1、振蕩壓路機(jī)在瀝青路面施工過(guò)程中的應(yīng)用分析摘要：文章通過(guò)西寶高速路面一標(biāo)上面層瀝青攤鋪分析并探討了振蕩壓路機(jī)在瀝青路面施工過(guò)程中的應(yīng)用，對(duì)其工作原理進(jìn)行了分層次的詳細(xì)闡述， 其次對(duì)其壓實(shí)動(dòng)力學(xué)過(guò)程進(jìn)行了簡(jiǎn)單的論述，通過(guò)簡(jiǎn)單地介紹其他的壓實(shí)作業(yè)方式，與振蕩壓路機(jī)壓實(shí)方式做比較，最后對(duì)振蕩壓實(shí)過(guò)程質(zhì)量控制， 以及瀝青混合料接縫碾壓技術(shù)做了詳細(xì)的闡述。一、工程概況西寶高速公路是全國(guó)“五縱七橫”國(guó)道主干線(xiàn)g30 連云港至霍爾果斯重要一段，也是陜西省投資最大、里程最長(zhǎng)、設(shè)施最完善的一條高等級(jí)公路。西寶高速路面一標(biāo)設(shè)計(jì)為雙向八車(chē)道，設(shè)計(jì)時(shí)速120km/小時(shí)。其中上面層采用sma-13 改性瀝青馬蹄脂碎石上面

2、層，厚度 4cm 。為了保證路面壓實(shí)質(zhì)量，項(xiàng)目決定采用震蕩壓實(shí)工藝。二、振蕩壓路機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀及作用原理在 80 年代中期 h.hurner 博士提出振蕩壓實(shí)的新概念， 與傳統(tǒng)振蕩壓路機(jī)的工作原理大為不同。而德國(guó)的哈姆公司生產(chǎn)出了7t 和 9t的振蕩壓路機(jī)， 這一新的壓實(shí)工作原理與搓揉壓實(shí)合為一體，使得振蕩的能量沿著水平方向進(jìn)行壓實(shí)，效果明顯優(yōu)于垂直方向的振動(dòng)壓實(shí)。目前，工作質(zhì)量在6-10t 振蕩壓路機(jī)的振蕩輪結(jié)構(gòu)可分為兩類(lèi)，即垂直軸式和臥軸式， 其工作原理是對(duì)稱(chēng)安裝在振蕩輪內(nèi)的激振偏心塊兩偏心距和偏心質(zhì)量分別相等，相位差為180o，它們使得合力和激振力沿振蕩輪圓周徑向始終為零，在激振力偶的作用

3、下振蕩輪承受著交變扭矩， 從而形成一定的震蕩波， 被壓實(shí)的混合料在遮擋波對(duì)地面形成持續(xù)作用下產(chǎn)生交變剪應(yīng)變。在這種振蕩輪靜載時(shí)的垂直位移作用和水平作用力下，被壓實(shí)的材料顆粒發(fā)生共振、錯(cuò)動(dòng)，從而形成各自新的位置， 材料顆粒間的空隙在最大程度上消除了空隙，完成了兩個(gè)方向，垂直和水平的壓實(shí)。中心主動(dòng)輪軸和偏心軸在一周時(shí)間的旋轉(zhuǎn)過(guò)程中，在交變力矩和軸載的作用下， 地面材料受到振蕩輪不同程度的擠壓而變得密實(shí)，而且滾輪下方單元體因此而加速了剪力破壞，如此壓實(shí)度能夠大大提升，同時(shí)也減少了能量損耗，壓實(shí)效率大幅增長(zhǎng)。二、振蕩輪壓實(shí)瀝青混合料動(dòng)力學(xué)過(guò)程的分析在建立地面與振蕩輪之間相互作用的動(dòng)力學(xué)模型時(shí)，應(yīng)先進(jìn)行

4、假設(shè)，在進(jìn)行壓實(shí)之前地面材料的質(zhì)量可忽略，只有很少的地面材料參與振動(dòng)，材料之間存在一定的粘性因素而與地面連接固定不動(dòng)；同時(shí)略去振蕩壓路機(jī)本身在水平方向的振動(dòng)，而且在施工過(guò)程中振蕩輪相對(duì)于機(jī)架保持穩(wěn)定； 認(rèn)為振蕩輪與地面材料是一種有聯(lián)接的，依靠摩擦力施壓，而不是強(qiáng)制性藕合。因此雙向自由度的強(qiáng)迫振動(dòng)系統(tǒng)可視為振蕩輪進(jìn)行壓實(shí)過(guò)程中的動(dòng)力學(xué)模型， 在激振力矩 m的作用下振蕩輪做擺振運(yùn)動(dòng)， 激振力矩m經(jīng)擺振慣性力矩消耗，消耗剩余的力矩會(huì)使振蕩輪與支承面有摩擦，這樣可以引起被壓實(shí)材料的剪切變形，以及使振蕩輪發(fā)生一定的水平位移。當(dāng)激振力矩 m很小時(shí)，振蕩輪在摩擦力和激振力的共同作用下沿著支撐面做無(wú)滑轉(zhuǎn)滾動(dòng)，

5、此時(shí)所有的元件共同構(gòu)成一個(gè)振動(dòng)體系，振動(dòng)增大的同時(shí)摩擦力也在增大，直到達(dá)到一個(gè)限定值， 振動(dòng)輪與地面發(fā)生脫藕。三、振蕩、振動(dòng)與輪胎壓實(shí)比較振動(dòng)壓路機(jī)，碾壓輪內(nèi)有振動(dòng)器，可以使鋼輪產(chǎn)生振動(dòng)，在地面材料上振動(dòng)輪反復(fù)做垂直跳動(dòng)， 這一過(guò)程會(huì)導(dǎo)致地面材料的內(nèi)層發(fā)生過(guò)度壓實(shí)的情況， 而地面表層卻在振動(dòng)輪的強(qiáng)烈振動(dòng)下沒(méi)有得到充分的壓實(shí)，相反卻有松弛的現(xiàn)象發(fā)生，振動(dòng)壓路機(jī)在施工作業(yè)中，由于豎向激振力較大， 極容易將表面的粗粒材料擊碎，操作環(huán)境因振動(dòng)幅度大，因此需改善操作環(huán)境，采取隔振措施。振蕩壓路機(jī)在施工作業(yè)中， 不產(chǎn)生垂直的沖擊力， 因此在壓實(shí)過(guò)程中，地面材料平整穩(wěn)定， 但是壓實(shí)程度小，振蕩輪的交變剪切力

6、能夠產(chǎn)生揉搓壓實(shí)的作用， 對(duì)混合料的壓實(shí)具有保護(hù)作用，地面材料經(jīng)壓實(shí)后能夠很好地抵抗路面抗剪切能力，振動(dòng)幅度小，振蕩平穩(wěn)，操作環(huán)境較好。輪胎式壓路機(jī)在碾壓地面材料過(guò)程中，憑借自身重量對(duì)地面材料產(chǎn)生垂直載荷， 垂直載荷能夠有效減少輪胎與地面的空隙率，以此來(lái)達(dá)到壓實(shí)的目的。此外，充氣輪胎在碾壓過(guò)程中會(huì)發(fā)生一定的形變，形變對(duì)地面材料能夠進(jìn)行很好的揉搓作用，有助于地面材料的壓實(shí)。四、振蕩壓路機(jī)壓實(shí)施工質(zhì)量控制振蕩壓路機(jī)在施工作業(yè)中具體分為三個(gè)階段，即初壓階段， 復(fù)壓階段和終壓階段， 三個(gè)階段都需要控制好振蕩壓路機(jī)的壓速，宜均勻操作。（一）初壓階段振蕩壓路機(jī)在初壓階段中應(yīng)在較高的溫度下，攤鋪混合料后進(jìn)行

7、，并根據(jù)所施壓的瀝青混合料類(lèi)型、具體的氣溫情況、瀝青稠度以及壓路機(jī)類(lèi)型等確定壓實(shí)溫度。 避免在施工作業(yè)中產(chǎn)生被壓實(shí)材料的開(kāi)裂、推移等現(xiàn)象。壓路機(jī)在初壓過(guò)程中應(yīng)先從外側(cè)向中心開(kāi)始碾壓，碾壓帶之間應(yīng)保持 1/3 2/3 輪寬重合部分。在碾壓過(guò)程出如果出現(xiàn)路緣石或是路肩的支擋時(shí)，應(yīng)緊靠著路緣石或路肩的支擋進(jìn)行碾壓，如果無(wú)支擋，碾壓先行留出一定的寬度， 等到第一遍碾壓過(guò)后， 再次沿著邊緣部分進(jìn)行第二遍碾壓，這一過(guò)程中應(yīng)將壓路機(jī)大部分置于被壓實(shí)過(guò)的地方，沿著邊緣碾壓，以避免混合料的向外推移。初壓過(guò)程中需要關(guān)閉振動(dòng)裝置，在無(wú)振動(dòng)的情況下進(jìn)行12 遍的碾壓，壓路機(jī)不能忽然啟動(dòng)、變向或是停止，驅(qū)動(dòng)輪應(yīng)面向攤鋪

8、機(jī)，在碾壓過(guò)程中或是變向停止時(shí)，要先減速緩慢行駛， 以此來(lái)避免未被壓實(shí)混合料發(fā)生推移的現(xiàn)象。（二）復(fù)壓階段在壓路機(jī)壓實(shí)過(guò)程中，復(fù)壓是最為關(guān)鍵的一步，需要進(jìn)行35遍的碾壓，以增加碾壓的密實(shí)度，減少空隙率的發(fā)生。在瀝青混合料壓實(shí)過(guò)程中，振蕩機(jī)振動(dòng)頻率保持在35hz50hz之間，振動(dòng)幅度保持在 0.3mm 0.8mm之間，在實(shí)際的碾壓操作中還需要根據(jù)混合料的溫度、厚度以及種類(lèi)進(jìn)行調(diào)整和確定。在碾壓過(guò)程中，壓路機(jī)在倒車(chē)的情況下應(yīng)先停止振蕩， 然后再倒車(chē)以此來(lái)表面混合料在未壓實(shí)的狀態(tài)下出現(xiàn)鼓包現(xiàn)象。（三）終壓階段終壓階段中振蕩壓路機(jī)的振蕩只裝碾壓12 遍，以此來(lái)提高碾壓的平整度，輪跡應(yīng)做最后的消除。（四

9、）振蕩壓實(shí)瀝青混合料接縫碾壓技術(shù)振蕩壓實(shí)瀝青混合料接縫碾壓技術(shù)可分為振蕩壓實(shí)縱接縫的碾壓，振蕩壓實(shí)橫接縫的碾壓這兩種技術(shù)。當(dāng)攤鋪機(jī)多臺(tái)進(jìn)行攤鋪時(shí)，混合料此時(shí)的溫度穩(wěn)定， 無(wú)明顯縱接縫界限， 只需要壓路機(jī)進(jìn)行往返式的碾壓即可。 當(dāng)攤鋪過(guò)程中采用分車(chē)道進(jìn)行操作時(shí)，已經(jīng)過(guò)初壓的接縫處混合料溫度不高， 應(yīng)先進(jìn)行加溫處理， 并保持相鄰攤鋪混合料搭接 3cm 5cm ，然后進(jìn)行接縫處理并反復(fù)壓實(shí)。振蕩壓實(shí)橫接縫碾壓技術(shù)， 完成混合料攤鋪階段時(shí)， 先進(jìn)行橫接縫的技術(shù)處理， 在橫接縫方向上采用剛性光輪壓路機(jī)進(jìn)行碾壓，并將壓路機(jī)置于已壓實(shí)的路段上， 碾壓新攤鋪混合料時(shí)， 輪寬控制在 15cm左右進(jìn)行碾壓，依次進(jìn)行側(cè)移碾壓，直到越過(guò)橫接縫后停止。五、結(jié)語(yǔ)本文通過(guò)西寶高速路面一標(biāo)上面層施工，分析了震蕩壓路機(jī)對(duì)于提高路面壓實(shí)度的顯著作用， 通過(guò)合理的機(jī)械組合， 提高了壓實(shí)質(zhì)量，降低了機(jī)械成本，增加了項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)效益。參考文獻(xiàn)：1 凌晨，葉勤 . 振蕩壓路機(jī)在瀝青路面施工過(guò)程中的應(yīng)用分析j. 現(xiàn)代交通技術(shù)， 2006，01：5-7. 2 秦振書(shū)，潘建春 . 關(guān)于震蕩壓路機(jī)在瀝青路面施工中的應(yīng)用分析j. 科技資訊， 2010，24：126.