桥面铺装层压实机械选择控制因素研究
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摘 要：桥面铺装层压实是桥面施工中一个重要的环节，影响桥面压实效果的因素很多，且难以掌控。文章分析了目前桥面压实中存在的问题，并对国内著名大桥桥面压实情况进行了调查，同时对比分析振荡压实与振动压实的效果。最终推荐出各类型的桥面铺装层所采用的压实机械。
关键词：桥面铺装 桥面压实 压实机械 振荡压实
中图分类号：TH16 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2013）03（a）-0055-02
桥面铺装层是桥梁上部的重要结构，它既能保护主梁整体行车道板不受车轮的直接磨耗，又能防止主梁遭受雨水侵蚀，并对车辆荷载起一定的分散作用。因此桥面铺装的好坏是决定桥梁使用功能及寿命的重要因素。与路面压实不同，桥面铺装层压实环境处于悬空状态，压实影响因素多，控制难度大。压实效果的优劣与压实机械选择密切相关，目前桥面铺装层施工中压实机械多依靠施工经验确定，未全面考虑影响压实效果的因素。这样桥面铺装质量得不到保证，桥梁使用功能及寿命也大受影响。因此本文对桥面铺装层压实机械选择因素进行全面研究，综合考虑各因素后推荐不同桥面铺装类型的压实机械，为以后桥面铺装层施工起一定指导作用。
1 桥面铺装层压实机械选择存在问题
1.1 缺乏统一规范
目前国内对桥面铺装层压实方法的规定还不明确，其中《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004）、《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041-2000）、《公路悬索桥设计规范》等对桥面铺装层的压实方法的规定均参考《公路沥青路面施工技术规范》（JTG F40-2004）执行，给施工带来很大不便。
1.2 压实机械对桥梁结构的影响
桥面结构属于悬空结构，不同于路面结构下面有庞大的路基作为支承物，相同的施工工艺对桥梁结构造成的影响要远远大于对路基结构的影响。因此在桥面铺装压实过程中，选择合适的压实机械既能保证压实质量，又不影响桥梁结构的安全是一个亟待解决的问题。
1.3 振动压路机存在的问题
桥面铺装层采用振动压路机碾压时，垂直振动会给上部机架及周围和下层建筑结构带来的有害振动影响结构安全性。振动压实造成的冲振力也会对铺装层材料产生冲击，破坏集料颗粒，影响铺装层与钢桥面之间的粘结性。但是只采用静压，压实度又很难达到要求。
2 桥面铺装层压实情况调查
对国内不同桥型、不同桥面铺装类型的压实机械选择情况进行调查，共计10座。其中斜拉桥4座（环氧沥青混凝土铺装层2座，SMA铺装层2座）悬索桥3座（环氧沥青混凝土铺装层2座，SMA铺装层1座），梁桥3座（SMA铺装层1座，OGFC铺装层2座）。调查结果如表1。
3 不同类型桥面铺装层压实机械选择
桥面铺装层类型是影响压实机械选择的主要因素。桥面铺装一般为环氧沥青混凝土铺装层、SMA铺装层、OGFC沥青混凝土铺装层。根据表1的调查结果，对不同铺装层类型特点及施工方法进行分析，推荐出合理的压实机械。
3.1 环氧沥青混凝土铺装层
环氧沥青混凝土具有较高的刚度和强度，抗车辙能力强，耐疲劳特性良好。考虑到环氧沥青混凝土铺装层强度及刚度，其碾压遍数较其他类型混凝土大大增加，压路机吨位也有所提高。压实工序一般为：10～13 t钢轮静压2～4遍+20～25 t胶轮4～6遍+8～10 t钢轮静压2～4遍。
3.2 SMA铺装层
SMA铺装层多采用SBS或复合改性剂以提高沥青黏度。其压实方法与SMA路面相似，压实时多采用钢轮碾压。下面层压实中，复压可采用胶轮压路机碾压以提高密实度和桥面铺装的防水性，上面层施工不允许采用胶轮碾压。而厦门海沧大桥通过试验路验证，上面层采用胶轮碾压，并取得了良好的效果。推荐SMA铺装层采用的压实机械为：10～13 t钢轮静压1～2遍+12～15 t钢轮振压2～4遍+8～10 t钢轮静压1～2遍。
3.3 OGFC铺装层
OGFC铺装层所用沥青为复合改性高粘度沥青。其压实方法与OGFC路面相似，初压和复压一般用钢轮压路机静压，不用胶轮压路机。温度降至90 ℃时，可采用胶轮压路机终压收面，起到良好的稳固混合料、阻止飞散及消除轮迹的作用。其压实工序一般为：10～13 t钢轮静压1～2遍+15～20 t钢轮静压2～4遍+20～25 t胶轮碾压1～2遍或10～13 t钢轮静压1～2遍。
4 振荡压实机械选择
振荡压实实际上是一种振动与揉搓相结合的压实方法。其压实效果兼有振动压路机的振动作用和轮胎压路机的揉搓作用，能够使材料压实更加光洁、平整、致密，提高铺装层表面的防渗水能力。因此振荡压路机更适合用于SMA和OGFC桥面铺装层。
虽然振荡压路机压实深度不及振动压路机，但是桥面铺装层一般较薄，振荡压路机完全可以满足要求。对于6 cm厚铺装层，在碾压起始温度150 ℃的情况下，对10 t水平振荡压路机酒井SW750N和其他相同吨位压路机的压实效果进行对比，结果如表2所示。
由表2可以看出，对于6 cm的沥青路面铺装层，对比水平振荡压路机合计碾压5次和其他两种压路机合计碾压10次的碾压效果，其密实度和空隙率结果相同，也就是说1台水平振荡压路机相当于2台其他压路机的碾压效果，大大提高了作业效果，降低了施工成本。
5 推荐压实机械
在桥面铺装施工中，振荡压路机对桥梁结构影响小，压实效果好，同时能降低施工成本。所以推荐采用振荡压路机代替振动压路机进行碾压。结合不同桥面铺装类型的特点，推荐各类型桥面铺装压实机械如表3所示。
6 结语
（1）分析了目前桥面铺装施工中压实机械选择存在的问题，在这些问题的基础上提出影响桥面铺装压实机械选择的因素。
（2）调查国内著名桥梁桥面铺装压实方法，并对不同类型铺装层的压实机械选择进行了分析，总结出了各铺装层压实机械常用的选择。
（3）对比分析了振荡压实的优点，并结合不同类型桥面铺装层特点，推荐出各铺装层所采用的压实机械。
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