青路面附近没有障碍物，施工技术人员应首先撤离附近的位置；其二，由于中压阶段是振荡压实技术中是第二次压实阶段，故施工技术人员应对公路沥青路面的压实密度做出适当调整，保证中压次数≧3；其三，施工技术人员应将公路沥青路面的密实度与强度控制在工程设计的要求范围内，以充分地保障公路沥青路面的材料空隙率达到工程的最初设计要求，一方面，提高该路面的使用性能，另一方面，延长该路面的使用寿命。

2.2 适当结合技术

适当的组合技术是振动压实技术在公路沥青路面施工中应用的关键。这一过程要求施工技术人员始终确保振动压路机处于均匀的施工状态，此外，在振动压实技术的最后压力阶段，施工技术人员可以采用关闭振荡频率的振荡压路机进行振荡压实工作或在不同阶段分析传统的振荡压实技术与压实工艺，在提高公路沥青路面施工中振荡技术可靠性的同时提高其精确性。

2.3 检查路面压实度

即使采用振动压实技术，整个施工也很难100%确定是没有问题的。因此，路面压实工作完成后，施工技术人员应仔细反复检查路面压实程度，一旦发现问题，及时采取补救措施。

2.4 把握质量控制

掌握质量控制对于振动压实技术的重要性是无与伦比的。由于压实与整平沥青混合料的过程在振荡压实技术的初压阶段完成，该阶段又通常在沥青混合料摊铺完成后立即进行，因此，在初压阶段中，施工技术人员应当注重施工质量的控制，在具有较高温度的条件下进行沥青混合材料施工，以最大限度地提升升沥青混合料的振荡压实效果。此外，在路面压实过程中，残留空隙、压实度、碾压次数、碾压的组合方式等都会对压实的效果产生影响，所以，不管进行初压、复压还是终压工作，都必须采取最高效率的碾压组合，以减小残留空隙率、增强压实度。