公路瀝青路面施工中振蕩壓實技術的運用

陳明亮

摘 要：科學技術日益發展，帶動多數行業的進步，具體至公路工程建設領域，攤鋪、壓實等環節的技術應用水平均有較大幅度的提高，其中以振蕩壓實技術頗具代表性。在本文中，則以公路瀝青路面施工為背景，重點圍繞振蕩壓實技術在該領域的運用要點展開探討，以期起到拋磚引玉的作用。

關鍵詞：公路工程;瀝青路面;振蕩壓實技術

瀝青路面是多數公路的路面形式，其在施工材料、施工技術等層面均具有優越性，有利于提高公路瀝青路面的施工質量。壓實是提高路面密實度和平整度的關鍵途徑，在其作業技術體系中，以振蕩壓實技術較為關鍵，通過該項技術的合理應用，有利于提高路面的施工質量，確保瀝青路面在后續的使用中可維持穩定的狀態。

1 振蕩壓實技術的運用原理

振蕩壓實技術是提高路面壓實度的重要技術手段，以振蕩壓路機為主要的施工設備，在完成路面攤鋪工作后利用該設備組織振蕩碾壓作業。設備運行期間，齒形傳動帶具有驅動作用，可帶動偏心軸（此裝置共兩套，分別布設在中心激振軸的兩側）發生運動，形成激振力（受力特點為：反向相反、大小一致），隨之作用于瀝青路面。由于兩側偏心軸產生的力始終大小相等并且方向相反，因此激振力的合力沿著滾輪軸向以及滾輪徑向的力合力等于零，滾輪通過自身重力能夠緊貼壓實層，不會發生偏離地面的現象。由于方向相反、力值相同的激振力不同作用于同一條線上，因此偏心軸產生的激振力在旋轉平面內形成偶矩，偏心軸隨著中心激振軸旋轉而旋轉，中心激振軸發生一次旋轉，偏心軸隨著發生一次旋轉，激振力偶矩旋向發生一次改變。設備運行期間，中心激振軸的方向發生持續性的變化，與此同時激振力偶矩的方向也具有變動性。在該過程中，滾輪承受扭矩作用力，因該部分力的作用而帶動滾輪發生扭轉轉動行為，隨之作用于待壓實的路面，向其提供振動壓力，使混合料沿被壓水平層發生傳播。

此外，由于存在碾體靜荷載作用，混合料將有垂直方向的位移變化，質點出現共振現象，位置狀態發生改變，瀝青混合料中各類原材料的空隙量減小，內部多余的水分在外力作用下排出。經持續性的結構狀態變化后，各部位保持緊密嵌擠的關系，由此提高路面的壓實度。

2 振蕩壓實技術的應用特點

系統共振是壓實作業的關鍵特征，其發生于振動壓路機與地面間，若施工所用壓路機的振動與之有較大的差異，將影響壓實效果，即削弱振動作用，不利于壓實度的提高。若壓路機的頻率偏高，則地面接受到的能量明顯削減，此時也會影響壓實效果。可見，調整振動特性以及頻率均是振蕩壓實技術應用中的關鍵工作方向。

3 振蕩壓實技術施工質量的影響因素分析

3.1 瀝青混合料路面的厚度

通常，對于厚度較大的鋪層而言，經過碾壓處理后其壓實度更能夠得到保證，原因在于厚層混合料的保溫時間相對較長，可以給壓實工作的開展爭取充足的時間。反之，在路面結構層厚度較小的條件下，壓路機需在短時間內碾壓，此時需適當提高瀝青混合料的溫度，以便延長降溫時間，更為有效地組織壓實工作。

3.2 材料性質

（1）表面構造。若公路瀝青路面施工中所用的混合料具有粗糙的表面，此時顆粒間難以高效移動，摩阻力較大，在啟用壓路機時需提供更大的能量，以便有效調整顆粒間的空間組合狀態。若混合料表面較為光滑，此時摩阻力較小，在較小的能量作用下便可使材料緊密結合，提高混合料的壓實度。

（2）集料的特性。1）安定性：如施工所用集料偏軟，在壓實階段易破碎，隨之影響壓實效果。2）吸水性。集料具有較強吸水性時，將給瀝青材料的流動提供“渠道”，經由該處轉至顆粒內部，可見混合料具有偏干燥的特點，不利于壓實工作的高效開展。

（3）瀝青的特性。1）黏度：若黏度偏高，則會起到“阻隔”作用，在一定程度上限制集料顆粒的移動。2）含量：在瀝青含量偏低的條件下，集料間的潤滑效果較差，混合料整體呈現出偏干澀的特點，此時也將影響正常壓實工作的開展。

3.3 壓實溫度

溫度是振蕩壓實技術運用過程中的關鍵控制指標，其對壓實效果的影響較為顯著。

溫度偏高時，將加強混合料的流動，混合料的組合狀態有所改善。溫度偏低時，混合料有硬結的情況，難以高效壓實。因此，將溫度控制在合理區間內是實現高效壓實的關鍵前提之一，具體需考慮到集料間的摩阻力、瀝青黏度、混合料級配、混合料體積性質，若某方面發生變化，對應壓實溫度也需靈活調整。在無粘輪以及無明顯壓痕的前提下，需盡可能在高溫環境中完成壓實作業，此時可取得較好的壓實效果。

4 公路瀝青路面施工中振蕩壓實技術的運用要點

4.1 振蕩壓路機的主要作業階段

（1）初壓。以輕型振蕩壓路機為宜，選擇此類設備的原因在于其運行性能良好，可避免混合料沿水平方向位移的情況，并且可以滿足高溫碾壓的施工要求。但需注意的是，瀝青膠結料的溫度不宜過高，通常以150℃較為合適。

（2）復壓。以低幅振蕩壓路機較為合適，作為承接初壓的施工階段，復壓的關鍵作用在于切實提高混合料的壓實度，使其基本可以滿足要求。

（3）終壓。終壓的作用在于全面提高瀝青路面的壓實效果，例如確保壓實度和平整度的合理性，同時消除前期施工中殘留在路面的輪跡，構成完整、平整、穩定的路面。溫度控制方面，終壓階段需達到80℃以上。

無論初壓、復壓還是終壓，各類設備在運行時均要盡可能維持勻速的狀態，否則易出現混合料推移等質量問題。同時，加強現場管理，使各項碾壓工作緊密銜接，在溫度適宜的條件下高效將壓實工作有序落實到位。

4.2 振蕩壓路機的選擇方法

（1）根據路面施工材料特性加以選擇：若瀝青混合料含礫石以及碎石，則以大功率的振蕩壓路機較為合適;若瀝青混合料的含水量較大或是使用到黏土材料，將延長壓實施工周期，此時以小功率的振蕩壓路機較為合適，以循序漸進的方法完成壓實工作;若瀝青混合料中存在壓實難度較大的砂石或是缺乏足夠黏結特性的粉土，則以大功率公路振蕩機械較為合適。

（2）根據施工場景加以選擇：若為橋涵、路肩，該部分的施工范圍較小，考慮到安全和質量的雙重要求，以輕型振蕩式壓路機較為合適;若在路面壓實施工中，則以中型振蕩壓路機較為合適，其運行性能更強，有利于提高路面的壓實效果;若為基底層以及路基的壓實作業，則以重型振蕩壓路機較為合適，必要時也可根據需求選用超重型振蕩壓路機。

4.3 振蕩壓實技術在運用期間的注意事項

（1）做足準備工作，例如對施工現場做全面的勘察，準確掌握實際施工條件，在此基礎上合理規劃后續的工作，描繪清晰且可行的施工路徑;根據施工要求適配質量達標的材料以及性能良好的機械設備，做好質量檢驗以及調試工作;加強技術交底，強化施工人員的工程意識，準確認識施工目標，精準掌握施工技術。

（2）在混合料生產、運輸、攤鋪及碾壓等關鍵的階段，需要由專員采取管理措施，協調施工要素，營造有條不紊的施工環境;加強質量檢查，例如可以采用隨機法選點取芯，判斷實際施工質量情況，若存在質量問題則及時處理;詳細記錄施工期間的各項數據，作為后續質量分析的參考依據;對于縱向接縫，其屬于瀝青路面結構中的薄弱部位，更應做好質量檢查工作，保證其具有較高的壓實度以及足夠的平整度。

5 結語

綜上所述，瀝青路面是公路施工中的重點內容，壓實是提高路面整體施工質量的關鍵途徑。鑒于現階段振蕩壓實技術應用效果較為良好的現狀，在后續的施工中可視實際情況靈活應用該項技術，在先進技術的支持下，做好瀝青路面各部分的壓實工作。

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