公路沥青路面的振荡压实技术原理以及运用控制分析

【摘 要】对于沥青路面施工而言，其压实虽属最后也是最为关键的一个环节，但是振荡压实的好坏直接影响了沥青路面施工的质量。因此，在振荡压实中，就必须做好相关工作，尤其是要做好技术处理方面的问题。基于此，本文探讨了沥青路面振荡压实的相关问题，分析了公路沥青路面施工中振荡压实技术及工作原理，并结合实际案例探讨了沥青路面施工中振荡压实技术的具体运用及质量控制。

【关键词】沥青路面；振荡压实；技术原理；质量控制

前言

目前，我国经济建设不断进步与发展，使得各行各业都取得了非常大的成就。但是，无论是我国城市还是农村的经济建设与发展，都离不开公路建设及对公路的使用。总结我国大部分公路建设，其中沥青路面占据了很大部分，但是以往大部分沥青路面建设中使用的压实技术与方法都比较传统，采用的是普通压路机压实处理，在使用不久之后就会出现很多问题，然后再不停修补。在这种情况下，一方面会消耗大量的时间，另一方面也是对人力与财力的浪费。针对这种现状，我国道路工程建设不停改进与完善，在目前已经采用了较为新颖的振荡压实技术处理沥青路面，通过现代化的压实机对沥青路面进行振荡压实，使得沥青路面的施工质量得到了一定提高，同时也提高了公路质量及使用寿命。本文根据公路沥青路面建设案例，分析了振荡压实技术工作原理与振荡压实技术的实际运用，希望对相关行业有所借鉴。

1 公路沥青路面施工中振荡压实技术及工作原理

通过对压实分析，我们不难看出，其在各种工程建设中有着非常广泛的应用，比如说路基建设、路面修复及水利水电工程建设等很多方面都会用到振荡压实技术。由此可见，振荡压实技术与我们的生产生活息息相关，甚至关系到了我国经济建设的进步与发展。此外，在公路建设中使用振荡压实技术，除了能提高公路建设质量，同时也是推动我国压实技术不断进步与发展的重要因素之一。

我国道路建设已有多年历史，通过对以往建设的道路分析可知，拥有几十年历史的公路采用的都是传统的压实方式，采用这种方式处理的道路在使用了一段时间之后往往会产生开裂、脱落等各种问题。上个世纪末期，很多国家发现了传统压实技术处理后的路面会产生诸多问题，于是进行了不断创新与改进，其中首先提出了振荡压实新技术的当属瑞典人，而提出的振荡压实技术主要利用的是土力学中的变剪应力，同时将垂直原理结合在其中，换句话说就是将路面压实中所需的各类材料进行重排，然后利用垂直振荡压实与搓揉的方式减少空隙，从而促使路面结构更加坚实。目前，这类技术在不断创新与探索中取得了很大的进步，其中使用最为广泛的振荡压实机器当属日本研发的水平振荡压路机。大量实践证明，新技术（振荡压路机）在振荡压实中使用，很大程度上改变了传统压路机遇到的诟病，进而在根本上解决了沥青公路质量不高与使用寿命不长等问题。

振荡压路机与传统压路机之间相比而言，振荡压路机在总体结构上和传统压路机几乎没有差别，只是振荡压路机在传统压路机的两边转轴上安装了两个偏心块，同时振荡压路机利用的是滚动偏心轮转动产生的合力，从而最大程度满足路面压实中的密实度与平整度。此外，对于振荡压路机而言，其两边的转动轮在安装的时候，采用的是相位差180度的方式，这样使得其在具体的沥青路面压实中，滚轮与振荡轮都可以产生震动波；振荡压路机在振荡的时候，其最佳的碾压速度应控制在3～6km/h，而最佳的压实厚度应控制0.3～0.5m。为了提高沥青路面压实的整体效果及压实的生产效率，振荡块在振荡过程中还需要产生垂直压力。综上所述，即为目前振荡压实机的普遍工作原理。

2 沥青路面施工中振荡压实技术的具体运用及质量控制

2.1 案例工程概述

本文作者所亲历的南京市江宁区板汤线（东善桥至周村）道路工程，项目地处江宁区谷里街道。路线起于宁丹路，沿南唐二陵南端西沿，终于牛首大道。全长4.765km，路面断面0.5m土路肩+4.5m硬路肩+2×3.5m机动车道+0.5m路缘带+10m中央分隔带+0.5m路缘带+2×3.5m机动车道+4.5m硬路肩+0.5m土路肩=35m，工期一年。在建设初期的路面设计中，采用的是沥青混凝土路面，因此该公路建设属于沥青路面建设项目。该公路建设中沥青面层的中面层厚度设计要求为6cm左右，其中沥青采用的是SBS改性沥青，而沥青混合料的配合比采用的是GIM成型的方式，沥青混合料压实之后的最终温度应控制在120度及以上。

对于该公路沥青混合料的碾压控制以如下要求为准：钢轮（DD130）压1遍钢轮（HD120V）振荡3遍胶轮（XP310）碾压2遍钢轮（DD130）静压收面2遍。具体而言，在沥青混合料初压的时候采用钢轮（DD130）静压一遍，静压的速度控制在2.5km/h左右；在复压的时候采用钢轮（HD120V）振荡3遍，振荡压路机频率以45Hz左右为宜，而速度最好控制在4km/h左右，同时，还需要胶轮（XP310）碾压2遍，速度以4km/h左右为宜；终压则应采用钢轮（DD130）静压2遍，速度控制在2.5km/h左右。

2.2 振荡技术具体运用探析

2.2.1 温度控制

本公路沥青混凝土项目施工中，在现场施工中温度25度，当沥青混合料在复压完成后为131度，而最后压实完毕则为122度。通过现场相关试验分析可知，沥青混合料通过高温的作用之后能快速成型，并且能很好地达到相关的压实要求；同时，空隙率得到了严格控制；沥青路面压实均匀度得到了一定的保障，并且路面平整度也符合了相关的公路建设标准。

2.2.2 接缝碾压技术

在沥青混合料的摊铺及压实过程中，一般有两种接缝：横接缝与纵接缝。

2.2.2.1 横接缝的碾压

公路作业段的摊铺前后连接处即为横接缝。当前作业段完成摊铺工作后，在后作业段进行摊铺之前，就应及时做好横接缝的相关技术处理。在横接缝碾压时，应选用刚性光轮压路机处理横接缝，在横接缝上进行横向碾压。碾压开始，大部分的碾压轮都会压在已经压实的路段之上，通常只会留下大约15cm宽在新摊铺的混合料之上；压路机在逐渐碾压新摊铺路段的时候，其碾压的侧向位移一般为15～20cm，直到最后越过横接缝。当然，若相邻的车道并没有摊铺，那么碾压横接缝的时候应在未摊铺的车道上垫上供压路机便于行驶的材料，比如说木板或者钢板等，这样能有效避免压路机将摊铺带的边缘压坏。

2.2.2.2 纵接缝的碾压

在摊铺及压实过程中，对于纵接缝的碾压处理，主要包括了以下几个方面：（1）为了保证纵接缝碾压效果良好，当两台及以上摊铺机共同摊铺时，应选择梯形队前进，这样能保证相邻摊铺带沥青混合料的温度接近，从而使得在碾压时，纵接缝没有明显的界限。（2）上述过程之后，采用一台摊铺机沿着作业段摊铺，然后再返回相邻摊铺车道。此外，也可以采用两台摊铺机前后摊铺同一车道，但应保持二者的距离较远。这样摊铺，由于碾压轮挤压，往往会产生侧向滑移，为了解决这种问题，可以将压路机从距内侧边缘30～50㎝处沿着纵接缝往返预压一遍，之后再调头到外侧路肩处开压（每压一遍尽量保证侧向位移10～15cm，直到距离内侧边缘5～10cm为止）。（3）与一台摊铺机进配套摊铺纵接缝的压实。前述中采用了分车道摊铺的方式，对于初压的摊铺带而言，其接缝处混合料会逐渐冷却下来，而新的摊铺带（相邻摊铺带）混合料应同已压实的摊铺带搭接3～5cm为宜，同时还要做好接缝处的温度处理。之后，便可以将搭接处的沥青混合料推回新的摊铺混合料之上，最终成型。此外，这些过程完成之后，当分车道摊铺纵接缝整形完成后，还应及时利用压路机将纵接缝压平，以此保证路面的平整。

总的来说，在处理接缝的时候，一般先碾压横接缝，然后再碾压纵接缝，这样才能有效避免横接缝时的接合面分离现象的发生。此外，应注意的是，如果在接缝处出现了不平现象，可以在接缝不平处作疏松处理，接着补压。

2.3 振荡压实质量控制

2.3.1 初压阶段

初压的作用是为了平整稳定，而且应在混合料的摊铺完成后且高温下进行，切勿产生开裂与推移等，具体来说压实的温度还应根据沥青混合料的类型、稠度及压路机类型、温度及摊铺厚度等来确定。在碾压中，压路机应从外侧往中心处碾压，而相邻处的碾压带的重叠一般应控制为1/3～1/2轮宽。在中心碾压时，压完全幅一遍，如果其边缘部分有路缘石、挡板及路肩等，应紧靠这些支挡进行碾压；而边缘没有支挡，可以采用先将边缘空出约30～40㎝的方式进行，压完一遍之后，再将压路机大部分的重量放在压实过的混合料上进行边缘压实。本公路初压中，为了提高质量，采用的是轻型钢筒式压路机进行碾压处理（1～2遍），同时在一些地段也采用了关闭振荡装置后的振荡压路机进行碾压处理，而且保证了其线压力不低于350N/cm。

2.3.2 复压阶段

复压起着压实的作用，并且也是压实的关键工序，一般采用的是振荡压路机进行碾压。本案例中，碾压的次数控制在了3～5遍，具体而言，还是得根据具体的碾压效果来确定，应保障其达到规定要求的空隙率与压实度。

2.3.3 终压阶段

终压的作用在于整理，同时消除前述压实中出现的轮迹问题等。终压在本公路建设中采用的是双轮钢筒式压路机进行碾压，一般1～2遍即可，对于一些路段而言，也可以采用关闭振荡的振荡压路机的方式进行碾压。最终要彻底地消灭轮迹，从而提高公路建设的平整度。

3 结语

沥青路面公路建设在目前逐渐普遍，但其中压实过程处理不好，则会出现很多问题，因此必须注重压实过程中的处理。为了提高压实的质量与进程，就应提高相关的压实技术。本公路路面工程中采用的是振荡压实技术进行处理，其中采用了振荡压路机，取得的效果十分明显。

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