公路沥青路面施工过程中振荡压实技术分析

文/戚玉华、黄颖

1 前言

路面压实施工技术是整个沥青路面压实施工过程中必不可少的一项关键技术，但是在实际施工过程中或多或少都会存在一些问题和缺陷，所以本文主要对公路沥青路面施工过程中的振荡压实技术进行了理论分析和探讨。

2 振荡压实技术的原理

在沥青路面采取振荡压实的施工中，振荡压路机的两个偏心轴会在一个齿状传送带中心激振轴的相互影响下，出现两个相反的激振力。由于这两个激振力大小相同、方向相反，因此它们会互相抵消，整体的合力压实在滚轮的周围和径向上始终都是零，从而使得滚轮在自身受到重力影响时始终紧紧地粘附在压实层上[1]。因为这两个反向相等的激振力之间相互作用没有发生在同一条垂直线上，所以其会在一个旋转的平面上产生一个激振力的偶矩。但是，当偏心轴被激振转移时，偏心轴也可能随之转移，从而改变激振力的旋转方向。而随着中心激振轴的转动和激振力以及旋转方向不断发生变化，机械滚轮上便会出现反复相互作用的交变扭矩，进而带动滚轮扭转振动，沥青路面会同时出现连续振荡波，且沿着沥青铺设层的水平线方向进行传送。

在滚轮中心轴迅速运转的过程中，由于相互交变扭矩的影响，滚轮会对地面产生前后相同方向的高频率振动和压力波，在交变剪切应力重复作用下沥青铺设层就会产生剪切破坏，而且被压层还会受到连续静荷载的压力从而发生垂直位移。在垂直位移和振荡压力波的共同作用下，土粒质点会产生共振现象，质点重新进行组合排列，进而通过互相挤压去掉孔隙，挤出土中的水分，达到压实效果。

3 振荡压实技术施工要点

3.1 纵接缝中的振荡压实技术

所谓的纵接缝，就是两台沥青原料摊铺机在一个并列方向前行的过程中，两台摊铺机器之间所遗留出来的纵接缝。由于该条接缝所用沥青原料温度以及特性等条件基本相同，所以只需要使用振荡压实机对纵接缝之间进行一个来回的振荡和压实，就可以直接达到我们预期的沥青平整度和均匀压实度。通常情况下，在对道路进行各种沥青材料摊铺的日常施工管理过程中，两台沥青摊铺机械都必须在同一运行方向依次开动，一前一后，这样前一台所遗留下的质量问题，后一台就可以及时进行补充，从而最大程度上提升沥青摊铺工作的运行效率，同时沥青原材料也不会因此而浪费[2]。

两台摊铺机所遗留出来的两个接缝，会由振荡压实机进行多次碾压。在振荡压实机进行碾压的操作过程中，要将两轮错开碾压，从而将碾压的作用发挥到极致。如果在公路沥青施工过程中，只使用一台摊铺机，不仅会出现摊铺时间过长等情况，还会影响振荡压实的整体效果。

因此，当一台摊铺机在开始运作的同时，振荡摊铺机可以从另一侧开始进行振荡碾压，在与车体边缘30～50cm 的接缝地方进行多次振荡碾压压实，当振荡碾压压实效果已经达到一个预设碾压标准后，再从右侧开始进行振荡压，最终顺利完成整个摊铺沥青路面内部接缝的振荡碾压工作，确保整个沥青路面的接缝具有平整性和结实性。

3.2 横接缝中的振荡压实技术

一般而言，沥青路面上的物料在后期摊铺的使用过程中，彼此之间所形成的一条缝隙将其统称为横接缝，横接缝对摊铺沥青路面后期的使用效果和产品使用周期等都有直接的影响。

在碾压过程中，振荡压实机需要一段时间停留在完好的摊铺路面上，同时需要利用15cm 宽的轮子对所有摊铺中的物料进行依次碾压，完成依次碾压后，再从头开始，继续进行一次全方位、全过程的振荡压实，进而确保所有横接缝具有平整性。如果是在相邻摊铺区域之间没有进行物料的摊铺，那么在本区域内路面进行压实之后，则需要应用一种特殊复合材料的地垫将振荡压路机引导出来，从而避免对摊铺路面物料产生较大挤压性的创伤。

一般情况下，对横接缝进行碾压后，再对纵接缝进行碾压。只有将横接缝碾压平整后，才能对纵接缝进行再次压实。如果一次碾压工程结束后，碾压效果未能达到碾压工程的正常碾压指标，则还需要继续进行二次阶段碾压。另外，初压、复压和终压这三个关键阶段碾压是必不可少的，只有达到标准的平整度以及结实度的检测，才能竣工。

3.3 振荡压路机的选择

在公路沥青路面施工过程中，需要根据施工机械配套的实际工作情况来选择合适的振荡压路机，振荡压路机的实际工作效率主要是通过体积率和生产率来确认的，同时还要考虑其压实的深度以及所涉及的铺层厚度，使得碾压速度保持3～6km/h，铺层厚度控制在0.3～0.5m。在沥青路堤、基层和道路底层结构部分的道路施工中，振荡压路机的面积生产率主要是通过单位面积时间内所压实路面的表面积来进行确认的，一般在沥青路面施工中较为适用。将以上数据作为前提，根据工程的实际情况选择合理的振荡压路机，可以确保工程顺利开展。在路基与底基部分的压实施工过程中，一般情况下选用功率较大的振荡压路机；对于路面作业时，可以选择中型声波振荡压路机，有效提升道路密实度和道路平整性；对于路肩和桥涵等小坡度范围道路作业时，一般情况考虑选用轻型振荡压路机，有效避免给路缘道路造成不良损害，同时对其他结构部分也不会产生不良影响。另外，沥青建筑材料中可能含有一定的碎石和砾石，应尽量选用振动功率较大的电机振荡器或压路机。

4 振荡压实过程中的质量控制

4.1 初压阶段的工作

为了有效确保施工路面压实的平整性，在振荡压实过程中，需要由工程管理人员负责看管夯实时的初压。混合材料在进行夯实时，施工人员必须要掌控好混合作业材料摊铺时的温度，避免温度过高而影响工程的整体质量。因此，施工人员通常需要具备较高的施工专业技术素养，在沥青路面施工过程中，合理控制路面初压时的工作温度以及铺筑厚度等，以此确保沥青路面夯实的强度及稳定性，同时沥青的稠度也要严格控制在国家标准要求范围之内，以此才能充分保障沥青路面的初压质量。

此外，在施工过程中，还需要严格按照一定施工时间顺序按时进行合理作业，以此有效保障路面夯实的工作质量[3]。主要的施工作业顺序是由一个路段外侧向内依次进行初压的作业，并逐渐向路面中心进行碾压。如果有遮挡物出现在路段的边缘，振荡压路机需要紧贴支挡部位进行压实作业，从而有效提高道路初压作业质量。在初压作业时，必须根据路面压实工作顺序进行施工，确保每一道基础工序的压实质量，并在此基础上层层铺垫，确保每层夯实质量。

4.2 复压阶段的工作

初压阶段的施工工作已经完成之后，还需要将沥青路面重新进行一次复压，以此确保施工沥青路面质量。在振荡压实工作中，复压是关键，复压时可以考虑利用振荡压路机通过施工过程中所使用的沥青混合料对其路面重新进行反复压实，在此工作过程中要注意保证其振压的频率和震动振荡的幅度[4]。一般情况下，将其振荡幅值设置在0.3～0.8mm，振动频率的值设定为35～50HZ。另外，在日常振荡压实的工作过程中，还要着重考虑路面所需要压实的厚度和温度，因为当某些位置比较厚时，振荡幅值和振荡频率就会被设置的更高。当反复振压，振荡压路机在正常运行一段距离后，必要时就可以采用倒车回原位的方式再次进行振荡作业。

此时，我们需要特别注意的一点就是要严格按照规定的方式进行倒车压实作业工作，进而有效避免在公路振压过程中可能出现鼓包等问题，严重影响压实的操作质量。此外，在倒车的过程中，压路机不能连续地振荡作业，当其完全恢复原位之后，才可以进行后续工作。

4.3 终压阶段的工作

终压路面作业对于整个工程质量来说有着非常重要的意义，它可以消灭之前作业过程中所留下的痕迹。在对路面进行碾压时，可以考虑选择钢筒式的压路机，或者是利用去除振荡功能的压路机进行最后一次终压。通常情况下，终压施工需要在混合材料温度80℃以上进行碾压，碾压1～2 遍后，就会将路面上的轮痕消除，大大提升了路面的平整度。路面压实工程的质量会直接影响公路工程项目的整体质量，为了有效保证路面能够具有高效的压实效果，施工人员可以把传统的压实技术和振荡式压实技术进行有效结合，最大限度提升道路对于车辆的负载能力。

5 结语

在公路沥青路面施工的过程中，压实是施工过程中最后一道关键的工序，也是比较重要的一个环节，它对施工质量的提升影响较大。压实技术在当前我国沥青路面的压实施工中得到了广泛应用，不仅有效保证了路面承受力的平衡均匀，而且还提高了施工过程中的稳定性，为延长公路的使用寿命、保证行车安全提供了良好保障，促进了我国公路运输领域的健康快速发展。