公路瀝青路面施工中振蕩壓實技術應用探討

宋殿中，張洪文

(中鐵十九局第三工程有限公司)

1 引言

目前在瀝青路面瀝青鋪裝層的碾壓工藝中，不同壓實機械所存在的各自缺陷，如靜態壓路機的壓實功能較小，能量及金屬消耗過大，而振動壓路機雖然具有較高的壓實功能和較好的經濟性，但振動作用會破壞表層的被壓材料，尤其在橋面施工中會破壞橋梁結構。近些年推出的振蕩壓路機，以新的壓實原理和機械結構彌補了振動壓路機的缺陷。振蕩壓實使材料受力合理而且連續，克服了振動壓路機壓實時跳振不連續的缺陷，從而獲得良好的壓實效果，提高了路面使用性能和壽命。

2 振蕩壓實原理

振蕩壓路機總體結構與自行式振動壓路機基本相似，但是其作用原理與振動壓實有本質的區別。振蕩壓路機的振蕩輪結構可分為臥軸式和垂直軸式。振蕩壓路機的工作原理是在振蕩輪內對稱安裝同步旋轉的激振偏心塊(軸)，兩偏心軸旋轉相位差為180°，且偏心質量和偏心距分別相等，保證了激振力和合力沿振蕩輪圓周徑向始終為零，而產生激振力偶，它使振蕩輪承受交變扭矩，對地面持續作用，形成前后方向的振蕩波，使被壓實材料產生交變剪應變。與此同時，在振蕩輪靜荷載作用下，產生垂直位移。這樣，在這種水平作用力和振蕩輪垂直靜載的共同作用下，使被壓實的材料顆粒發生共振、錯動，位置重新分布，消除了材料顆粒之間的空隙，實現了對被壓實材料在水平和垂直兩個方向的壓實。

3 振蕩壓實過程質量控制

3.1 初壓階段

初壓起平整穩定的作用，應在混合料攤鋪后較高溫度下進行，并不得產生推移、開裂，壓實溫度應根據瀝青稠度、瀝青混合料類型、壓路機類型、氣溫、鋪筑厚度經過試鋪試壓確定。

壓路機應從外側向中心碾壓。相鄰的碾壓帶應重疊1/3～1/2輪寬，最后碾壓路中心部分，壓完全幅為1遍。當邊緣有擋板、路緣石、路肩等支擋時，應緊靠支擋碾壓。當邊緣沒有支擋時，可以將邊緣先空出寬30～40cm，待壓完第一遍后，將壓路機大部分重量位于壓實過的混合料面上再壓邊緣，以減少向外推移。

初壓時，應采用輕型鋼筒式壓路機或關閉振蕩(振動)裝置的振蕩壓路機碾壓1～2遍，其線壓力不宜小于350N/cm。同時，壓路機的驅動輪應面向攤鋪機，且碾壓路線和方向不能突然改變，以免導致混合料產生推移。壓路機起動、停止必須減速緩慢進行。

3.2 復壓階段

復壓起壓實作用，這是關鍵的壓實工序，宜采用振蕩(振動)壓路機，具體的碾壓方式由實驗路確定。碾壓的遍數應經試壓確定，不宜少于3～5遍，以達到要求的壓實度和空隙率，并無明顯輪跡。

橋面瀝青混合料鋪裝壓實時，宜采用振蕩壓路機，振動頻率宜在35～50HZ，振幅宜為0.3～0.8mm，并根據混合料種類、溫度和層厚選用，層厚較厚時選用較大的頻率和振幅，相鄰碾壓帶重疊寬度為10～20cm，振蕩壓路機倒車時應先停止振蕩，并在向另一方向運動后再開始振蕩，以避免混合料形成鼓包。

3.3 終壓階段

終壓起整理作用，可消滅輪跡等。終壓可選用雙輪鋼筒式壓路機或關閉振蕩(振動)的振蕩壓路機(振動壓路機)碾壓，宜于1～2遍，以消滅輪跡，提高平整度。

4 振蕩壓實瀝青混合料接縫碾壓技術

4.1 振蕩壓實縱接縫的碾壓

縱接縫的形成與攤鋪工藝有關，縱接縫的形成情況不同，采用的碾壓方法也不同。

(1)2臺以上攤鋪機呈梯形隊進行全幅攤鋪時，因相鄰攤鋪帶的瀝青混合料溫度相近，縱接縫無明顯界限，碾壓時，壓路機沿縱縫往返各壓1遍即可。此種縱接碾壓效果較好。

(2)采用1臺攤鋪機沿作業段進行攤鋪，然后再返回攤鋪相鄰車道。可采用2臺攤鋪機前后保持較遠距離，沿同一車道作業段進行攤鋪。此種攤鋪作業方法形成的攤鋪帶，其內側無側向限位，瀝青混合料容易在碾壓輪的擠壓下，產生側向滑移，此時，壓路機應先從距內側邊緣30～50cm處沿縱接縫線往返各預壓1遍，然后調頭至外側的路緣石或路肩處開始初壓，每壓實1遍只側移10～15 cm，依次壓至內側距內側邊緣5～10cm處為止。待相鄰攤鋪帶鋪好后，再從已碾壓好的原內側位置開始，依次錯輪碾壓到越過縱接縫線50～80cm處為止。

這種縱接縫碾壓方法，考慮相鄰攤鋪帶溫差不宜過大，要求前后攤鋪時間不能過長，其時間間隔一般不得超過一個規定作業路段的攤鋪時間。

(3)與1臺攤鋪機進行攤鋪配套縱接縫壓實。由于受機械或其他條件限制，相鄰攤鋪帶攤鋪與壓實的時間間隔過長時，可先將壓路機沿無側限一側距離邊緣30～50cm處往返各碾壓1遍，然后再從有側限一側開始進行初壓，直至最初碾壓的接縫側無輪跡，再依次錯輪越過無側限邊緣5～8 cm處為止。

由于采用分車道攤鋪，已初壓的攤鋪帶接縫處混合料逐漸冷卻，新攤鋪的相鄰攤鋪帶混合料應與已壓實的攤鋪帶搭接3～5 cm，并在接縫處作加溫處理，然后再將搭接的瀝青混合料推回新鋪的混合料上并整型。分車道攤鋪縱接縫整形后，應隨即用壓路機將縱接縫壓平。

4.2 振蕩壓實橫接縫的碾壓

作業段攤鋪的前后連接處為橫接縫。前作業段攤鋪結束后，在后作業段攤鋪之前，應對橫接縫進行技術處理。

碾壓橫接縫應選用剛性光輪壓路機沿橫接縫方向進行橫向碾壓，開始碾壓時，碾壓輪的大部分應壓在已壓實的路段上，僅留15 cm左右輪寬壓在新攤鋪的混合料上。然后壓路機依次向新攤鋪路段側移碾壓(每次側移量為15～20cm)，直至完全越過橫接縫為止。

如果相鄰車道尚未攤鋪，碾壓橫接縫時應在末攤鋪的橫接縫一側墊上供壓路機駛出的材料(如木板等)，以免壓壞攤鋪帶邊緣，在處理縱接縫和橫接縫的壓實工藝時，通常應先碾壓橫接縫，后碾壓縱接縫，這樣可以避免橫接縫的接合面分離。接縫處出現不平現象，可在不平處作疏松處理后，進行補壓。

瀝青路面面層的壓實工序緊隨攤鋪工序，先進行接縫碾壓，然后沿作業路段，按初壓、復壓、終壓順序進行壓實作業。

5 振蕩碾壓過程中注意事項

(1)壓路機碾壓段長度應與攤鋪速度協調，并保持大體穩定。氣溫高，風速小時，碾壓段宜長;氣溫低，改性瀝青混合料路面，風速大時宜短。氣溫低于15℃，改性瀝青混合料路面施工時，壓路機應緊跟攤鋪機碾壓;氣溫低于10℃時，不容許施工。壓路機每次應由兩端折回的位置階梯形地隨攤鋪機向前推進，使折回處不在同一斷面上。在攤鋪機的連續攤鋪過程中，壓路機不得隨意停頓。

(2)壓路機碾壓過程中有瀝青混合料粘輪現象時，可向碾壓輪上灑少量的水或洗衣粉水，不可用柴油。輪胎壓路機可不灑水，或在施工開始時或在連續碾壓一段時間輪胎己發熱后可向輪胎灑水。

(3)壓路機不得在未碾壓成型的路段上轉向、調頭或停車等候。振蕩壓路機在已成型的路面行駛時應關閉振蕩。

(4)對壓路機無法壓實的橋梁、擋土墻等構造物接頭、拐彎死角、加寬部分及某些路邊緣等局部地區，應采用振動夯板壓實。對雨水井與各種檢查井的邊緣還應用人工夯錘等補充壓實。靠近防護欄的壓實有必要用小型的壓路機進行碾壓或修補碾壓作業。

(5)在當天碾壓的尚未冷卻的瀝青混合料面層上，不得停放任何機械設備或車輛，不得撤落礦料、油料等雜物。同時應觀察路面早期的施工裂縫，發現因超載或推移產生的裂縫應及時調整碾壓方式。

(6)碾壓段的長度要依據瀝青混合料的性質和出場溫度以及當天的溫度和風速等因素確定。碾壓段過短會影響平整度，過長會導致溫度降低，混合料難于壓實，最終影響壓實度和空隙率。合理確定碾壓段的長度才能提高路面的路用性能。

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