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【摘 要】 路面压实作为沥青公路路面施工中的重要工序，关系到沥青路面的质量，而其成功的关键是选择压实技术和工艺。在振动压路机使用受限制的时候，采用振荡压路机可很好的完成沥青路面的压实工作。
【关键词】 振荡压实技术；公路沥青路面施工；应用
引言
沥青路面是公路中常见的路面，沥青路面的压实度直接影响到公路的质量。在沥青桥面铺装压实中振动压路机振动会引起桥梁的裂缝或病害，降低桥梁使用寿命。通常的做法是降低沥青铺装的压实度标准，采用静压或弱振的方法进行压实，压实度得不到保证，振荡压路机可有效解决这个问题，在保证压实度的同时，对桥梁不造成影响。另外大中城市的市政公路有时要经过城市繁华地带，施工中高层建筑防振动，居民区防噪音、防振动的问题，都是路面压实中需注意的问题，压路机振动会造成对周围环境的振动污染，严重时还会危及附近的建筑物和地下设施的安全，因而在一定程度上限制了振动压路机的正常使用。振荡压路机的使用，是这种情况下的一个首选方案。
一、振荡压路机的工作原理
振荡压实技术是通过振荡压路机发挥作用的，振荡压路机的振荡轮有两种不同的结构：卧轴式和垂直式。振荡压路机振荡轮在总体上仍采用振动压路机振动轮的结构形式，由压实滚筒、减振器和机架组成。振荡滚筒内安装，一根中心轴和二根偏心轴。液压马达传出的动力驅动中心轴旋转，并通过中心轴经同步齿形带驱动对称布置的两根偏心根转动。偏心轴转动产生的惯性偏心力使压实滚筒受交变扭矩作用，滚筒发生振动，形成所谓“振荡”运动，并将“振荡”作用所产生的能量传给被压材料，对被压材料产生剪切作用并在机械重力的综合作用下使材料得以密实，达到理想的压实效果。
振荡压实技术的工作原理：在振荡轮内将对称同步旋转的激振偏心块轴进行安装，两偏心轴旋转的相位是180度且两者偏心距与偏心质量相等。在确实保证激振力与合力沿振荡轮圆周径向始终为0的前提下会有激振力偶产生。在激振力偶的作用下使所承受的交变扭矩得到不断改变，同时对地面进行不断作用捉使有前后方向的振荡波形成。在这种水平作用力和振荡轮垂直静载的共同作用下公路沥青路面骨料颗粒之间的空隙会逐渐消除，从而在水平和垂直连个方向上对公路沥青路面进行压实。
二、振荡压路机与振动压路机的区别
1、振荡压路机
振荡压实时，中心激振轴通过齿形传动带驱动两侧的偏心轴，两偏心轴将产生大小相等方向相反的激振力。由于两激振力始终等值反向，故激振力的合力沿滚轮周向和径向总是为零，这样，滚轮依靠自重将始终紧贴在压实层上，不会跳离地面。因等值反向的激振力不作用在同一作用线上，故两偏心轴所产生的激振力将在旋转平面内形成一个激振力偶矩M。当中心激振轴旋转一周，偏心轴也同时旋转一周，激振力偶的旋向即改变一次。中心激振轴不断转动，则激振力偶的旋向不断改变，这样，滚轮上将反复承受交变扭矩的作用，形成滚轮的扭转振动，对地面产生连续的振荡压力波，沿被压层水平方向在碾体前后传播。
液压激振马达驱动中心轴高速运转时，在交变激振力偶的作用下，碾滚将对地面形成前后方向的高频振荡压力波，碾滚将对地面形成前后方向的高频振荡压力波，被压材料将受到交变剪切应力的重复作用，并导致被压材料发生剪切破坏。与此同时，被压层在碾滚静荷载作用下，产生垂直位移。在振荡压力波和静载的共同作用下，土粒质点将发生共振并重新定位，通过挤压消除空隙，排出水分，互相嵌进，达到密实的目的。
如果偏心轴以匀角速度旋转，因上下偏心块的离心力合力在碾滚旋转平面内的分力随时间呈正弦规律变化，故作用在碾体上的交变力偶矩的大小也呈正弦规律周期性变化，在碾滚前后形成振荡压力波。
2、振动压路机
振动压路机的原理：振动是以偏心轮产生离心力来振动。振动压路机是一种高效率的压实机械，它不仅生产能力高于静碾和轮胎压路机，而且可应用振动冲击压力波的传播特性，增加压实深度，强迫深层土壤的细颗粒填充到粗颗粒的缝隙中去，使土粒重新组合排列，并通过合理选择振频和振幅，达到最佳的压实效果。实践证明，采用振动压路机碾压，比一般吨级大的静力作用压路机的碾压遍数少，压实效果更好。土质黏性愈小，压实效果愈佳。然而，振动碾滚在被压材料表层上垂直往复跳动，会导致表层被压材料直接随滚轮一起振动。由于滚轮与被压表层并非紧密接触，在激振力的周期性冲击作用下，与内层压实效果相反，其表层会出现松弛状态，甚至引起表层土壤结构松散，降低表层的密实度。这是振动压路机在多数情况下表现出的表层碾压特性。
三、振荡压路机的应用范围
振荡压路机主要用在桥梁和排水性路面以及繁华地段的城市市政道路施工中。
1、桥梁沥青桥面铺装施工中振荡压路机的应用
振动压路机因其振动原理是垂直运动，冲击作用明显。对桥梁结构稳定和梁板破坏性较大，特别对特大桥或大跨径桥梁影响较大，造成桥梁混凝土开裂或结构损坏，降低桥梁的使用寿命。
很多项目的做法是在沥青桥面铺装压实中使用静压和振动压路机弱振的方式来降低对桥梁的损坏。但这种方法降低了沥青铺装的压实度，沥青层不密实，极易渗水。造成桥面铺装坑槽、松散，寿命降低，更加大了渗水程度。同时水渗入到桥梁中造成混凝土破坏，影响了桥梁整体耐久性。
而使用振荡压路机可很好的解决这个问题，振荡压路机将圆周以及轴芯方向的振动进行合成，形成椭圆状的振荡振动并产生揉压的效果。因其不仅有垂直方向的激振力，还有水平方向的作用力，压实的作用面不再是振动压路机的一条线，而是一个作用面。作用面较好的吸收了振荡压实功，传递给桥梁的力很小而且是由较大作用面来承担，有效的降低了对桥梁的损坏又可保证足够的压实度。陕西潼关至西安高速公路改扩建项目中桥梁较多，在沥青桥面铺装施工中使用了振荡压路机进行压实，在不损伤桥梁的情况下达到了很好的压实效果，压实度均达到了设计及规范要求。
2、排水性路面施工中振荡压路机的应用
排水性路面因沥青混合料中粗集料比重较大，振动压路机在一定的作业条件下，激振力较大，接近压实时，由于振动轮的冲击振动，表层粗粒材料将被击碎。同时振动压路机和地面之间会有系统共振产生若振荡压路机的震动和系统共振会有较远差异存在时，会有较差的压实效果产生。另外，一般所设计的压路机频率会与共振频率相近但却处于共振频率范围以外，若压路机有较高频率存在时那么会减少向地面传递的能量从而形成不为理想的应用效果。
在这种情况下使用振荡压实技术的应用效果：首先振荡压实技术能够将附加压实减小；其次可使渗透性得到有效减小；第三能够将沥青混合料过渡氧化现象得到有效预防。
3、繁华地段的城市市政道路施工中振荡压路机的应用
大中城市的市政公路有时要经过城市繁华地带，施工中高层建筑防振动，居民区防噪音、防振动的问题，都是路面压实中需注意的问题，压路机振动会造成对周围环境的振动污染，严重时还会危及附近的建筑物和地下设施的安全，因而在一定程度上限制了振动压路机的正常使用。
振荡压路机的使用，是这种情况下的一个首选方案。
结语
综上所述，静态压路机的压实功能较小，能量及金属消耗过大，而振动压路机虽然具有较高的压实功能和较好的经济性，但却存在振动大、破坏表层的被压材料、在特定的环境内（如桥梁、居民区附近）受限制等问题。振荡压路机有提高效率、保护建筑结构、不污染环境的优点。公路沥青路面压实质量直接决定了公路工程施工质量作用，为了提高公路沥青路面压实质量，可以对振荡压实技术和传统压实工艺共同选择，以抵抗环境和车辆负载的共同作用，从而提高公路沥青路面施工质量。
【关键词】 振荡压实技术；公路沥青路面施工；应用
引言
沥青路面是公路中常见的路面，沥青路面的压实度直接影响到公路的质量。在沥青桥面铺装压实中振动压路机振动会引起桥梁的裂缝或病害，降低桥梁使用寿命。通常的做法是降低沥青铺装的压实度标准，采用静压或弱振的方法进行压实，压实度得不到保证，振荡压路机可有效解决这个问题，在保证压实度的同时，对桥梁不造成影响。另外大中城市的市政公路有时要经过城市繁华地带，施工中高层建筑防振动，居民区防噪音、防振动的问题，都是路面压实中需注意的问题，压路机振动会造成对周围环境的振动污染，严重时还会危及附近的建筑物和地下设施的安全，因而在一定程度上限制了振动压路机的正常使用。振荡压路机的使用，是这种情况下的一个首选方案。
一、振荡压路机的工作原理
振荡压实技术是通过振荡压路机发挥作用的，振荡压路机的振荡轮有两种不同的结构：卧轴式和垂直式。振荡压路机振荡轮在总体上仍采用振动压路机振动轮的结构形式，由压实滚筒、减振器和机架组成。振荡滚筒内安装，一根中心轴和二根偏心轴。液压马达传出的动力驅动中心轴旋转，并通过中心轴经同步齿形带驱动对称布置的两根偏心根转动。偏心轴转动产生的惯性偏心力使压实滚筒受交变扭矩作用，滚筒发生振动，形成所谓“振荡”运动，并将“振荡”作用所产生的能量传给被压材料，对被压材料产生剪切作用并在机械重力的综合作用下使材料得以密实，达到理想的压实效果。
振荡压实技术的工作原理：在振荡轮内将对称同步旋转的激振偏心块轴进行安装，两偏心轴旋转的相位是180度且两者偏心距与偏心质量相等。在确实保证激振力与合力沿振荡轮圆周径向始终为0的前提下会有激振力偶产生。在激振力偶的作用下使所承受的交变扭矩得到不断改变，同时对地面进行不断作用捉使有前后方向的振荡波形成。在这种水平作用力和振荡轮垂直静载的共同作用下公路沥青路面骨料颗粒之间的空隙会逐渐消除，从而在水平和垂直连个方向上对公路沥青路面进行压实。
二、振荡压路机与振动压路机的区别
1、振荡压路机
振荡压实时，中心激振轴通过齿形传动带驱动两侧的偏心轴，两偏心轴将产生大小相等方向相反的激振力。由于两激振力始终等值反向，故激振力的合力沿滚轮周向和径向总是为零，这样，滚轮依靠自重将始终紧贴在压实层上，不会跳离地面。因等值反向的激振力不作用在同一作用线上，故两偏心轴所产生的激振力将在旋转平面内形成一个激振力偶矩M。当中心激振轴旋转一周，偏心轴也同时旋转一周，激振力偶的旋向即改变一次。中心激振轴不断转动，则激振力偶的旋向不断改变，这样，滚轮上将反复承受交变扭矩的作用，形成滚轮的扭转振动，对地面产生连续的振荡压力波，沿被压层水平方向在碾体前后传播。
液压激振马达驱动中心轴高速运转时，在交变激振力偶的作用下，碾滚将对地面形成前后方向的高频振荡压力波，碾滚将对地面形成前后方向的高频振荡压力波，被压材料将受到交变剪切应力的重复作用，并导致被压材料发生剪切破坏。与此同时，被压层在碾滚静荷载作用下，产生垂直位移。在振荡压力波和静载的共同作用下，土粒质点将发生共振并重新定位，通过挤压消除空隙，排出水分，互相嵌进，达到密实的目的。
如果偏心轴以匀角速度旋转，因上下偏心块的离心力合力在碾滚旋转平面内的分力随时间呈正弦规律变化，故作用在碾体上的交变力偶矩的大小也呈正弦规律周期性变化，在碾滚前后形成振荡压力波。
2、振动压路机
振动压路机的原理：振动是以偏心轮产生离心力来振动。振动压路机是一种高效率的压实机械，它不仅生产能力高于静碾和轮胎压路机，而且可应用振动冲击压力波的传播特性，增加压实深度，强迫深层土壤的细颗粒填充到粗颗粒的缝隙中去，使土粒重新组合排列，并通过合理选择振频和振幅，达到最佳的压实效果。实践证明，采用振动压路机碾压，比一般吨级大的静力作用压路机的碾压遍数少，压实效果更好。土质黏性愈小，压实效果愈佳。然而，振动碾滚在被压材料表层上垂直往复跳动，会导致表层被压材料直接随滚轮一起振动。由于滚轮与被压表层并非紧密接触，在激振力的周期性冲击作用下，与内层压实效果相反，其表层会出现松弛状态，甚至引起表层土壤结构松散，降低表层的密实度。这是振动压路机在多数情况下表现出的表层碾压特性。
三、振荡压路机的应用范围
振荡压路机主要用在桥梁和排水性路面以及繁华地段的城市市政道路施工中。
1、桥梁沥青桥面铺装施工中振荡压路机的应用
振动压路机因其振动原理是垂直运动，冲击作用明显。对桥梁结构稳定和梁板破坏性较大，特别对特大桥或大跨径桥梁影响较大，造成桥梁混凝土开裂或结构损坏，降低桥梁的使用寿命。
很多项目的做法是在沥青桥面铺装压实中使用静压和振动压路机弱振的方式来降低对桥梁的损坏。但这种方法降低了沥青铺装的压实度，沥青层不密实，极易渗水。造成桥面铺装坑槽、松散，寿命降低，更加大了渗水程度。同时水渗入到桥梁中造成混凝土破坏，影响了桥梁整体耐久性。
而使用振荡压路机可很好的解决这个问题，振荡压路机将圆周以及轴芯方向的振动进行合成，形成椭圆状的振荡振动并产生揉压的效果。因其不仅有垂直方向的激振力，还有水平方向的作用力，压实的作用面不再是振动压路机的一条线，而是一个作用面。作用面较好的吸收了振荡压实功，传递给桥梁的力很小而且是由较大作用面来承担，有效的降低了对桥梁的损坏又可保证足够的压实度。陕西潼关至西安高速公路改扩建项目中桥梁较多，在沥青桥面铺装施工中使用了振荡压路机进行压实，在不损伤桥梁的情况下达到了很好的压实效果，压实度均达到了设计及规范要求。
2、排水性路面施工中振荡压路机的应用
排水性路面因沥青混合料中粗集料比重较大，振动压路机在一定的作业条件下，激振力较大，接近压实时，由于振动轮的冲击振动，表层粗粒材料将被击碎。同时振动压路机和地面之间会有系统共振产生若振荡压路机的震动和系统共振会有较远差异存在时，会有较差的压实效果产生。另外，一般所设计的压路机频率会与共振频率相近但却处于共振频率范围以外，若压路机有较高频率存在时那么会减少向地面传递的能量从而形成不为理想的应用效果。
在这种情况下使用振荡压实技术的应用效果：首先振荡压实技术能够将附加压实减小；其次可使渗透性得到有效减小；第三能够将沥青混合料过渡氧化现象得到有效预防。
3、繁华地段的城市市政道路施工中振荡压路机的应用
大中城市的市政公路有时要经过城市繁华地带，施工中高层建筑防振动，居民区防噪音、防振动的问题，都是路面压实中需注意的问题，压路机振动会造成对周围环境的振动污染，严重时还会危及附近的建筑物和地下设施的安全，因而在一定程度上限制了振动压路机的正常使用。
振荡压路机的使用，是这种情况下的一个首选方案。
结语
综上所述，静态压路机的压实功能较小，能量及金属消耗过大，而振动压路机虽然具有较高的压实功能和较好的经济性，但却存在振动大、破坏表层的被压材料、在特定的环境内（如桥梁、居民区附近）受限制等问题。振荡压路机有提高效率、保护建筑结构、不污染环境的优点。公路沥青路面压实质量直接决定了公路工程施工质量作用，为了提高公路沥青路面压实质量，可以对振荡压实技术和传统压实工艺共同选择，以抵抗环境和车辆负载的共同作用，从而提高公路沥青路面施工质量。