振蕩壓實(shí)工藝在橋面瀝青薄層加鋪中的應(yīng)用

盧明子

摘要：介紹了振蕩壓路機(jī)的工作機(jī)理，結(jié)合丫髻沙大橋施工的現(xiàn)實(shí)情況及具體碾壓效果，證明了振蕩壓路機(jī)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(shí)；振動(dòng)壓實(shí)；對(duì)比試驗(yàn)；壓實(shí)效果

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

丫髻沙大橋?yàn)閺V州環(huán)城高速的交通咽喉，于2012年進(jìn)行一次全面的大修，橋面重鋪維修是大修工程中的一項(xiàng)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(duì)丫髻沙大橋進(jìn)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(jìn)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(zhǎng)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?yàn)槿邕B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(dòng)對(duì)橋梁整體的影響，使用振蕩壓路機(jī)。

1振蕩壓實(shí)的基本機(jī)理

振蕩壓實(shí)技術(shù)是20世紀(jì)80年代初發(fā)明的一項(xiàng)新的壓實(shí)方法和技術(shù)，其作用原理與振動(dòng)壓實(shí)有本質(zhì)的區(qū)別。振蕩壓路機(jī)的振蕩輪結(jié)構(gòu)可分為臥軸式和垂直軸式，振蕩壓路機(jī)的工作原理為，在振蕩輪內(nèi)對(duì)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(duì)地面持續(xù)作用，形成前后方向的振蕩波，使被壓實(shí)材料產(chǎn)生交變剪應(yīng)力，于此同時(shí)，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(shí)材料顆粒發(fā)生共振、錯(cuò)動(dòng)，位置重新分部，消除了材料顆粒之間的空隙，實(shí)現(xiàn)了對(duì)被壓實(shí)材料在水平和垂直兩個(gè)方向的壓實(shí)。

2振動(dòng)和振蕩壓實(shí)效果對(duì)比試驗(yàn)

由于振蕩壓實(shí)的上述特點(diǎn)，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(jī)進(jìn)行施工。為了使振蕩壓實(shí)與振動(dòng)壓實(shí)效果有直觀的可比性，確定切實(shí)可行的碾壓方案。該試驗(yàn)是在壓路機(jī)碾壓速度，振動(dòng)頻率相同的條件下進(jìn)行。

3試驗(yàn)方法

（1）選3段100米長(zhǎng)的試驗(yàn)路段分別進(jìn)行碾壓。（2）使用相同重量的振動(dòng)壓路機(jī)和振蕩壓路機(jī)。（3）壓路機(jī)碾壓時(shí)，先調(diào)試壓路機(jī)的碾壓速度，并記錄實(shí)際的碾壓平均速度。（4）采用鉆芯法測(cè)定碾壓后的壓實(shí)度。（5）采用平整度儀測(cè)定平整度。（6）采用滲水儀檢測(cè)滲水性能。

4平整度與壓實(shí)度對(duì)比

方案 平整度（平均值） 壓實(shí)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(yàn)段總結(jié)

（1）當(dāng)采用相同碾壓速度和碾壓遍數(shù)時(shí)，振蕩壓路機(jī)相比振動(dòng)壓路機(jī)能達(dá)到更高的壓實(shí)度，振蕩壓實(shí)具有更高的壓實(shí)效率。（2）振蕩壓路機(jī)能達(dá)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(shí)復(fù)壓4-5遍能滿足高模量改性瀝青SMA-13施工需要。

工程應(yīng)用

丫髻沙大橋采用兩臺(tái)進(jìn)口某品牌11.0T振蕩壓路機(jī)一臺(tái)雙鋼輪振動(dòng)壓路機(jī)，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(fù)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(shí)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(duì)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(diǎn)：

（1）嚴(yán)格控制攤鋪溫度。攤鋪溫度應(yīng)不低于170℃。有條件時(shí)，可以采用混合料供料機(jī)，以保證攤鋪連續(xù)、均勻、不間斷的進(jìn)行。（2）設(shè)置專人管理碾壓工序。明確各階段的碾壓溫度、碾壓長(zhǎng)度、初復(fù)終壓的壓路機(jī)安排，隨時(shí)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(shí)后的路面滿足壓實(shí)度和平整度要求。（3）盡可能保證高溫碾壓。要求初、復(fù)、終壓在不產(chǎn)生嚴(yán)重推移和裂縫的前提下，在盡可能高的溫度下進(jìn)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(yīng)低于160℃，碾壓終了溫度不應(yīng)低于100℃。對(duì)高模量SMA-13瀝青混合料應(yīng)使用鋼輪壓路機(jī)緊跟攤鋪機(jī)碾壓。應(yīng)嚴(yán)格按照試驗(yàn)段中總結(jié)出的碾壓工藝進(jìn)行碾壓，禁止過壓使集料大面積破碎。（4）加強(qiáng)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(jī)進(jìn)行收邊碾壓，對(duì)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(dòng)擴(kuò)散范圍小，有效減少了振動(dòng)對(duì)鋼橋面產(chǎn)生的影響和施工噪音；壓實(shí)效率高，大大縮短了施工作業(yè)時(shí)間；壓實(shí)效果好，整體抽樣壓實(shí)度達(dá)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(shí)比振動(dòng)壓實(shí)具有更高的壓實(shí)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(jī)減少了垂直振動(dòng)和沖擊對(duì)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(jí)要求及瀝青混合料的類型，進(jìn)行試驗(yàn)段總結(jié)，制定合理有效的碾壓方案（碾壓速度，振動(dòng)頻率及碾壓遍數(shù)）是瀝青施工的關(guān)鍵。

參考文獻(xiàn)

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