振荡压实技术在公路沥青路面施工中的应用问题研究
2018-04-26张宏权
张宏权
摘 要:在整个公路施工当中,振荡压实技术属于整个沥青路面施工的最后一个技术环节,而这一技术的开展,将对沥青路面的最终质量产生直接的影响。现阶段,之所以许多沥青路面都容易出现开裂、坑洼的状况,主要原因都是由于这一技术环节没有合理地完成。本文主要对振荡压实技术在公路沥青路面施工中的应用进行了研究,并提出了相应的应用完善策略。
关键词:振荡压实技术;公路;沥青路面;施工
中图分类号:U416 文献标志码:A
现如今,我国的现代化建设步伐已然在各种科技的发展和推动下呈现出了全新的面貌,而公路建设也在这个过程中进行了实时的调整,在以往的沥青路面铺设沥青层的时候,需要对这层沥青路面进行实时的碾压,而在技术的选择上,通常都会选择较为传统的压实技术。在使用不同压路机车的过程中,可以发现各种压路机车都存在着一定的优点和缺点,适用于不同的路面状况,因而在应用的过程中往往需要根据路面的实际状况进行选择。在近些年的公路压路机发展过程中,振荡压路机得到了实时的应用和发展,究其原因,主要是由于振荡压路机有着全新的压实原理,并且其在机械结构的设置上已完全弥补了原来振动压路机的缺陷,因而在实际的沥青路面施工过程中,必然会得到相应的应用和推广。全新的振荡压实技术有着相当多的优点,能够保障在整个压实的过程中,被压实材料保持均匀的受力,进而形成最为良好的压实效果,直接提升沥青公路的使用年限。
1 振荡压路机的主要操作原理
对于沥青路面的施工技术而言,振荡压实技术属于最为基础的压实技术之一,在建设路基和修复路面的过程中,都有着直接的应用。从总体上而言,振荡压路机在构造方面与普通的压路机有着相当高的相似程度,但无论是工作原理和实际的路面压实效果,都有着相当大的区别。在通过运用振荡压路机开展振荡压实作业的过程中,两个偏心轴能够通过周围的齿形传送带的带动,直接产生相当大的反向振荡力。由于这两股力量的大小虽然相同,但是方向却是截然相反的,因而在相互抵消以后容易导致其合力成为零,进而使得滚轮在自身重力的直接运用下与压实路面发生紧贴作用。但是这两个激振力并没有发生在同一条直线上,因而在平面旋转的过程中,将直接形成一个全新的激振力。在中心轴进行旋转的过程中,偏心轴也会跟随其转动而进行旋转,进而使得激振力的旋转方向发生直接的改变。中心位置的激振轴始终处于不停转动的状况下,激振轴在扭转方向上也会不断发生变化,而在这种机械滚轮的反复影响以后,滚轮也会持续地扭转振动,进而对沥青路面产生连续的振荡波,沿着水平方向进行实时的传播,完成整个铺路压实过程。
在液压激振马达充分带动中心轴进行转动的过程中,经常会由于受到交变扭矩的直接作用,而滚轮将对整个地面的前后方向形成强有力的震荡波,相应的压力相当大,沥青铺设层在交变和剪切力的影响下,会直接出现剪切破坏的状况。此外,被压层也会受到持续的压力进而出现垂直位移。土粒质点在振荡压力和垂直压力的共同作用下,将会出现共振现象,而质点之间的结构也会受到严重的破坏,将进行重新地排列整合,进而通过积压排除了基础的孔隙,土粒当中的水分也会迅速地排出来,形成良好的压实效果。
2 振荡压实过程中的质量控制问题
2.1 振荡压实的开始阶段
在沥青路面铺设压实的过程中,初压所能起到的作用主要是对路面进行实时的平整和修复。而初压作业的开展并不十分容易,需要选择特定的条件,尤其在温度的设定上,需要在温度较高的时候进行,并且在混合材料已铺设完成以后,不能进行任何的推移。而在压实的过程中,通常需要设置压实的温度,在這一温度的设置上,需要根据沥青路面的黏稠程度、混合料种类、当天气温以及路面的铺设厚度所决定。在进行振荡压路的过程中,需要严格遵循从外到内的原则,相邻的碾压区域需要进行实时的重叠,通常,重叠的宽度应当为1/3的滚轮宽度。如果在路面的外侧有一定的挡板或者路石,还需要紧贴这些遮挡的物体进行实时的碾压操作。如果外侧并没有遮挡的物体,则需要在碾压外侧预留下30cm左右的空间,在完成第一次的碾压以后,需要迅速对外侧进行碾压,在整个外侧碾压的过程中,需要紧贴障碍物进行压实。
在这个过程中,压路机的大部分重量需要集中作用在碾压以后的沥青路面上,而其余的重量应当作用于路面的外侧,进而在最大程度上实时减少沥青路面在水平方向可能出现的位移状况。此外,在整个沥青路面初压的过程中,需要选择较轻的压路机,对路面形成持续的碾压,如果没有较轻的压路机,还可以通过对现有振荡压路机采取振荡关闭的方式替代。无论选择哪种压路机,在水平线上的压力都应当保持在350N/cm的水平。为了在最大程度上避免各种混合料出现严重的位移状况,还需要将压路机的驱动机向前平摊,而其碾压的路径需要保持较高的一致性,以免对路面产生较大的损坏。
2.2 振荡压实的重复阶段
在完成了第一遍的压实作业以后,通常需要迅速进行下一步的振荡压实操作,而这一操作主要是对路面的重复碾压。即第二次碾压,这次碾压的重要性相当高,而具体的碾压方法往往需要通过试验决定出来。为了确保路面的碾压有着较高的水平,减少孔隙出现的状况,需要重复碾压3次以上。在开展桥梁工程路面的压实作业时,还需要将振荡压路机的振动频率保持在 35Hz~502Hz,振幅调整在0.3mm~0.8mm。此外,通常还需要设置一定的振荡频率和振幅,而这一内容需要实时按照混合料的相关温度和种类进行确定。如果混合料的厚度相当大,则需要选择较大的振荡频率,并将相邻的碾压宽度进行重叠,保持在10 cm ~20cm。
2.3 振荡压实的最终阶段
在完成重复的碾压以后,并不代表路面的铺设压实工作已然完成,还需要进行最后一轮压实作业。在最终的压实作业当中,首先需要消除相关的滚轮痕迹,努力清理路面。其次,在开展最终作业之前,可以选择双轮压路机进行碾压,进而确保相应的效率。如果没有双轮压路机,则可以选择关闭振荡功能以后的振荡压路机。通常而言,碾压次数可以根据实际的状况进行选择,并且保持在1~2次即可。
3 振荡压实作业中的混合料接缝碾压操作
3.1 对于横向接缝的振荡压实
如果路面的接缝是横向的,在完成前边的路段摊铺作业以后,并没有直接开展后期的摊铺作业,则应当作好基础的横接缝技术处理操作。对于横接缝的压实需要通过运用相应的机械,顺着接缝的方向开展相应的作业。在开始的压实过程中,振荡压路机的荷载作用力主要集中在已经被压过的路面上,转而仅仅留下一小部分荷载作用力在没有压实过的路面上。因而,在这个时候,振荡压路机通常需要放慢自己的操作速度,重复相应的碾压操作,直到完成以后的接缝压实作业。如果相邻的其他路面并没有完成摊铺的作业,为了不对摊铺外侧造成严重的破坏,对整个横接缝进行碾压的过程中需要在没有摊铺的一侧垫上木板,以供振荡压路机进行压实。对于横向接缝的碾压,通常还需要振荡压路机的操作人员具有较高的操作经验,能够准确判断当前压路的方向,并且给予相同的作用力。如果在横向接缝的碾压过程中,出现了一定的问题,则应当进行迅速地调节,通过接缝重新铺设形成全新的碾压操作,使得整个碾压过程变得合理有效。
3.2 纵向接缝的碾压作业
在整个碾压的过程中,之所以会出现纵向接缝,很大程度上与摊铺手段有着直接的联系。由于摊铺的方式不同,最终所需要采取的压实办法有着直接的区别。如果同时使用两台摊铺机或者更多进行铺设压实作业,将会受到临近摊铺带温度的直接影响,并且纵向接缝也不会出现明显的边界。
因此,在采用梯队压路机进行压路的过程中,仅仅需要沿着裂缝的方向来回碾压便可以完成。如果仅仅使用了一台振荡压路机,则应当顺着原来的作业段进行实时的摊铺,等到摊铺作业完成以后再返回相临近的路面进行重复的碾压。
通过这样的操作,最终所形成的摊铺带内侧将没有侧方向的位移,而沥青混合料在滚轮的直接荷载压力下将向外发生大范围的位移。而在这样的状况下,并没有完成整个碾压操作,还需要振荡压路机顺着纵向的接缝线从离开内侧40cm的地方进行重复地碾压,接着再返回外侧边缘位置进行碾压。每当振荡压路机完成一次碾压,便需要向侧方位进行适当地位移,直到贴近内侧边缘10cm的位置可以停止。在临近的路面摊铺作业都已经完成以后,振荡压路机可以从压实的内侧位置开始,逐步压实到超过接缝线50cm~80cm的位置。
由于摊铺路面在进行摊铺的时候需要分段进行碾压,而相邻的路面温度不可以相差太大,否则容易对路面造成直接的损坏,因而在对纵向接缝进行振蕩压实的过程中,需要确保摊铺的时间不会太长。两台摊铺机同时作业,如果受到了多种因素的影响,容易导致摊铺带的间隔时间超过既有的规定范围,因而可以顺着边缘进行重复压实两次,接着再将振荡压路机在侧方位重复刚刚的操作,直到原来的纵向接缝已完全消失。在这个时候,可以将压路机进行逐次地侧移作业,直到超过了边界5cm的位置,进而完成整个压实操作。
由于许多时候的振荡压实所选择的摊铺方式是分车道摊铺,已被压实的摊铺带温度会逐渐地下降,而在这后面进行的混合料摊铺则需要与临近的摊铺地带相一致,搭接的长度通常为5cm,并且还需要对搭接的地方进行持续地加温,确保其温度与周围的摊铺地段相一致。在以后的操作当中,需要将沥青混合料摊铺到原来的混合料当中,并进行实时的整理。
4 振荡压路机的最终压实成效分析
在整个沥青路面的铺设过程中,通过对振荡压路机的使用,可以发现相应的压实效果更加完善。在传统的压路过程中,人们通常会选择运用静态作业的压路机车进行操作,而这种压路机车的操作效果往往并不好,容易出现各种缺陷和接缝。而振荡压路机则可以完全解决这些问题,给予完善的铺设过程。振荡压路机在整个公路沥青路面的施工过程中,具有良好的作用,从被完全压实的路面便可以得出相应的结论。
同时,振荡压实技术在整个沥青路面的应用上,实时降低了在压路过程中所可能出现的各种消耗,施工所容易产生的噪声也会迅速下降。而这一现象对于当前国内所提倡的节能环保理念,有着相当大的遵从,并且完全符合了施工理念。振荡压路机在时代的发展当中,必然还会进行实时的完善和进化,相应的压实操作也会更加科学有效,为了实时保障整个压路过程具有较高的成效,保持较高的平整度,施工部门必然需要加强对施工压路机的综合应用,通过完善和优化基础的施工方法,实现高质量的施工过程,提高路面压实的实际效果。而在振荡压路机的持续使用过程中,公路的实际使用性能将得到全面的提升,相应的使用寿命也得到了延长。在当前的使用过程中,通过综合应用各种先进的技术内容,能够实时提高沥青路面的质量,进而保障公路具有较高的使用效果。振荡压实技术在当前公路施工当中的应用已然变得十分完善,将在很大程度上提高沥青路面的压实成效,必然会在以后的发展过程中得到持续的应用和拓展。
结语
在时代的发展过程中,我国的公路施工技术得到了持续的发展,无论是基础的施工操作,还是具体的摊铺压实,都进行了相应的转化和完善。而人们的出行也对公路有着直接的要求,为了切实迎合这一要求,有必要对现有的振荡压实技术进行持续的优化,根据实际的发展要求,开展最为完善的道路平摊方式,推动整体公路使用质量的全面提升。
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