振蕩壓實工藝在橋面瀝青薄層加鋪中的應用

盧明子

摘要：介紹了振蕩壓路機的工作機理，結(jié)合丫髻沙大橋施工的現(xiàn)實情況及具體碾壓效果，證明了振蕩壓路機在鋼橋面薄層加鋪中的可行性和優(yōu)越性。

關(guān)鍵詞：振蕩壓實；振動壓實；對比試驗；壓實效果

鋼橋面瀝青薄層加鋪是一項較難的技術(shù)問題，如何減少震動對鋼結(jié)構(gòu)橋梁的影響，保證瀝青面層的平整度和壓實度，以達到更好的耐久性是本項工程的重點。

丫髻沙大橋為廣州環(huán)城高速的交通咽喉，于2012年進行一次全面的大修，橋面重鋪維修是大修工程中的一項重要內(nèi)容，原橋面系結(jié)構(gòu)為橋面板上8cm鋼纖維混凝土，再鋪4cm瀝青混凝土橋面，由于車流量大，現(xiàn)有瀝青混凝土橋面已經(jīng)出現(xiàn)了不同程度的破壞，影響了道路的行車安全與舒適，為此決定對丫髻沙大橋進行瀝青路面維修工程。

本次施工先銑刨原橋面瀝青結(jié)構(gòu)層進行表面處理，熱灑布高粘度改性瀝青防水層，再攤鋪厚4cm高模量改性瀝青SMA-13做為橋面結(jié)構(gòu)層。攤鋪寬度為雙幅29.5米，攤鋪橋面長度1044米。

4cm高模量改性瀝青SMA-13

高粘度改性瀝青粘結(jié)防水層、改性乳化瀝青

原鋼纖維水泥混凝土橋面

橋面鋪裝圖

考慮到主橋為三跨連續(xù)自錨中承式鋼管混凝土拱橋，在碾壓方案的選擇上優(yōu)先考慮減少振動對橋梁整體的影響，使用振蕩壓路機。

1振蕩壓實的基本機理

振蕩壓實技術(shù)是20世紀80年代初發(fā)明的一項新的壓實方法和技術(shù)，其作用原理與振動壓實有本質(zhì)的區(qū)別。振蕩壓路機的振蕩輪結(jié)構(gòu)可分為臥軸式和垂直軸式，振蕩壓路機的工作原理為，在振蕩輪內(nèi)對稱安裝同步旋轉(zhuǎn)地激振偏心塊（軸），兩偏心軸旋轉(zhuǎn)相位差為180°，且偏心質(zhì)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(chǎn)生激蕩力偶，它使振蕩輪受交變扭矩，對地面持續(xù)作用，形成前后方向的振蕩波，使被壓實材料產(chǎn)生交變剪應力，于此同時，在振蕩輪靜荷載作用下，產(chǎn)生垂直位移。這樣在這種水平作用力和振蕩垂直共同靜載作用下，使被壓實材料顆粒發(fā)生共振、錯動，位置重新分部，消除了材料顆粒之間的空隙，實現(xiàn)了對被壓實材料在水平和垂直兩個方向的壓實。

2振動和振蕩壓實效果對比試驗

由于振蕩壓實的上述特點，考慮該工程薄層路面的特殊性質(zhì)，優(yōu)先選擇振蕩壓路機進行施工。為了使振蕩壓實與振動壓實效果有直觀的可比性，確定切實可行的碾壓方案。該試驗是在壓路機碾壓速度，振動頻率相同的條件下進行。

3試驗方法

（1）選3段100米長的試驗路段分別進行碾壓。（2）使用相同重量的振動壓路機和振蕩壓路機。（3）壓路機碾壓時，先調(diào)試壓路機的碾壓速度，并記錄實際的碾壓平均速度。（4）采用鉆芯法測定碾壓后的壓實度。（5）采用平整度儀測定平整度。（6）采用滲水儀檢測滲水性能。

4平整度與壓實度對比

方案 平整度（平均值） 壓實度（平均值） 滲水（平均值）

方案一 0.93 98.3 85

方案二 0.81 99.6 基本不滲

方案三 0.83 99.5 基本不滲

5試驗段總結(jié)

（1）當采用相同碾壓速度和碾壓遍數(shù)時，振蕩壓路機相比振動壓路機能達到更高的壓實度，振蕩壓實具有更高的壓實效率。（2）振蕩壓路機能達到更好的平整度和滲水性能，提高路面的使用性能。（3）振蕩壓實復壓4-5遍能滿足高模量改性瀝青SMA-13施工需要。

工程應用

丫髻沙大橋采用兩臺進口某品牌11.0T振蕩壓路機一臺雙鋼輪振動壓路機，單幅夜間封閉施工，選用方案二的碾壓方案（初壓：靜壓2遍，復壓：振壓4遍，終壓：靜壓1遍）。瀝青混合料的攤鋪和碾壓是瀝青路面施工中的重要環(huán)節(jié)，最終決定了瀝青路面最后的平整度和密實度，是控制路面的質(zhì)量關(guān)鍵。高模量改性SMA-13瀝青路面對攤鋪碾壓工藝有特殊的要求，與普通的瀝青路面的碾壓工藝相比有如下特殊幾點：

（1）嚴格控制攤鋪溫度。攤鋪溫度應不低于170℃。有條件時，可以采用混合料供料機，以保證攤鋪連續(xù)、均勻、不間斷的進行。（2）設置專人管理碾壓工序。明確各階段的碾壓溫度、碾壓長度、初復終壓的壓路機安排，隨時檢查收光情況，避免輪跡和粘輪現(xiàn)象出現(xiàn)。保證按照規(guī)范要求壓實后的路面滿足壓實度和平整度要求。（3）盡可能保證高溫碾壓。要求初、復、終壓在不產(chǎn)生嚴重推移和裂縫的前提下，在盡可能高的溫度下進行碾壓，但不得形成過壓現(xiàn)象。瀝青混合料的初碾溫度不應低于160℃，碾壓終了溫度不應低于100℃。對高模量SMA-13瀝青混合料應使用鋼輪壓路機緊跟攤鋪機碾壓。應嚴格按照試驗段中總結(jié)出的碾壓工藝進行碾壓，禁止過壓使集料大面積破碎。（4）加強邊部及局部位置的碾壓。攤鋪過程中盡可能減少局部位置的人工攤鋪，碾壓。橋面邊部位置需采用小型壓路機進行收邊碾壓，對于施工接縫及邊部碾壓不足位置，可采用熱瀝青封閉處理，確保橋面整體不滲水。

6施工效果

在施工過程中振動擴散范圍小，有效減少了振動對鋼橋面產(chǎn)生的影響和施工噪音；壓實效率高，大大縮短了施工作業(yè)時間；壓實效果好，整體抽樣壓實度達到99%以上；路面平整度δ在0.8-1.0mm之間，提高了橋面的行車舒適性。

7結(jié)論

（1）振蕩壓實比振動壓實具有更高的壓實效率，并且能提高瀝青路面平整度和抗?jié)B水性能，保證瀝青路面的耐久性等路用性能。（2）振蕩壓路機減少了垂直振動和沖擊對鋼橋面的影響，減少了噪音，在一些城市道路維修和鋼橋面加鋪中具有一定優(yōu)越性。（3）根據(jù)路面等級要求及瀝青混合料的類型，進行試驗段總結(jié)，制定合理有效的碾壓方案（碾壓速度，振動頻率及碾壓遍數(shù)）是瀝青施工的關(guān)鍵。

參考文獻

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