第四章 压路机的选型及压实.ppt

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1、第四章第四章 压路机的选型及压实压路机的选型及压实 一压实机械的功用一压实机械的功用 利用机器自身重力或辅以机械激振力克服使利用机器自身重力或辅以机械激振力克服使被压实材料内部颗粒间的摩擦力和粘着力，排除被压实材料内部颗粒间的摩擦力和粘着力，排除空气或水分、使颗粒相互嵌紧而降低孔隙率，增空气或水分、使颗粒相互嵌紧而降低孔隙率，增强被压实材料的稳定性、强度和抗透水性。广泛强被压实材料的稳定性、强度和抗透水性。广泛用于公路路基、路面，机场，码头水坝土基施工用于公路路基、路面，机场，码头水坝土基施工作业和干硬性混凝土施工。作业和干硬性混凝土施工。压实作业对象：土壤；稳定土，沥青混凝土，压实作业对象：

2、土壤；稳定土，沥青混凝土，干硬性水泥混凝土干硬性水泥混凝土 振动压实原理振动压实原理 振动压路机在作业时，由于振动轮的振动作用,对地面造成一个往复冲击力。在每次冲击时，都在被压实的材料中产生一个冲击波，在冲击波的作用下，材料颗粒由静止的初始状态转变为运动状态。由于材料中水分的离析作用，颗粒间的摩擦阻力大为下降，对加速颗粒运动更为有利。振动压实后，由于颗粒之间的互相填充，提高了被压实材料的密实度，颗粒之间的紧密接触，也增大了被压实材料的内摩擦阻力，使基础的承载力亦随之提高。2 2、压实技术与选型、压实技术与选型根据压实作业项目选型根据土壤和被压材料的特性选型根据铺筑层的含水量选型根据压实作业参数

3、的选择 路基土壤压实的目的在于减小土壤的间隙，增加土壤的密实度，提高路基的抗压强度和稳定性，使其达到规定的承载能力。路基和底基层压实多选用压实功率大的重型和超重型静压式压路机、振动压路机和凸块式压路机。1）根据压实作业项目选型 进行路面压实作业时，则多选用中型静压式或振动压路机，也可选用轮胎式压路机。路肩、桥涵填方、人行道、园林道路压实作业和小面积路面修补，则可选用轻型或小型振动压路机，以防路缘崩塌，毁坏构筑物。按作业内容选定压实机械参考表按作业内容选定压实机械参考表作业内容作业内容使用机械使用机械摘要摘要道路填土、道路填土、江河筑堤、江河筑堤、填筑堤坝等填筑堤坝等的压实的压实轮胎压路机、凸块

4、轮胎压路机、凸块压路机、轮胎驱动压路机、轮胎驱动振动压路机振动压路机适用于大面积较厚的填土层适用于大面积较厚的填土层的压实。振动压路机在砂质的压实。振动压路机在砂质成分多的地方使用效果较好，成分多的地方使用效果较好，凸块压路机适用于粘性土质凸块压路机适用于粘性土质多的地方多的地方填土坡面的填土坡面的压实压实夯实机、振捣棒、夯实机、振捣棒、拖式振动压路机、拖式振动压路机、专用斜坡压路机专用斜坡压路机沿着坡面进行压实时使用，沿着坡面进行压实时使用，规模小的时候使用夯规模小的时候使用夯桥、涵的里桥、涵的里填侧沟等基填侧沟等基础压实础压实夯实机、振捣棒夯实机、振捣棒在面积受到限制的地方用来在面积受到限

5、制的地方用来压实压实沥青路表层沥青路表层的压实的压实静碾两轮压路机、静碾两轮压路机、轮胎压路机、双轮胎压路机、双钢轮振动压路机钢轮振动压路机大规模铺路工程，先用轮胎大规模铺路工程，先用轮胎压路机进行精压，然后用光压路机进行精压，然后用光轮压路机进行碾压，最后用轮压路机进行碾压，最后用轮胎压路机封层，简易铺路轮胎压路机封层，简易铺路等小规模作业时，只用振动等小规模作业时，只用振动压路机来进行碾压压路机来进行碾压道路基层与道路基层与稳定土稳定土振动压路机、三振动压路机、三轮压路机冲击式轮压路机冲击式压路机压路机填土层深，含水量大，有开填土层深，含水量大，有开阔的作业面积，用履带式牵阔的作业面积，用

6、履带式牵引车配合施工引车配合施工港口、码头港口、码头及深层填方及深层填方拖式振动压路机、拖式振动压路机、冲击式压路机冲击式压路机填土层深，含水量大，有开填土层深，含水量大，有开阔的作业面积用履带式牵引阔的作业面积用履带式牵引车配合施工车配合施工人行园林小人行园林小道边角及小道边角及小面积修补面积修补冲击夯、振动平冲击夯、振动平板夯、小型振动板夯、小型振动压路机压路机小规模压实作业小规模压实作业2）根据土壤和被压材料的特性选型 砂土和扬土，粘结性较差，水易侵，粘结性较差，水易侵蚀，不易被压实。此类土必须掺入粘土蚀，不易被压实。此类土必须掺入粘土或其他材料进行改良处理，并选用压实或其他材料进行改良

7、处理，并选用压实功率大的静压式压路机压实。此类改良功率大的静压式压路机压实。此类改良土铺筑路基，不宜采用振动压路机和凸土铺筑路基，不宜采用振动压路机和凸块式碾滚进行碾压。块式碾滚进行碾压。对于对于粘土，由于粘结性能好，内摩擦，由于粘结性能好，内摩擦阻力大，含水量较多，压实时需要提供较阻力大，含水量较多，压实时需要提供较大的作用力和较长的有效作用时间，以利大的作用力和较长的有效作用时间，以利排除空气和多余水分，增大密实度。一般排除空气和多余水分，增大密实度。一般选用凸块压路机和轮胎式压路机压实粘性选用凸块压路机和轮胎式压路机压实粘性土捕筑的路基，可获得较好的压实效果。土捕筑的路基，可获得较好的压

8、实效果。如果铺层较薄，则可选用超重型静压式光如果铺层较薄，则可选用超重型静压式光轮压路机，以较低的速度碾压，效果更佳。轮压路机，以较低的速度碾压，效果更佳。粘性土路基一般粘性土路基一般不采用振动压实不采用振动压实，因为振，因为振动压路机易使土中水分析出，形成动压路机易使土中水分析出，形成“弹簧弹簧”土，难以彻底压实。土，难以彻底压实。介于砂土和粘土之间的各种介于砂土和粘土之间的各种砂性土、混合土有较好的压实特性，采用各种压路有较好的压实特性，采用各种压路机进行压实均能获得理想的压实效果。选机进行压实均能获得理想的压实效果。选用振动压路机压实这类混合土则具有更强用振动压路机压实这类混合土则具有更

9、强的压实功能和更高的作业效率。的压实功能和更高的作业效率。对于对于碎石、砾石级配的铺筑层选用的铺筑层选用振动压路机碾压，可使石料和粒料之间更振动压路机碾压，可使石料和粒料之间更好地嵌紧，形成稳定性较好的整体。好地嵌紧，形成稳定性较好的整体。对于对于沥青混合料沥青混合料由于沥青有一定的由于沥青有一定的润滑作用，且铺筑层一般较薄，可选用中、润滑作用，且铺筑层一般较薄，可选用中、重型静力压路机，也可选用振动压路机压重型静力压路机，也可选用振动压路机压实，以便大小颗粒掺和均匀，提高压实质实，以便大小颗粒掺和均匀，提高压实质量。为了提高沥青路面的平整度，应选用量。为了提高沥青路面的平整度，应选用光面碾滚

10、压路机碾压。光面碾滚压路机碾压。根据材料类型参考表根据材料类型参考表压路机压路机种类种类土壤或材料类型土壤或材料类型粘粘土土砂砂土土砾砾土土混合混合土土碎碎石石块块石石静光轮静光轮+轮胎轮轮胎轮+振动轮振动轮+凸块轮凸块轮+说明：效果理想说明：效果理想(+)(+)，效果一般，效果一般()，效果不理想，效果不理想(一一)3）根据铺筑层的含水量选型 被压材料的含水量是影响压路机压实效果被压材料的含水量是影响压路机压实效果的重要因素。被压层只有在最佳含水量状态下，的重要因素。被压层只有在最佳含水量状态下，才能得到最佳压实效果。若含水量过大，压实才能得到最佳压实效果。若含水量过大，压实到一定程度时，水

11、分将聚集在土体固体颗粒之到一定程度时，水分将聚集在土体固体颗粒之间的孔隙内，吸收和消耗大部分碾压能，衰减间的孔隙内，吸收和消耗大部分碾压能，衰减了碾压作用力的传递，即使增加压实重量和碾了碾压作用力的传递，即使增加压实重量和碾压遍数也不可能将土壤压实，反而会使被压层压遍数也不可能将土壤压实，反而会使被压层出现反弹现象、成为压实的顽症，若含水量过出现反弹现象、成为压实的顽症，若含水量过小，土颗粒之间的润滑作用减小、其内摩擦阻小，土颗粒之间的润滑作用减小、其内摩擦阻力将随之增大，要选用重型压路机进行压实，力将随之增大，要选用重型压路机进行压实，或适当增加碾压遍数才能达到压实效果。或适当增加碾压遍数才

12、能达到压实效果。含水量过高可采用翻晒等措施，使其含水含水量过高可采用翻晒等措施，使其含水量降低，达到压实规范的要求。一般当实际含量降低，达到压实规范的要求。一般当实际含水量比最佳含水量高水量比最佳含水量高2 2一一3 3，就不宜选用振，就不宜选用振动压路机进行压实。动压路机进行压实。当土壤或被压材料的实际含水量低于最佳当土壤或被压材料的实际含水量低于最佳含水量含水量3 3一一5 5以上时，应在施工现场进行洒以上时，应在施工现场进行洒水，以补充水分。如果现场难于补充水分，则水，以补充水分。如果现场难于补充水分，则可选用超重型静压式压路机，并适当增加碾压可选用超重型静压式压路机，并适当增加碾压遍数

13、。遍数。工程施工中最佳含工程施工中最佳含水量如何判断？水量如何判断？手捏成团，不留水痕；手捏成团，不留水痕；离地一米，落地散开。离地一米，落地散开。4）根据压实作业参数的选择（1 1）应满足工程质量和生产率要求）应满足工程质量和生产率要求 路基和路面施工对密实度、密实度的均匀性、路基和路面施工对密实度、密实度的均匀性、路面的平整度、抗弯强度、排水性能都有一定的路面的平整度、抗弯强度、排水性能都有一定的要求。要求。选用选用轮胎式压路机轮胎式压路机可提高密实度的均匀性；可提高密实度的均匀性；选用选用重型和超重型压路机重型和超重型压路机(包括振动压路机包括振动压路机)可获得高密度，提高路基的强度；可

14、获得高密度，提高路基的强度；要提高路面的干整度，还必须选用要提高路面的干整度，还必须选用全轮驱动全轮驱动的双钢轮压路机的双钢轮压路机进行碾压，这样可以消除由于从进行碾压，这样可以消除由于从动轮向前挤压路面而形成的微形波浪。动轮向前挤压路面而形成的微形波浪。（2 2）碾压速度）碾压速度 碾压速度取决于土壤和被压材料的压实特性、碾压速度取决于土壤和被压材料的压实特性、压路机的压实性能与功能、对工程质量的要求以压路机的压实性能与功能、对工程质量的要求以及压层的厚度和作业效率等。（及压层的厚度和作业效率等。（例如：例如：粘性土变粘性土变形滞后现象明显，故碾压速度不宜过高；对新铺形滞后现象明显，故碾压速

15、度不宜过高；对新铺层的压实，由于初压铺层变形量大，压路机的滚层的压实，由于初压铺层变形量大，压路机的滚动阻力亦大，碾压速度低则有利于碾压作用力向动阻力亦大，碾压速度低则有利于碾压作用力向深处传递；碾压速度高，虽然作业效率高，在一深处传递；碾压速度高，虽然作业效率高，在一般情况下往往会降低压实质量，碾压速度低，压般情况下往往会降低压实质量，碾压速度低，压实厚度增大，压实质量提高，但作业效率低。）实厚度增大，压实质量提高，但作业效率低。）通常，压路机进行初压作业时，可按下面推通常，压路机进行初压作业时，可按下面推荐的作业速度范围进行碾压：荐的作业速度范围进行碾压：静压式光轮压路机静压式光轮压路机

16、1.52kmh 轮胎式压路机轮胎式压路机 2.53kmh 振动压路机振动压路机 34kmh 随着碾压遍数增加，密实度提高，在进行复随着碾压遍数增加，密实度提高，在进行复压和终压时，压路机的碾压速度应适当提高。通压和终压时，压路机的碾压速度应适当提高。通常，静压式光轮压路机的碾压速度可增加到常，静压式光轮压路机的碾压速度可增加到24kmh；轮胎式压路机可增至轮胎式压路机可增至35km h；而而振动压路机的碾压速度则可增加到振动压路机的碾压速度则可增加到46kmh。（3 3）压实厚度）压实厚度 压实厚度是指铺筑层压实后的实际厚度。压实厚度是指铺筑层压实后的实际厚度。压实厚度是靠铺筑层松铺厚度来保证

17、的，其厚压实厚度是靠铺筑层松铺厚度来保证的，其厚度关系为：松铺厚度松铺系数度关系为：松铺厚度松铺系数压实厚度。压实厚度。其中松铺系数为压实干密度与松铺干密度的比其中松铺系数为压实干密度与松铺干密度的比值，该值需通过试验方法确定。根据土壤特性值，该值需通过试验方法确定。根据土壤特性和施工作业方式和施工作业方式,土壤的松铺系数一般为土壤的松铺系数一般为1.3-1.3-1.61.6。几种类型压路机适宜的压实厚度几种类型压路机适宜的压实厚度（4 4）振频和振幅）振频和振幅 振频和振幅是振动压路机压实作业的重要性振频和振幅是振动压路机压实作业的重要性能参数。振动轮在单位时间内振动的次数称为振能参数。振动

18、轮在单位时间内振动的次数称为振动压路机的振频。振幅是激振时振动轮跳离地面动压路机的振频。振幅是激振时振动轮跳离地面的高度。振频高，被压层的表面平整度较好；振的高度。振频高，被压层的表面平整度较好；振幅大，激振力就越大，压力波传播的深度也越大。幅大，激振力就越大，压力波传播的深度也越大。振动压实时，振频和振幅必须合理组合协调工作，振动压实时，振频和振幅必须合理组合协调工作，才能获得最佳的压实效果。才能获得最佳的压实效果。3、路基压实技术 路基路基是道路的基础，它是在天然地面上，利是道路的基础，它是在天然地面上，利用土方施工机械挖、填，并经整平、压实后形成用土方施工机械挖、填，并经整平、压实后形成

19、的具有足够强度和稳定性的线形道路基础。的具有足够强度和稳定性的线形道路基础。路基的修筑材料多为就地取材，以石块和自路基的修筑材料多为就地取材，以石块和自然土为主。施工方法以挖、铲、运、填、平、压然土为主。施工方法以挖、铲、运、填、平、压为主，工艺并不复杂，但土方工程作业量大，其为主，工艺并不复杂，但土方工程作业量大，其投资比例约占总投资额的投资比例约占总投资额的50506060。路基的强度。路基的强度和稳定性将直接影响路面的使用寿命。和稳定性将直接影响路面的使用寿命。1 1）路基压实步骤：）路基压实步骤：初压、复压、终压初压、复压、终压 初压初压 对铺筑层最初的对铺筑层最初的1-21-2遍的碾

20、压作业称为初压。遍的碾压作业称为初压。初压的目的是为了在铺筑的表层形成较稳定、较平初压的目的是为了在铺筑的表层形成较稳定、较平整的承载层，以利复压时承受较大的压实作用力。整的承载层，以利复压时承受较大的压实作用力。路基初压一般可采用重型履带式拖拉机和羊足路基初压一般可采用重型履带式拖拉机和羊足(凸块凸块)碾进行碾压，也可选用中型压路机进行静力碾进行碾压，也可选用中型压路机进行静力压实，其碾压速度应不超过压实，其碾压速度应不超过1.1.5-25-2kmkmh h。初压后，初压后，应用平地机对铺筑层进行整平。应用平地机对铺筑层进行整平。复压复压 复压是在初压的基础上连续进行的压实作业。复复压是在初

21、压的基础上连续进行的压实作业。复压通常碾压压通常碾压5-85-8遍，其目的是使铺筑层达到规定的密遍，其目的是使铺筑层达到规定的密实度。实度。复压是主要的压实阶段，在复压作业中，应尽可复压是主要的压实阶段，在复压作业中，应尽可能发挥压路机的最大压实功能，以使被压层迅速达到能发挥压路机的最大压实功能，以使被压层迅速达到规定的密实度。规定的密实度。复压作业的碾压速度应逐渐增大，在确保压实质复压作业的碾压速度应逐渐增大，在确保压实质量的前提下，最大限度地提高作业效率。复压时，应量的前提下，最大限度地提高作业效率。复压时，应随时测定密实度，做到既符合规定的压实标准，又不随时测定密实度，做到既符合规定的压

22、实标准，又不过度碾压。过度碾压。终压终压 在竣工前对铺筑层进行的最后在竣工前对铺筑层进行的最后l-2l-2遍碾压作业遍碾压作业称为终压。称为终压。分层修筑路基时，只在最后一层实施终压作分层修筑路基时，只在最后一层实施终压作业。终压目的是为了使压实层表面达到平整的要业。终压目的是为了使压实层表面达到平整的要求。因而适宜采用中型静压或振动式压路机，以求。因而适宜采用中型静压或振动式压路机，以静力碾压方式进行碾压，碾压速度可适当高于复静力碾压方式进行碾压，碾压速度可适当高于复压速度。压速度。2 2）路基压实应遵循原则）路基压实应遵循原则 先轻后重、先慢后快、先边后中先轻后重、先慢后快、先边后中先轻后

23、重先轻后重 即初压轻，复压重；先静力碾压，后振动碾即初压轻，复压重；先静力碾压，后振动碾压。这也是路基分层压实压路机选型的原则。压。这也是路基分层压实压路机选型的原则。先慢后快先慢后快 指压路机的碾压速度随着碾压遍数增加应指压路机的碾压速度随着碾压遍数增加应逐渐加快、也即初压时要以较低的速度进行碾逐渐加快、也即初压时要以较低的速度进行碾压，这样可以延长碾压力作用时间、增加影响压，这样可以延长碾压力作用时间、增加影响深度，加快土体变形，避免产生碾压轮拥土现深度，加快土体变形，避免产生碾压轮拥土现象，防止压路机陷车等异常情况发生。随着碾象，防止压路机陷车等异常情况发生。随着碾压遍数增加，铺筑层的密

24、实度也迅速地增加，压遍数增加，铺筑层的密实度也迅速地增加，加快碾压速度则有利于提高铺筑层表层的平整加快碾压速度则有利于提高铺筑层表层的平整度和提高压路机的作业效率。度和提高压路机的作业效率。先边后中先边后中 先边后中的碾压顺序，是压路机在压实作先边后中的碾压顺序，是压路机在压实作业过程中应始终坚持的一条规则。也就是说，业过程中应始终坚持的一条规则。也就是说，作业时压路机必须先从路基的一侧（距路基边作业时压路机必须先从路基的一侧（距路基边缘缘30-5030-50cmcm处处)，沿路基延伸方向，逐渐向路基，沿路基延伸方向，逐渐向路基中心线处进行碾压。在越过路基中心线中心线处进行碾压。在越过路基中心

25、线30-5030-50cmcm后，再从路基的另一侧边缘开始向路基中心线后，再从路基的另一侧边缘开始向路基中心线处碾压。处碾压。值得注意的是：实施弯道碾压作业时、应先值得注意的是：实施弯道碾压作业时、应先从路基内侧逐渐压向路基外侧，也即从路基低处从路基内侧逐渐压向路基外侧，也即从路基低处压向路基高处，碾压一遍后、再从内侧开始向外压向路基高处，碾压一遍后、再从内侧开始向外侧碾压，如此循环；对傍山路基的碾压，则应从侧碾压，如此循环；对傍山路基的碾压，则应从靠山坡的一侧开始，逐渐向沟谷一侧碾压。为防靠山坡的一侧开始，逐渐向沟谷一侧碾压。为防止发生陷车和翻车事故，在碾压山区公路路基沟止发生陷车和翻车事故

26、，在碾压山区公路路基沟谷一侧时，碾压轮应距离路基边缘谷一侧时，碾压轮应距离路基边缘100100cmcm。沥青混凝土路面属柔性路面，要提高沥青路面沥青混凝土路面属柔性路面，要提高沥青路面的承载能力、稳定性和使用寿命，必须对沥青路面的承载能力、稳定性和使用寿命，必须对沥青路面进行充分压实。沥青路面压实不充分，就达不到交进行充分压实。沥青路面压实不充分，就达不到交通承载能力所需要提供的足够的抗剪强度，容易失通承载能力所需要提供的足够的抗剪强度，容易失去密水性、过早氧化并出现裂缝和松散等早期破坏。去密水性、过早氧化并出现裂缝和松散等早期破坏。降低沥青混合料的孔隙，可防止水对路面下底层的降低沥青混合料的

27、孔隙，可防止水对路面下底层的侵蚀。侵蚀。沥青路面面层压实工序紧随摊铺工序，先进行沥青路面面层压实工序紧随摊铺工序，先进行接缝碾压，然后沿作业路段，按初压接缝碾压，然后沿作业路段，按初压复压复压终压顺序进行压实作业。终压顺序进行压实作业。4 4、沥青、沥青混凝土混凝土路面压实技术路面压实技术 沥青混凝土路面摊铺和压实的接缝有纵接缝沥青混凝土路面摊铺和压实的接缝有纵接缝和横接缝两种。和横接缝两种。纵接缝碾压：纵接缝碾压：1 1）两台以上摊铺机呈梯形队进行）两台以上摊铺机呈梯形队进行 全幅摊铺全幅摊铺 2 2）一台摊铺机往返分车道摊铺）一台摊铺机往返分车道摊铺分车道摊铺纵接缝碾压技术分车道摊铺纵接缝碾压技术横接缝碾压技术横接缝碾压技术弯道碾压技术弯道碾压技术作作作作 业业业业1 1、请说明路基压实的各步骤及相应作用。、请说明路基压实的各步骤及相应作用。2 2、请论述路基压实的原则。、请论述路基压实的原则。3 3、请查阅相关资料，举例说明减少沥青、请查阅相关资料，举例说明减少沥青混凝土路面施工过程中离析现象的措施。混凝土路面施工过程中离析现象的措施。