为选择合理的压实机械来压实沥青面层，本文对振动和振荡压路机的压实机理和压实特性进行分析，并对压实试验数据进行数据拟合得出：在压实沥青面层时，振荡压实效率高于振动压实，振荡压实适用于薄沥青面层、桥面铺装层等场合。

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压实是沥青路面施工的重要工艺，合理的压实机械对施工质量的影响重大。欠压会导致沥青混合料的空隙率过大，表面的空气和水容易进入到路面内部的空隙中，使路面出现水损害等病害［1-3］；过压会导致沥青面层出现裂纹，甚至出现物料被压碎的现象，容易使路面出现泛油、失稳等病害，从而影响面层的强度和稳定性［4-6］沥青网sinoasphalt.com。

在沥青面层的复压过程中，传统的压实工艺主要采用振动压实［7］。振动压路机的激振力较大，故其压实深度也较大，但过大的激振力会导致表面的松散，降低压实度［8-9］。近年来，随着新的压实机械的出现，振荡压路机以其独特的压实机理，良好的压实效果，在施工中得到了应用［10-12］。为了深入了解振动压实与振荡压实的适应性，本文对振动与振荡两种压路机压实机理进行理论分析，通过对试验数据进行拟合对比出两种压路机的压实效果，为今后沥青面层的压实的设备选型和工艺制定提供指导。

振荡压路机的主要工作装置为振荡轮［13-14］，工作原理为中间的滚筒通过同步齿形带来带动两侧的偏心轴，偏心轴上装有偏心块，偏心轴的旋转带动偏心块，使其产生离心力，从而使振荡轮产生振荡（见图1）。由图1可知，两侧的偏心轴旋转方向相同，但相位角相差180°，并且偏心块的质量和偏距分别相等，从而保证激振力的合力在滚筒的x和y方向上为零，但产生附加激振力偶M。

由式（1）可知，当偏心轴的角速度一定时，激振力偶呈正弦波变化。振荡轮在变化的力偶作用下产生振动，在其前后方向产生振荡波（见图2），对被压材料产生交变的剪应变，所以振荡轮对地面产生“揉搓”效果。同时，由于自身的重力对被压材料产生垂直方向位移。因此，压实材料在振荡轮交变力偶和垂直静载荷的综合作用下，产生共振、位移，材料中颗粒位置得到重新排列，颗粒之间的空隙降低，提高了材料的压实度。

振动压路机的主要工作装置为振动轮，振动轮由行走支撑1、偏心块2、振动轴3组成（见图3）。偏心块装在振动轴上，在工作过程中，振动轴高速旋转带动偏心块，使其产生激振力，故对地面产生冲击力。振动轮每次冲击会对被压实材料产生脉冲（见图4），因此材料中的颗粒由静止状态变成运动状态。当激振力的频率接近被压材料的固有频率时，材料出现共振现象，较小的颗粒填充到较大的颗粒之间，颗粒之间相互移动减小了颗粒之间的间隙，因此材料的空隙率降低。颗粒之间经过压实相互挤压，压实材料之间的内摩擦阻力也随之增大，从而压实材料的承载能力随之提高。

振荡压路机对沥青面层的压实特性：（1）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，因此压实均匀，避免表面出现波纹，可以获得较好的压实度、平整度。（2）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，保证表面的致密性。（3）振荡压路机总体能量损失小，由于能量波衰减很快，故压实厚度小，因而适于在薄层、桥面铺装层等施工场合，通常压实厚度不大于50mm。

振动压路机对沥青面层的压实特性：（1）振动压路机具有垂直往复的激振力，压实深度较大。当振动压路机过压时，振动轮与被压实层为非紧密性接触，容易使表面材料受冲击的影响变得松散，从而降低了表面的压实度。（2）振动压路机激振力较大，适用于大厚度沥青面层、半刚性基层等施工场合。

振动与振荡压路机对沥青面层的压实效果，可通过现场试验数据进行对比。该试验段沥青混合料厚度为46mm，按JTJ059—95《公路路基路面现场测试规程》钻取路面芯样，并依据JTJ052—2000《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》中关于沥青混合料试件密度试验方法，通过公式计算得出压实度。采用SUM820履带式多功能沥青摊铺机进行并机摊铺。采用酒井SW850振动压路机和酒井SW850N复式水平振荡压路机分别进行振动和振荡碾压，压路机工作参数见表1，压实效果对比见表2和图5。

试验结果分析：

(1)通过对采集到的数据进行数据拟合，从图5中曲线可以看出，在沥青面层的压实过程中，当压实遍数很少时，振荡压实的压实度增长快于振动压实，随着压实遍数的增加，振荡压实的压实度缓慢平稳增加，振动压实出现压实度先增加后减小的现象。

(1)在压实过程中，振荡压实没有垂直冲击，振荡轮始终与面层接触，进行水平振荡，其产生的交变扭矩对面层具有“揉搓”压实的效果，因而压实质量较好。振动压实在压实过程中对面层有一定的垂直冲击，当面层压实度达到一定程度时，钢轮由于激振力作用会对表面产生很大的冲击，容易造成过压使表面材料的松散甚至击碎石料破坏级配。

(2)振动与振荡压路机的现场试验数据表明，振荡压路机在压实薄沥青面层时效果优于振动压路机，因此在薄沥青面层、桥面沥青铺装层等施工场合的复压过程中优先选择振荡压路机。