鄭興海

振蕩壓實(shí)技術(shù)在公路瀝青路面施工中的應(yīng)用

鄭興海

Zhen dang ya shi ji shu zai gong lu li qing lu mian shi gong zhong de ying yong

作為新興的技術(shù)——震蕩壓實(shí)技術(shù)，一方面，它在公路瀝青路面的應(yīng)用不僅有效地提高路面的耐久性，還有效提升了路面壓實(shí)效果；另一方面，它帶來了更高的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)保效益，在公路建設(shè)中受到極大的歡迎。震蕩壓路機(jī)，作為新推出的施工器械，有效彌補(bǔ)原先傳統(tǒng)壓路機(jī)在施工中所存在的不足，在公路瀝青公路的建設(shè)中將會得到越來越廣泛的運(yùn)用。

一、振蕩壓實(shí)技術(shù)的原理

震蕩壓實(shí)技術(shù)即運(yùn)用震蕩壓路機(jī)進(jìn)行壓實(shí)的一系列技術(shù)。在二十世紀(jì)末，世界各國都在對公路壓實(shí)技術(shù)進(jìn)一步的改進(jìn)，瑞典人首先提出了震蕩壓實(shí)的新技術(shù)，接著德國、瑞典研制成功的一種水平方向振動的新型壓路機(jī)——震蕩壓路機(jī)。采取振蕩壓實(shí)技術(shù)進(jìn)行路面施工的機(jī)械設(shè)備是振蕩壓路機(jī)。當(dāng)我們使用振蕩壓路機(jī)來進(jìn)行振蕩壓實(shí)路面時(shí)，震蕩壓路機(jī)的工作原理是這樣的：壓路機(jī)中心激振軸借助齒輪傳動帶驅(qū)動兩邊的偏心軸運(yùn)轉(zhuǎn)，這時(shí)候兩邊的偏心軸就會形成大小相等且方向相反的激振力。因?yàn)閮蛇叺募ふ窳σ恢贝笮∠嗟?、方向相反，所以這兩邊激振力在滾輪周向上和徑向上的合作用力一直為零，二者相互抵消，因此，滾輪結(jié)構(gòu)靠著自身產(chǎn)生的重力一直密切壓在公路的壓實(shí)層上，而不能脫離公路表面。同時(shí)，由于大小相等方向相反的兩邊激振力無法工作在同一直線中，因此這兩激振力會在自身旋轉(zhuǎn)面中產(chǎn)生激振力偶矩M。在中間的激振軸工作一圈時(shí)，兩邊的偏心軸會跟隨工作一圈，隨即激振力偶矩的旋向就會改變一回。因此，隨著中心激振軸的不停旋轉(zhuǎn)，激振力偶的旋向也會一直變化，從而，滾輪上會持續(xù)吸收交變扭矩的壓迫，產(chǎn)生滾輪的扭轉(zhuǎn)振動，對公路做出不斷的振蕩壓力波，方向是按照被壓路面的平直方向在碾體前后傳播。

二、振蕩壓實(shí)技術(shù)的要點(diǎn)及效果

使用震蕩壓路機(jī)產(chǎn)生的振動與公路和壓路機(jī)二者所組成的系統(tǒng)的共振頻率之間的大小關(guān)系對振蕩壓實(shí)效果的影響很大。若二者之間頻率相差不大，那么振蕩壓實(shí)就會取得較好的壓實(shí)效果；倘若二者頻率相差較大，就不會產(chǎn)生較好的振蕩壓實(shí)效果。在建造壓路設(shè)備時(shí)，會考慮讓壓路設(shè)備的頻率靠近共振的頻率，而且若壓路設(shè)備頻率太高，那么壓路設(shè)備對于公路的有效壓實(shí)較少。振蕩壓實(shí)的效果越好，公路間隙越小、水含量越少、滲透性越低、增加路面的強(qiáng)韌程度，從而更加緊密夯實(shí)。

三、影響振蕩壓實(shí)技術(shù)施工質(zhì)量的因素分析

在公路瀝青路面施工中對振蕩壓實(shí)技術(shù)施工質(zhì)量產(chǎn)生影響的因素有很多。瀝青層的厚度和結(jié)構(gòu)層的厚度對整個(gè)施工質(zhì)量都有影響。一般而言，厚一些的瀝青層容易鋪設(shè)，但需要較長的作業(yè)時(shí)間；而薄一些的瀝青層冷卻速度較快，需要較高的初溫。瀝青鋪層厚度還應(yīng)不過于的薄，以保證不會出現(xiàn)離析現(xiàn)象和產(chǎn)生壓實(shí)問題，避免集料破壞。施工作業(yè)使用材料的性質(zhì)優(yōu)劣也會對施工質(zhì)量造成影響。不光滑的混合料表面可以造成巨大的摩擦力，難以挪動，增加壓實(shí)的難度，越光滑的混合料之間摩擦力越小，越容易接觸到一起，越容易被壓實(shí)。不堅(jiān)固的集料容易在壓路機(jī)振蕩夯實(shí)過程中被破壞，破壞公路的緊實(shí)性；且容易吸水的集料，同樣會造成壓實(shí)難度增加。瀝青的難度倘若較高，會增加集料顆粒的移動難度，同樣造成振蕩夯實(shí)的難度增加。此外，如果混合料的溫度較高，在振蕩夯實(shí)作用下，材料會移動，破壞整體結(jié)構(gòu)；混合料溫度又過低的話，又不易振蕩夯實(shí)；振蕩壓實(shí)的最優(yōu)溫度應(yīng)該是根據(jù)集料間的阻力、填料配比、粘度等具體因素而定。使用的振蕩壓路機(jī)械設(shè)備同樣對施工作業(yè)質(zhì)量有影響。通常來講，大型機(jī)械取得的壓實(shí)程度較大，輕型的效果較低。

四、振蕩壓實(shí)技術(shù)在公路瀝青路面施工中的應(yīng)用

1.對于混合材料接縫處的碾壓技術(shù)

（1）對于縱接縫的振蕩壓實(shí)

在公路瀝青路面施工過程中經(jīng)常會產(chǎn)生縱接縫，它們是位于作業(yè)區(qū)域內(nèi)的方向與公路路面方向同向的連接處。針對工地內(nèi)縱接縫的振蕩壓實(shí)作業(yè)，施工單位須準(zhǔn)備兩臺攤鋪機(jī)同時(shí)進(jìn)行鋪設(shè)工作，同時(shí)須保證這兩臺設(shè)備間維持一定的長度，不能很接近對方。進(jìn)行縱接縫的碾壓工作時(shí)，壓路設(shè)備需先按照縱接縫線做一次來回預(yù)壓，然后再在外邊的路肩處操作初壓工序，倘若相近的攤鋪帶作業(yè)完成，我們需要把碾壓完成的內(nèi)側(cè)當(dāng)成起點(diǎn)，進(jìn)行錯(cuò)輪碾壓，在經(jīng)過如此來回的碾壓之后，就可以得到較好的碾壓效果，從而完美地完成縱接縫的碾壓壓實(shí)工作。

（2）對于橫接縫的振蕩壓實(shí)

橫接縫即為作業(yè)區(qū)域內(nèi)與公路方向垂直的連接處。在進(jìn)行公路振蕩夯實(shí)作業(yè)的攤鋪之前，施工單位要完成公路路面接縫處的科學(xué)預(yù)處理。當(dāng)進(jìn)行碾壓夯實(shí)橫接縫作業(yè)時(shí)，施工單位須采取剛性強(qiáng)度較大的光輪型壓路設(shè)備，剛開始時(shí)候需迎著橫接縫的方向操作碾壓作業(yè)，之后再按序進(jìn)行碾壓，直至新鋪設(shè)的路面充分漫過橫接縫區(qū)域。然而，倘若當(dāng)還沒有鋪設(shè)臨近道路通道時(shí)候，施工單位針對橫接縫的碾壓作業(yè)需把壓路機(jī)需要使用的材料鋪設(shè)在還沒鋪設(shè)的橫接縫一側(cè)，以此來保證攤鋪帶的邊緣不受壓力排擠。

2.振蕩壓實(shí)施工過程中的質(zhì)量控制措施

（1）初壓階段

設(shè)立初壓階段就是為了讓公路保持平潔固定，因此操作壓路設(shè)備進(jìn)行碾壓作業(yè)須在瀝青混合材料鋪設(shè)之后溫度仍比較高的情況下操作。壓路設(shè)備要從公路外沿開始碾壓作業(yè)，再向中間進(jìn)行碾壓作業(yè)。挨著的碾壓區(qū)域需要重復(fù)碾壓三分之一到二分之一的距離，以此來保證挨著地方都能得到充分的碾壓壓實(shí)。一般而言，在初壓階段往往使用小型的壓路機(jī)械設(shè)備，同時(shí)壓路機(jī)械設(shè)備的驅(qū)動輪需要朝向攤鋪機(jī)，進(jìn)行碾壓作業(yè)時(shí)，走線和方向都不能隨意變動，從而確保鋪設(shè)的公路路面不會出現(xiàn)開裂。

（2）復(fù)壓階段

復(fù)壓階段的主要目的是進(jìn)一步增加公路路面的壓實(shí)程度，減少路基中的空隙率。因此，使用的壓路機(jī)應(yīng)當(dāng)為振動型的壓路機(jī)械設(shè)備，完成試壓工作后根據(jù)實(shí)際施工情況得到科學(xué)碾壓的次數(shù)，通常來講，進(jìn)行來回碾壓作業(yè)的遍次數(shù)不能低于五次；且駕駛振動壓路機(jī)進(jìn)行碾壓作業(yè)時(shí)，壓路機(jī)的振動頻率通常在35Hz～50Hz，當(dāng)然還需依據(jù)具體所用的瀝青混合材料做出不同的改變，堅(jiān)持具體情況具體分析的辯證科學(xué)觀。

（3）終壓階段

終壓階段的主要目的是平整公路路面，鋪平機(jī)械設(shè)備碾壓的痕跡，保證公路更加穩(wěn)定、平整，壽命長。在進(jìn)行終壓階段作業(yè)時(shí)，施工單位駕駛雙輪滾筒型的壓路設(shè)備來碾壓作業(yè)，操作時(shí)需關(guān)閉振動裝置，碾壓的次數(shù)一般不超過兩次，如此一來就能實(shí)現(xiàn)公路最大限度上的平整。

3.振蕩壓實(shí)技術(shù)施工的注意事項(xiàng)

在理解以上所述之后，還需多注意以下若干注意事項(xiàng)。人是一切工作的執(zhí)行者，培訓(xùn)好專業(yè)的技術(shù)人員，合適使用振蕩壓實(shí)技術(shù)，是高效、科學(xué)完成施工作業(yè)的前提和重要保障。進(jìn)行施工作業(yè)前，還需實(shí)現(xiàn)良好的準(zhǔn)備工作，制定科學(xué)、合理的施工方案和施工工序流程；二是要及時(shí)對路面情況進(jìn)行檢查和檢測，及時(shí)找出問題和解決方案。另外，針對大長坡區(qū)域，要對大貨車等車型進(jìn)行剎車檢查，設(shè)立合理的剎車區(qū)域，確保通行安全。對于特殊路況，還需依據(jù)具體情況，如坡度、距離等，加建緊急避險(xiǎn)車道，預(yù)防剎車失靈等危險(xiǎn)情況。

五、結(jié)語

綜上所述，我們要在充分理解振蕩壓實(shí)技術(shù)院里的基礎(chǔ)之上，掌握振蕩壓實(shí)技術(shù)的要點(diǎn)及應(yīng)用效果；通過對影響公路施工振蕩壓實(shí)技術(shù)運(yùn)用效果的因素分析，從根源上找出解決出現(xiàn)問題的根源及方法，從源頭加強(qiáng)控制、加強(qiáng)施工進(jìn)程中和后的質(zhì)量控制，避免各式各樣公路問題的出現(xiàn)，從而建成更安全、更穩(wěn)定的公路。本人堅(jiān)信震蕩壓實(shí)技術(shù)提高公路瀝青路面的壓實(shí)質(zhì)量和耐久性，在公路瀝青公路的建設(shè)中將會得到越來越廣泛的運(yùn)用。以上的粗淺之見，如有不到之處還望相關(guān)專業(yè)人士批評指正。

（作者單位：棗莊市公路管理局市中公路局）