公路沥青路面施工中振荡压实技术的运用

陈明亮

摘 要：科学技术日益发展，带动多数行业的进步，具体至公路工程建设领域，摊铺、压实等环节的技术应用水平均有较大幅度的提高，其中以振荡压实技术颇具代表性。在本文中，则以公路沥青路面施工为背景，重点围绕振荡压实技术在该领域的运用要点展开探讨，以期起到抛砖引玉的作用。

关键词：公路工程;沥青路面;振荡压实技术

沥青路面是多数公路的路面形式，其在施工材料、施工技术等层面均具有优越性，有利于提高公路沥青路面的施工质量。压实是提高路面密实度和平整度的关键途径，在其作业技术体系中，以振荡压实技术较为关键，通过该项技术的合理应用，有利于提高路面的施工质量，确保沥青路面在后续的使用中可维持稳定的状态。

1 振荡压实技术的运用原理

振荡压实技术是提高路面压实度的重要技术手段，以振荡压路机为主要的施工设备，在完成路面摊铺工作后利用该设备组织振荡碾压作业。设备运行期间，齿形传动带具有驱动作用，可带动偏心轴（此装置共两套，分别布设在中心激振轴的两侧）发生运动，形成激振力（受力特点为：反向相反、大小一致），随之作用于沥青路面。由于两侧偏心轴产生的力始终大小相等并且方向相反，因此激振力的合力沿着滚轮轴向以及滚轮径向的力合力等于零，滚轮通过自身重力能够紧贴压实层，不会发生偏离地面的现象。由于方向相反、力值相同的激振力不同作用于同一条线上，因此偏心轴产生的激振力在旋转平面内形成偶矩，偏心轴随着中心激振轴旋转而旋转，中心激振轴发生一次旋转，偏心轴随着发生一次旋转，激振力偶矩旋向发生一次改变。设备运行期间，中心激振轴的方向发生持续性的变化，与此同时激振力偶矩的方向也具有变动性。在该过程中，滚轮承受扭矩作用力，因该部分力的作用而带动滚轮发生扭转转动行为，随之作用于待压实的路面，向其提供振动压力，使混合料沿被压水平层发生传播。

此外，由于存在碾体静荷载作用，混合料将有垂直方向的位移变化，质点出现共振现象，位置状态发生改变，沥青混合料中各类原材料的空隙量减小，内部多余的水分在外力作用下排出。经持续性的结构状态变化后，各部位保持紧密嵌挤的关系，由此提高路面的压实度。

2 振荡压实技术的应用特点

系统共振是压实作业的关键特征，其发生于振动压路机与地面间，若施工所用压路机的振动与之有较大的差异，将影响压实效果，即削弱振动作用，不利于压实度的提高。若压路机的频率偏高，则地面接受到的能量明显削减，此时也会影响压实效果。可见，调整振动特性以及频率均是振荡压实技术应用中的关键工作方向。

3 振荡压实技术施工质量的影响因素分析

3.1 沥青混合料路面的厚度

通常，对于厚度较大的铺层而言，经过碾压处理后其压实度更能够得到保证，原因在于厚层混合料的保温时间相对较长，可以给压实工作的开展争取充足的时间。反之，在路面结构层厚度较小的条件下，压路机需在短时间内碾压，此时需适当提高沥青混合料的温度，以便延长降温时间，更为有效地组织压实工作。

3.2 材料性质

（1）表面构造。若公路沥青路面施工中所用的混合料具有粗糙的表面，此时颗粒间难以高效移动，摩阻力较大，在启用压路机时需提供更大的能量，以便有效调整颗粒间的空间组合状态。若混合料表面较为光滑，此时摩阻力较小，在较小的能量作用下便可使材料紧密结合，提高混合料的压实度。

（2）集料的特性。1）安定性：如施工所用集料偏软，在压实阶段易破碎，随之影响压实效果。2）吸水性。集料具有較强吸水性时，将给沥青材料的流动提供“渠道”，经由该处转至颗粒内部，可见混合料具有偏干燥的特点，不利于压实工作的高效开展。

（3）沥青的特性。1）黏度：若黏度偏高，则会起到“阻隔”作用，在一定程度上限制集料颗粒的移动。2）含量：在沥青含量偏低的条件下，集料间的润滑效果较差，混合料整体呈现出偏干涩的特点，此时也将影响正常压实工作的开展。

3.3 压实温度

温度是振荡压实技术运用过程中的关键控制指标，其对压实效果的影响较为显著。

温度偏高时，将加强混合料的流动，混合料的组合状态有所改善。温度偏低时，混合料有硬结的情况，难以高效压实。因此，将温度控制在合理区间内是实现高效压实的关键前提之一，具体需考虑到集料间的摩阻力、沥青黏度、混合料级配、混合料体积性质，若某方面发生变化，对应压实温度也需灵活调整。在无粘轮以及无明显压痕的前提下，需尽可能在高温环境中完成压实作业，此时可取得较好的压实效果。

4 公路沥青路面施工中振荡压实技术的运用要点

4.1 振荡压路机的主要作业阶段

（1）初压。以轻型振荡压路机为宜，选择此类设备的原因在于其运行性能良好，可避免混合料沿水平方向位移的情况，并且可以满足高温碾压的施工要求。但需注意的是，沥青胶结料的温度不宜过高，通常以150℃较为合适。

（2）复压。以低幅振荡压路机较为合适，作为承接初压的施工阶段，复压的关键作用在于切实提高混合料的压实度，使其基本可以满足要求。

（3）终压。终压的作用在于全面提高沥青路面的压实效果，例如确保压实度和平整度的合理性，同时消除前期施工中残留在路面的轮迹，构成完整、平整、稳定的路面。温度控制方面，终压阶段需达到80℃以上。

无论初压、复压还是终压，各类设备在运行时均要尽可能维持匀速的状态，否则易出现混合料推移等质量问题。同时，加强现场管理，使各项碾压工作紧密衔接，在温度适宜的条件下高效将压实工作有序落实到位。

4.2 振荡压路机的选择方法

（1）根据路面施工材料特性加以选择：若沥青混合料含砾石以及碎石，则以大功率的振荡压路机较为合适;若沥青混合料的含水量较大或是使用到黏土材料，将延长压实施工周期，此时以小功率的振荡压路机较为合适，以循序渐进的方法完成压实工作;若沥青混合料中存在压实难度较大的砂石或是缺乏足够黏结特性的粉土，则以大功率公路振荡机械较为合适。

（2）根据施工场景加以选择：若为桥涵、路肩，该部分的施工范围较小，考虑到安全和质量的双重要求，以轻型振荡式压路机较为合适;若在路面压实施工中，则以中型振荡压路机较为合适，其运行性能更强，有利于提高路面的压实效果;若为基底层以及路基的压实作业，则以重型振荡压路机较为合适，必要时也可根据需求选用超重型振荡压路机。

4.3 振荡压实技术在运用期间的注意事项

（1）做足准备工作，例如对施工现场做全面的勘察，准确掌握实际施工条件，在此基础上合理规划后续的工作，描绘清晰且可行的施工路径;根据施工要求适配质量达标的材料以及性能良好的机械设备，做好质量检验以及调试工作;加强技术交底，强化施工人员的工程意识，准确认识施工目标，精准掌握施工技术。

（2）在混合料生产、运输、摊铺及碾压等关键的阶段，需要由专员采取管理措施，协调施工要素，营造有条不紊的施工环境;加强质量检查，例如可以采用随机法选点取芯，判断实际施工质量情况，若存在质量问题则及时处理;详细记录施工期间的各项数据，作为后续质量分析的参考依据;对于纵向接缝，其属于沥青路面结构中的薄弱部位，更应做好质量检查工作，保证其具有较高的压实度以及足够的平整度。

5 结语

综上所述，沥青路面是公路施工中的重点内容，压实是提高路面整体施工质量的关键途径。鉴于现阶段振荡压实技术应用效果较为良好的现状，在后续的施工中可视实际情况灵活应用该项技术，在先进技术的支持下，做好沥青路面各部分的压实工作。

参考文献：

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