概述

振荡压实是20世纪80年代出现的一种新的压实方法和技术，近年来在我国沥青路面施工领域开始流行。作为一项新技术，振荡压实的优点主要表现为压实效果好，压实力集中作用在压实层。由于振荡压路机工作时, 滚轮不离开地面, 自身重量始终作用在压实层上, 因此不会使被压材料层产生不稳定结构，防止碾碎筑路材料。近年来，越来越多的沥青路面施工单位在碾压工艺中采用振荡压路机。但振荡压路机也存在有效碾压深度较振动工艺偏浅等问题，本文结合国内目前主流振荡压路机产品，对振荡碾压的工艺特点进行分析。

振荡压实原理

振荡发生机构的交变力矩作用使轮体产生绕轴芯的往复扭摆运动，轮体与路面保持接触，无位移性冲击，依靠的完全是轮体与筑路材料颗粒间的相对滑动作用。轮体外圆面对筑路材料颗粒施加切线方向的作用力，迫使颗粒发生较大的动量变化（包括大小和方向），瞬间的大加速度可迅速破坏掉颗粒间摩擦阻力。根据相关力学理论，当筑路材料的抗剪强度不足以抵抗某一面上的剪切力作用时，筑路材料将沿该剪切力方向产生急剧变形。物体间接触性质的切向作用力产生的原因是摩擦，振荡轮与筑路材料颗粒间的摩擦作用是振荡压实所利用的物理学理论；假若无相互摩擦作用，振荡轮的扭摆运动对筑路材料颗粒位移毫无影响，振荡特征不复存在，成为静碾压实。高频运动的轮体反复作用在筑路材料铺层，颗粒受到往复的切向摩擦作用力，致使筑路材料沿剪切面破坏或滑移互相填充和楔紧而提高密实度，振荡压实机理阐述中所谓“揉搓”作用形象的描述由此而来。观看以下视频，轻松了解“振荡压实原理”。

振荡压实优势

①节省功率，具有更好的节能和低噪等环保性能。②对外界干扰小，具体表现为驾驶舒适和适合在对振动较敏感的区域作业。③振荡压路机主要在水平方向产生振荡，不会对沥青面层产生上下垂直的振动，因此避免压碎沥青混合料的骨料，不会出现过压现象。④振荡压实通过静压与剪切组合来实现压实，对面层产生“搓揉”的效果，避免表面出现波纹，可以获得较好的平整度，压实度提升效率优于振动压实。⑤振荡压实后，粗骨料多水平排列，无突起尖角，如下图所示；根据广东华路公司李善强博士的研究结论，粗骨料多水平排列，无突起尖角，有利于延缓磨耗层抗滑性能的衰减。

振荡压实劣势

①综合文献内容，认为振荡压实有效深度不够，不适合较厚铺层的压实。早期文献中一般强调压实厚度不超过5cm。为撰写本文，公众号分别联系了HAMM振荡压路机与酒井振荡压路机的官方，得到解释如下：早期振荡压路机吨位较轻，一般自重为8~9T；现在主流机型自重一般超过13T；可以确保沥青混凝土面层压实深度10~15cm。②振荡轮结构较为复杂，导致振荡压路机成本和售价较高。为了降低售价，双钢轮振荡压路机才有了一轮振动、一轮振荡的“折中”或“组合”机型。

振动、振荡碾压工况分析

路基段沥青铺装

普通路基段沥青铺装可采用振动或振荡碾压工艺。采用振动工艺，需控制振动复压的遍数，防止过压后导致压实度下降。振动压路机在路基段沥青铺装使用历史悠久，碾压工艺完善，可满足施工需求。使用振动振荡组合压路机，需要明确同时开振动、振荡的碾压遍数，超过后采用振荡与静压工艺。采用双轮振荡压路机需要明确有效压实的深度，如不能满足，必须配置振动压路机。

水泥砼桥面沥青铺装

水泥砼桥面沥青铺装使用振动工艺历史悠久，虽然各种文献都描述垂直振动可对桥梁结构产生一定影响；但从实践来看，这种影响是在容许范围内，可接受的，从未听说新建水泥砼桥梁受沥青铺装施工振动影响出现问题的。从另外一个角度来讲，新建水泥砼桥梁如果连沥青铺装施工振动也无法承受，那桥梁开放交通后的持续工作状态根本无法保证；从某种意义上看，沥青铺装振动施工工艺，是对新建桥梁健康的一种预检。使用振动振荡组合压路机时，为避免对桥梁结构的影响，理论上应该关闭振动轮，仅使用振荡与静压进行碾压，但此时碾压工效明显降低；实操中其实并不关闭振动轮。使用双轮振荡压路机从理论上讲可以达到满意效果，但在实际市场中，该类产品为框架结构，受桥梁防撞墙影响，无法压到边，市场占有率不高。

钢桥面沥青铺装

钢桥面体系刚度小，必须避免压实工艺对体系的冲击；同时，钢桥面沥青铺装厚度小，之前一般采用静压工艺。在此工况采用振荡与静压或双轮振荡工艺都可明显提高碾压质量。