公路瀝青路面施工中振蕩壓實技術(shù)的應(yīng)用

王衍學(xué)

山東省菏澤市定陶區(qū)公路管理局

1 引言

就我國公路路面施工而言，由于瀝青路面的造價低、施工效率快、耐磨性好、無接縫等優(yōu)勢，所以在現(xiàn)代公路工程中應(yīng)用得非常廣泛。而公路瀝青路面施工最為關(guān)鍵的環(huán)節(jié)就是壓實施工，同時，隨壓實技術(shù)的不斷發(fā)展，振蕩壓實技術(shù)被引入瀝青路面施工中，在優(yōu)化公路瀝青路面的施工質(zhì)量方面有著不錯的效果。因此，為了進(jìn)一步挖掘振蕩壓實技術(shù)的價值及作用，對其進(jìn)行深入全面的研究有著深遠(yuǎn)的意義。

2 振蕩壓實技術(shù)的原理

振蕩壓實技術(shù)簡而言之就是指利用振蕩壓路機(jī)針對施工作業(yè)面進(jìn)行振蕩及壓實作業(yè)，以促使公路瀝青路面實現(xiàn)預(yù)期的質(zhì)量目標(biāo)。這個過程中，通過利用振蕩壓路機(jī)的兩個偏心軸在齒形傳送帶及中心振蕩軸的驅(qū)動下而形成兩種方向相反但等值的激振力，并在兩種激振力相互抵消及自重的作用下，使得振蕩壓路機(jī)滾輪可以和壓實層一直保持緊貼狀態(tài)，再通過交變扭矩的原理使得滾輪反復(fù)扭轉(zhuǎn)振動，在瀝青路面上形成持續(xù)的震蕩波，并順著瀝青鋪設(shè)水平方向擴(kuò)散開來，進(jìn)而促使公路瀝青路面施工實現(xiàn)良好的壓實效果，確保瀝青路面質(zhì)量。具體振蕩壓實技術(shù)原理如圖1所示。

圖1 振蕩壓實技術(shù)原理示意圖

3 振蕩壓實技術(shù)的實際應(yīng)用

3.1 工程概況

某市公路工程施工長度共計約50千米，屬于城市中的快速路，車道形式設(shè)計是雙向六車道，時速設(shè)計是每小時80公里，路基寬是40米。詞公路工程的主要內(nèi)容有路基工程、路面工程及涵洞工程。其路面工程形式為瀝青混凝土路面，路面壓實施工機(jī)械以振蕩壓路機(jī)為主。

3.2 接縫處振蕩壓實

3.2.1 縱向接縫振蕩壓實

此類接縫主要指的是施工路段與路面平行且順著路面長度均勻布置的連接部位。縱向接縫振蕩壓實施工的之前，先使用兩臺瀝青攤鋪機(jī)保持合理間距進(jìn)行同步攤鋪施工。整個振蕩壓實過程是：先順著縱向接縫進(jìn)行一次預(yù)壓，再針對外側(cè)的路肩部位做出壓施工，并壓至達(dá)到設(shè)計要求的標(biāo)準(zhǔn)壓實度。如果這個過程中臨近的攤鋪帶鋪設(shè)完工，那么就要以做完碾壓的內(nèi)側(cè)當(dāng)作起點，運(yùn)用錯輪碾壓的方式進(jìn)行相應(yīng)碾壓施工，提高縱向接縫碾壓質(zhì)量。

3.2.2 橫向接縫振蕩壓實

此類接縫主要指的是施工路段與路面垂直且順著路面寬度均勻布置的連接部位。在橫向接縫碾壓的工作中先是選擇光輪壓路機(jī)順著接縫的方向做預(yù)壓施工，接著在對整個斷面實施碾壓，直到碾壓完所有的橫向接縫，并待路段完全通過橫向裂縫為止。若這個過程中臨近車道路面瀝青未鋪好，就往沒有攤鋪的地方鋪設(shè)一些材料，再進(jìn)行橫向接縫碾壓，以此來保護(hù)好攤鋪帶邊緣，防止其被擠壓。

結(jié)合上述內(nèi)容分析，在實際碾壓接縫的過程中，應(yīng)優(yōu)先對橫向接縫做碾壓施工，完后再結(jié)合設(shè)計及規(guī)范要求對縱向接縫做碾壓施工。同時，大面積碾壓施工之前，要注意對表層的松散部分及凸出部位做好清理工作，從而增強(qiáng)碾壓施工的效率及效果。

3.3 路面振蕩壓實施工

通常來說，公路路面碾壓工作可以分為初壓、復(fù)壓及終壓三個階段施工。同樣，此公路瀝青路面工程也是遵循初壓、復(fù)壓及終壓的原則進(jìn)行碾壓施工，再加上不同碾壓階段的目的有所差異，施工要求也不盡相同，所以，本次路面壓實施工中結(jié)合各階段的要求選擇合適的計算機(jī)接線設(shè)備。同時，也考慮碾壓的組合方案、次數(shù)、壓實度和空隙率等會影響最終的碾壓效果，所以也對碾壓方案進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，以保障最終的壓實質(zhì)量。

3.3.1 初壓階段

初壓就是為能提高瀝青路面的穩(wěn)定性及平整性。且為了使得本次初壓施工能夠達(dá)到預(yù)期的效果，選擇在瀝青混合料溫度較高的時候開始初壓施工，先是使用振蕩壓路機(jī)從外延向中間不斷實施碾壓工作，且確保臨近兩個碾壓帶重疊部分≥三分之一輪寬，并保持對瀝青路面的均勻碾壓。接著使用缸筒壓路機(jī)做碾壓施工，并保持缸筒壓路機(jī)的驅(qū)動輪和前面攤鋪機(jī)方向及路線一致，不能出現(xiàn)偏離。

3.3.2 復(fù)壓階段

復(fù)壓施工可以進(jìn)一步增強(qiáng)路面壓實的程度，降低瀝青混合料的孔隙率。先是使用振蕩壓路機(jī)經(jīng)過試壓明確最佳壓實次數(shù)為5此以上，并控制壓路機(jī)碾壓過程中的振動頻率為35Hz～50Hz之間。實際碾壓工作中也要依據(jù)瀝青路面情況做合理的調(diào)整。另外，為保障瀝青路面碾壓成型的質(zhì)量，在復(fù)壓過程中也在現(xiàn)場加強(qiáng)了質(zhì)量控制及管理。

3.3.3 終壓階段

終壓主要是對瀝青路面進(jìn)行修整，并消除初壓和復(fù)壓過程中留下的軌跡，確保瀝青路面大大要求的壓實度及平整度。終壓施工選擇的是雙輪滾筒壓路機(jī)實施具體的碾壓作業(yè)，并關(guān)掉壓路機(jī)的振動設(shè)備，按1～2遍的進(jìn)行碾壓。同時，終壓施工過程中，一定要注意壓路機(jī)在倒車時不可以振蕩，完成轉(zhuǎn)向后再開始振蕩，這樣可以有效防止瀝青路面出現(xiàn)鼓包等問題。此外，也控制壓路機(jī)勻速緩慢行駛及碾壓，安排專業(yè)人員現(xiàn)場指揮及監(jiān)督終壓施工過程，并對壓實質(zhì)量及效果實施檢查，以保障最終壓實質(zhì)量達(dá)到設(shè)計要求標(biāo)準(zhǔn)。

4 影響振蕩壓實施工質(zhì)量的因素

4.1 瀝青的厚度

瀝青混合料攤鋪的厚度對振蕩施工的質(zhì)量有著直接影響，比如，若瀝青混合料的攤鋪厚度符合標(biāo)準(zhǔn)厚度要求，則可以有效保持路面層的濕潤，不僅可以給振蕩壓實施工爭得時間，而且也有利于提高瀝青路面的施工質(zhì)量。而若瀝青混合料攤鋪厚度與標(biāo)準(zhǔn)厚度不相符，則會加快路面的降溫速度，甚至容易引起瀝青路面出現(xiàn)離析問題，不僅增大了瀝青路面施工的困難程度，而且不利于路面振蕩施工的質(zhì)量。鑒于此，瀝青路面振蕩壓實施工時，應(yīng)綜合考慮到天氣及氣溫等各種因素，并且應(yīng)盡量選擇在瀝青混合料溫度比較高的時候?qū)嵤備伡罢袷帀簩嵶鳂I(yè)，從而提高瀝青路面整體的振蕩壓實施工質(zhì)量。

4.2 施工材料的性質(zhì)

若瀝青路面施工中所用的瀝青混合料表面不夠平整且很粗糙的話，就會增大振蕩壓實施工中的摩擦力，進(jìn)而增大施工難度；而若攤鋪的瀝青混合料表面有著良好的平滑度，則其振蕩壓實施工中的摩擦系數(shù)也會相對小點，便于振蕩壓實施工。同時，混合料拌制過程中所用的原料不同或配比不同，最終拌得的瀝青混合料的性質(zhì)也存在差異，比如，有些原料的吸水性比較強(qiáng)，易吸收混合料中的水分，使其過于干燥，不利于振蕩壓實作業(yè)；瀝青含量少的情況下，會導(dǎo)致混合料的黏度比較小，不利于路面的結(jié)合質(zhì)量。因此，為保證瀝青路面振蕩壓實施工的質(zhì)量，必須要對瀝青混合料的選料及配比進(jìn)行嚴(yán)格控制。

4.3 混合料的溫度

瀝青混合料的溫度對路面振蕩壓實施工的質(zhì)量也有著至關(guān)重要的影響，比如，若瀝青混合料的溫度過高，便容易增大瀝青路面的流動性，使得振蕩壓實施工作業(yè)過程中路面變形的概率增大。而如果瀝青混合料的溫度比較低，則易造成路面變硬，也不利于振蕩壓實施工的高效優(yōu)質(zhì)開展。因此，瀝青路面振蕩壓實施工期間，必須要結(jié)合實際的天氣及氣溫等情況來確定瀝青混合料的溫度，以便于振蕩壓實施工。

5 振蕩壓實質(zhì)量控制的方法

5.1 選擇合適的振蕩壓路機(jī)

振蕩壓路機(jī)是保障振蕩壓實技術(shù)有效應(yīng)用的基本條件之一，所以振蕩壓路機(jī)的性能情況對瀝青路面振蕩壓實施工的質(zhì)量有著直接的影響作用。而市場上的振蕩壓路機(jī)種類很多，且在性能及環(huán)境適應(yīng)能力等方面各有不同，因此，為保障瀝青路面振蕩壓實施工的質(zhì)量，就必須結(jié)合現(xiàn)實施工的需求及環(huán)境情況來選擇合適的振蕩壓路機(jī)型號，常用的振動壓路機(jī)類型及其適用范圍如表1所示。若公路瀝青路面施工中要想獲得更好的密實度及平整度，就盡量選擇中型振蕩壓路機(jī)；而若是針對小范圍做振蕩施工，則應(yīng)選擇小型振蕩壓路機(jī)；若為了能有效規(guī)避對遭受到侵蝕或黏結(jié)性比較差的路基產(chǎn)生不利影響，可選用重型振蕩壓路機(jī)開展實際作業(yè)。由此可見，瀝青路面振蕩壓實施工中選擇合適型號的壓路機(jī)是至關(guān)重要的一項工作。

5.2 加強(qiáng)技術(shù)人員培訓(xùn)

為保障振蕩壓實技術(shù)在瀝青公路路面壓實施工中應(yīng)用的質(zhì)量及效果，少不了專業(yè)技術(shù)人員的支持。所以，負(fù)責(zé)公路瀝青路面施工的單位一定要注意針對技術(shù)人員加強(qiáng)并落實好振蕩壓實技術(shù)的專業(yè)培訓(xùn)，使得所有的技術(shù)人員都了解和掌握好振蕩壓實技術(shù)工藝及要求后，再開始實際施工。同時，公路瀝青路面實際振蕩壓實施工中，也可以聘請高水平及經(jīng)驗豐富的技術(shù)人員指導(dǎo)具體的振蕩壓實施工過程，不僅可以最大化的保障瀝青路面壓實質(zhì)量，而且也有利于增強(qiáng)其他工作人員的實際操作能力及技術(shù)水平。

5.3 做好前期準(zhǔn)備工作

充足的準(zhǔn)備工作是保障公路瀝青路面的振蕩施工質(zhì)量及效果的關(guān)鍵。因此，必須針對瀝青路面振蕩施工落實好所有的準(zhǔn)備工作。首先，到公路瀝青路面攤鋪及壓實施工現(xiàn)場做詳細(xì)全面的勘察工作。其次，公開招標(biāo)專業(yè)的、合適的設(shè)計單位及施工單位，結(jié)合勘察結(jié)果編制符合現(xiàn)實施工要求的設(shè)計方案及施工組織方案。最后，組建監(jiān)督及審核部門，對圖紙、方案和施工組織實施嚴(yán)格、細(xì)致的審核，進(jìn)一步為后續(xù)公路瀝青路面振蕩壓實施工的高效優(yōu)質(zhì)開展提供保障。

5.4 注重壓實檢查工作

在公路瀝青路面壓實施工中有效應(yīng)用振蕩壓實技術(shù)，有利于增強(qiáng)瀝青路面的平整度及壓實度，但是，現(xiàn)實影響因素及限制條件比較多，也會使得瀝青路面振蕩壓實施工中發(fā)生一些問題，比如，接縫部位就是振蕩壓實施工中易發(fā)生質(zhì)量問題的地方。為此，公路瀝青路面實際振蕩壓實施工中要充分重視和嚴(yán)格落實壓實質(zhì)量的檢查，待有問題的時候，必須第一時間制定相應(yīng)措施加以解決，提高整個公路瀝青路面振蕩壓實的質(zhì)量。

6 結(jié)束語

綜上，在上述公路瀝青路面振蕩施工中，通過對振蕩壓實施工進(jìn)行科學(xué)合理的設(shè)計及組織安排，使得該公路瀝青路面的振蕩壓實取得了不錯的效果。并且對瀝青路面的平整度、壓實度及混合料孔隙率進(jìn)行檢驗也都符合設(shè)計及規(guī)范要求的標(biāo)準(zhǔn)，縱向接縫及橫向接縫的壓實施工達(dá)到了預(yù)期的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，也改善了傳統(tǒng)壓實技術(shù)應(yīng)用中的一些難題。由此可知，振蕩壓實技術(shù)適合應(yīng)用在公路瀝青路面的縱向接縫及橫向接縫壓實施工中，既能有效增強(qiáng)壓實施工質(zhì)量，也具有工藝操作簡單、技術(shù)含量高等優(yōu)勢，值得被廣泛推廣及應(yīng)用。

表1 振蕩壓路機(jī)分類