點(diǎn)擊圖片進(jìn)入小程序即可訂閱

目前，公路建設(shè)路面水泥穩(wěn)定碎石基層（含底基層，以下簡稱“水穩(wěn)基層）施工中，大厚度攤鋪和碾壓工藝應(yīng)用得越來越多。諸多實(shí)踐表明，在大厚度水穩(wěn)基層施工碾壓環(huán)節(jié)，相較于依靠增加壓路機(jī)自身重量、激振力等傳統(tǒng)手段，采取垂直振動技術(shù)碾壓，在提高路面壓實(shí)質(zhì)量、實(shí)現(xiàn)降本增效和建設(shè)綠色低碳公路等方面，似乎有著更顯著的優(yōu)勢和效果。這些優(yōu)勢具體體現(xiàn)在什么地方？又有哪些看得見、摸得著的效果？希望通過本文能讓各位同仁有一個(gè)清晰地認(rèn)識。

什么是垂直振動碾壓

什么是垂直振動碾壓？我們可以通過一段動畫視頻來直觀感受其工作原理和應(yīng)用效果。

從動畫中能夠清晰地看到，垂直振動碾壓的核心在于：壓路機(jī)振動輪內(nèi)布置了兩組或兩組以上振動偏心機(jī)構(gòu)，偏心機(jī)構(gòu)作同步反向旋轉(zhuǎn)，水平方向力互相抵消，垂直方向力相互疊加，這使得振動輪對被壓實(shí)材料，只產(chǎn)生垂直向下的作用力，進(jìn)而產(chǎn)生較好的碾壓效果。

要深刻理解垂直振動碾壓技術(shù)，還得從碾壓技術(shù)或者壓路機(jī)發(fā)展簡史說起。十九世紀(jì)中葉以前，西方道路工程以碎石子鋪路為主，壓實(shí)主要靠車輛自重碾壓。1858年軋石機(jī)發(fā)明后，逐漸出現(xiàn)用馬拉滾筒進(jìn)行碾壓的工藝，促進(jìn)了碎石路面發(fā)展。1860年，法國出現(xiàn)了蒸汽壓路機(jī)，進(jìn)一步提高了碎石路面施工技術(shù)和質(zhì)量。1919年，美國研制出以內(nèi)燃機(jī)為動力的壓路機(jī)。不過，這些早期壓路機(jī)均為靜壓壓路機(jī)，靠機(jī)器自身重量來實(shí)現(xiàn)道路材料的密實(shí)碾壓。

振動碾壓技術(shù)的發(fā)明是壓實(shí)機(jī)械發(fā)展劃時(shí)代的革命，自此壓實(shí)效果不再單純依賴壓路機(jī)重量，或線壓力的增大而提高。1957年，德國寶馬格（BOMAG）公司推出了世界上第一臺雙驅(qū)雙鋼輪振動壓路機(jī)BW60。該壓路機(jī)通過在鋼輪內(nèi)設(shè)置偏心塊，利用偏心塊旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的周期性高頻沖擊力，來實(shí)現(xiàn)對道路材料的碾壓。這一技術(shù)發(fā)明堪稱碾壓技術(shù)質(zhì)的飛躍，有力地推動了道路建設(shè)向更高等級、更高水平邁進(jìn)。

現(xiàn)代壓路機(jī)種類很多，按工作原理、輪軸形式、工作質(zhì)量（噸位）、行走方式等可以分成很多類。就壓實(shí)原理和效果而言，有靠自重及特定作用原理產(chǎn)生碾壓效果的機(jī)械，如膠輪壓路機(jī)：依靠自重及輪胎彈性對被壓材料產(chǎn)生的揉搓、擠壓作用實(shí)現(xiàn)壓實(shí)，使壓實(shí)層顆粒嵌合更密實(shí)；多邊形沖擊壓路機(jī)：依靠自重及多邊形輪滾動時(shí)的勢能轉(zhuǎn)化（觸地瞬間釋放動能形成沖擊波）實(shí)現(xiàn)深層壓實(shí)。另有靠自重及振動產(chǎn)生碾壓效果的設(shè)備，包括機(jī)械單驅(qū)、全液壓雙驅(qū)單鋼輪及雙鋼輪壓路機(jī)等；就振動形式而言，這類設(shè)備還可細(xì)分為圓周振動、振蕩、垂直振動等不同類型，適配于不同施工場景與材料需求。

通過改變振動輪內(nèi)部結(jié)構(gòu)，工程機(jī)械行業(yè)研發(fā)出多種類型壓路機(jī)，如振動壓路機(jī)、振蕩壓路機(jī)等。傳統(tǒng)振動壓路機(jī)一般采用非定向振動，也就是圓周（環(huán)形）振動，其工作方式類似于“跳著壓”，依靠沖擊力來夯實(shí)較深的土層，這種方式噪音較大，適合遠(yuǎn)離人群和建筑的深層基礎(chǔ)施工中使用。振蕩壓路機(jī)則像是“搓著壓”，依靠水平扭力對表面進(jìn)行揉搓，適用于橋面及薄層瀝青路面碾壓。目前，市面上主流工程機(jī)械制造商生產(chǎn)的壓路機(jī)，絕大部分都屬于非定向振動的圓周振動壓路機(jī)（也稱普通壓路機(jī)）。

2017年第4期《筑路機(jī)械與施工機(jī)械化》雜志上，曾發(fā)表過一篇由壓實(shí)機(jī)械行業(yè)資深專家——萬漢馳撰寫的文章，題目為《垂直振動與智能壓實(shí)技術(shù)刨根問底》。該文對垂直振動壓路機(jī)的研發(fā)、生產(chǎn)，及垂直振動技術(shù)在大厚度水穩(wěn)基層碾壓中的應(yīng)用，進(jìn)行了全面、細(xì)致的論述和分析。萬漢馳對垂直振動壓路機(jī)給出了這樣的總體評價(jià)：它“更加適合大厚度鋪層的艱難壓實(shí)工況，可以譽(yù)為壓路機(jī)中‘?？杏补穷^’的‘勞動模范’”。

什么是大厚度碾壓

了解垂直振動碾壓技術(shù)后，我們再來探究一下什么是水穩(wěn)基層大厚度碾壓。

大厚度的定義

這里所言的“大厚度”，是指水穩(wěn)基層經(jīng)過一次性攤鋪、碾壓后，其密實(shí)度達(dá)到規(guī)范要求的厚度（以下簡稱“壓實(shí)厚度），且該厚度超過交通行業(yè)相關(guān)技術(shù)規(guī)范或道路設(shè)計(jì)文件所規(guī)定的數(shù)值。

在公路交通行業(yè)相關(guān)技術(shù)規(guī)范中，水穩(wěn)基層壓實(shí)厚度的確定，是平衡拌和、運(yùn)輸、攤鋪和碾壓設(shè)備及被壓實(shí)材料性能等多種要素的結(jié)果。厚度較薄，容易壓碎集料，增加施工工序，經(jīng)濟(jì)性差；過厚，又怕壓實(shí)度不夠、均勻性不好，降低了工程質(zhì)量。2000年發(fā)布修訂的《公路路面基層施工技術(shù)規(guī)范》（編者注：該版規(guī)范已廢止）3.1.7規(guī)定：用12噸～15噸三輪壓路機(jī)碾壓時(shí)，每層壓實(shí)厚度不應(yīng)超過15厘米；用18噸～20噸三輪壓路機(jī)碾壓時(shí)，每層壓實(shí)厚度不應(yīng)超過20厘米。

最新版《公路路面基層施工技術(shù)細(xì)則》（JTGT F20—2015，以下簡稱《2015版細(xì)則》）5.4.1規(guī)定：混合料攤鋪應(yīng)保證足夠的厚度，碾壓成型后每層的攤鋪厚度宜不小于16厘米，最大厚度宜不大于20厘米。因此業(yè)界俗定：凡是壓實(shí)厚度超過20厘米的，都叫大厚度。

新近發(fā)布的安徽、河南、青海、河北衡水4個(gè)大厚度水穩(wěn)基層施工地方標(biāo)準(zhǔn)中，對大厚度數(shù)值有著不同的規(guī)定。如果水穩(wěn)基層壓實(shí)厚度為36厘米，本應(yīng)分兩個(gè)18厘米施工，卻一次性攤鋪、碾壓成型，這顯然就是大厚度。如果水穩(wěn)基層壓實(shí)厚度為54厘米，各松鋪材料為同一種級配時(shí)，可以分27厘米兩次攤鋪和碾壓；各松鋪材料是兩種級配時(shí)，可以分成36厘米和18厘米兩次施工。無論是27厘米，還是36厘米，甚至是54厘米（極少采用），這些都屬于大厚度。

▲虛鋪厚度接近50厘米的水穩(wěn)基層攤鋪。

大厚度施工優(yōu)勢

相比傳統(tǒng)每層壓實(shí)厚度為18厘米的攤鋪和碾壓，水穩(wěn)基層三層分兩層，或兩層合為一層大厚度施工，其在簡化施工組織、提高工程質(zhì)量、建設(shè)綠色低碳公路等方面的優(yōu)勢不言而喻。優(yōu)勢的具體體現(xiàn)不再贅述，有興趣的同仁可自行檢索了解。

行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)對大厚度碾壓的規(guī)定

關(guān)于水穩(wěn)基層大厚度攤鋪和碾壓，《2015版細(xì)則》5.4.2通過“條文說明”進(jìn)行了解釋。因“條文說明”對要討論的大厚度碾壓至關(guān)重要，全文抄錄如下：

近些年有些地方的工程出現(xiàn)壓實(shí)厚度大于20厘米的情況，如碾壓厚度為24厘米或28厘米。碾壓厚度的增加，可以減少結(jié)構(gòu)層的數(shù)量，改善層間結(jié)合，提高路面結(jié)構(gòu)的整體性。但是要實(shí)現(xiàn)大厚度攤鋪碾壓，需要具備相應(yīng)的大功率攤鋪設(shè)備和足夠的碾壓設(shè)備和碾壓功率。同時(shí)需要通過灌砂、鉆芯等手段加強(qiáng)質(zhì)量抽檢，確保攤鋪混合料的壓實(shí)度、均勻性滿足技術(shù)要求。

這個(gè)“條文說明”表述非常全面和嚴(yán)謹(jǐn)，它包含如下幾層含義：1.很多公路工程已經(jīng)有大厚度攤鋪和碾壓的實(shí)踐；2.大厚度施工有減少結(jié)構(gòu)層數(shù)量，改善層間結(jié)合，提高路面結(jié)構(gòu)整體性等質(zhì)量提升優(yōu)勢；3.大厚度攤鋪、碾壓要有相應(yīng)大功率攤鋪和碾壓設(shè)備支撐；4.要通過灌砂和鉆芯等手段，加強(qiáng)壓實(shí)度及其均勻性的質(zhì)量控制。

交通運(yùn)輸部公路科學(xué)研究院首席研究員、《2015版細(xì)則》主編王旭東，在接受筆者求教時(shí)表示，雖然5.4.2“條文說明”提到了大厚度攤鋪和碾壓，但當(dāng)年編制細(xì)則時(shí)，評審專家總體思路是不主張水穩(wěn)基層大厚度施工的。

“對于水穩(wěn)基層大厚度攤鋪和碾壓，由于當(dāng)年拌和樓、攤鋪機(jī)和壓路機(jī)等機(jī)械設(shè)備工作能力的限制，主要擔(dān)心水穩(wěn)基層碾壓后，路面密實(shí)度及均勻性、平整度等技術(shù)指標(biāo)達(dá)不到規(guī)范要求，所以用楷體字‘條文說明’進(jìn)行解釋。之所以有此解釋，是兼顧東北、西北等地區(qū)個(gè)別省份，特別是黑龍江、新疆等地區(qū)，有效施工期短，水穩(wěn)基層可以三層分兩層或兩層合并成一層施工。國內(nèi)其他地區(qū)水穩(wěn)基層，則大可不必采取這種工藝?！蓖跣駯|研究員介紹道。

縱然大厚度施工不是《2015版細(xì)則》推薦的主要工藝，但近年來各地水穩(wěn)基層大厚度施工場景頻頻出現(xiàn)，對此，王旭東研究員表示能理解：“隨著工程機(jī)械制造技術(shù)的進(jìn)步，施工組織管理水平的提高，路面施工流程向降本增效、節(jié)能減排等方向調(diào)整和完善，是允許或者可以的?！?/span>

“無論什么材料和配比，誰來組織施工和管理，用哪個(gè)國家、哪個(gè)廠家的機(jī)械設(shè)備，采取什么樣的工藝和流程，有一條‘紅線’不能踩，那就是《2015版細(xì)則》第5.4.20‘條文說明’：碾壓完成后，在保證壓實(shí)度的前提下，路面表面沒有輪跡是基本的施工要求。這個(gè)‘條文說明’是水穩(wěn)基層施工的質(zhì)量控制‘紅線’。如果踩了，那我們不是在修路造福，而是在埋雷，在砸自己的飯碗！”王旭東研究員堅(jiān)定地強(qiáng)調(diào)道。

“水穩(wěn)基層是路面結(jié)構(gòu)的承重層，對路面結(jié)構(gòu)服役性能有著決定性影響，其質(zhì)量控制至關(guān)重要。目前有些地方不重視基層質(zhì)量控制，總想通過增加面層厚度來彌補(bǔ)基層質(zhì)量缺陷，這是本末倒置。如果全國各地公路建設(shè)水穩(wěn)基層的材料、級配、拌和、運(yùn)輸、攤鋪、碾壓、養(yǎng)生等，都能嚴(yán)格按照《2015版細(xì)則》要求實(shí)施，其質(zhì)量是有保證的，我國公路建設(shè)也能提到一個(gè)新的高度和水平?！蓖跣駯|研究員介紹說。

大厚度碾壓技術(shù)路線

十幾年前全國各地公路建設(shè)者們，就開始探索水穩(wěn)基層大厚度施工，相應(yīng)的拌和、攤鋪、碾壓設(shè)備，以及施工工藝等都在不斷地研發(fā)、總結(jié)和提煉中得到提高。具體到碾壓環(huán)節(jié)，大厚度碾壓有哪些技術(shù)路線呢？

2020年6月發(fā)布，由安徽省蚌埠市公路管理局、安徽省公路管理服務(wù)中心、合肥工業(yè)大學(xué)等單位編制的安徽省地方標(biāo)準(zhǔn)——《公路大厚度水泥穩(wěn)定碎石基層施工技術(shù)規(guī)程》（DB34/T 3564—2020，以下簡稱“安徽省地方標(biāo)準(zhǔn)）有如此描述，大厚度基層可采用兩種碾壓方式：垂直振動、水平振蕩壓路機(jī)組合的碾壓方式，及大激振力液壓振動壓路機(jī)為主的碾壓方式。這其中大激振力液壓振動壓路機(jī)，就是我們常說的圓周振動壓路機(jī)或普通壓路機(jī)。

▲大厚度水穩(wěn)基層施工安徽省地方標(biāo)準(zhǔn)。

大厚度水穩(wěn)基層垂直和圓周振動碾壓，其機(jī)械配置和碾壓工藝安徽省地方標(biāo)準(zhǔn)里有詳細(xì)說明，感興趣的同仁可自行搜索瀏覽，讓我們看看其他省份水穩(wěn)基層大厚度碾壓情況。

圓周振動碾壓

2025年7月30日“瀝青路面”微信公眾號，發(fā)布了一篇題為《3D智能攤鋪大厚度水穩(wěn)施工工法》的文章，對碾壓是這樣描述的：

水穩(wěn)基層壓實(shí)厚度為28厘米，為確保水穩(wěn)結(jié)構(gòu)層的壓實(shí)度。根據(jù)試驗(yàn)段總結(jié)，我們使用了36噸壓路機(jī)作為復(fù)壓設(shè)備。

初壓，使用一臺12噸雙鋼輪壓路機(jī)……

復(fù)壓時(shí)，首先由一臺36噸單鋼輪壓路機(jī)進(jìn)行碾壓，當(dāng)壓路機(jī)第一遍碾壓完成……30噸膠輪壓路機(jī)及時(shí)跟進(jìn)碾壓揉搓……碾壓時(shí)距離邊部模板20厘米進(jìn)行碾壓。

最后使用一臺12噸雙鋼輪壓路機(jī)進(jìn)行終壓收面工作，直至表面無車轍、輪跡。

▲瀝青路面微信公眾號文章截圖。

此處28厘米厚水穩(wěn)基層碾壓，用了12噸雙鋼輪、36噸單鋼輪、30噸膠輪三種壓路機(jī)進(jìn)行組合碾壓。需要說明的是，此文主題是3D智能攤鋪，筆者在此引用其壓實(shí)工藝描述，并在下文中進(jìn)行相關(guān)數(shù)據(jù)對比，并沒有對該工藝流程及實(shí)施人員有任何貶損和不敬。相反筆者對每一位有創(chuàng)新意識、勇于實(shí)踐新工藝和新技術(shù)的同仁，都懷有崇高的敬意。沒有這些一批批或一代代勇于創(chuàng)新和實(shí)踐的人，或許現(xiàn)在公路工程建設(shè)壓實(shí)，還停留在牛拉石碾的原始工藝呢！

垂直振動碾壓

垂直振動大厚度水穩(wěn)基層碾壓實(shí)踐非常多，以下用兩個(gè)典型案例說明。

【案例1】涿州（京冀界）至石家莊公路改擴(kuò)建工程李家疃互通連接線（施工時(shí)間：2015年11月）

為保證京港澳高速公路（G4）與石家莊正定國際機(jī)場互聯(lián)互通，該連接線需與京港澳高速公路河北段改擴(kuò)建同步通車。項(xiàng)目在水穩(wěn)基層（設(shè)計(jì)為兩層18厘米厚）實(shí)施時(shí)，已經(jīng)是北方地區(qū)冬季11月下旬，日最高氣溫10度左右。

為減少養(yǎng)生時(shí)間，縮短施工工期，項(xiàng)目部經(jīng)專家組論證及現(xiàn)場勘察，通過200米試驗(yàn)段壓實(shí)驗(yàn)證獲取相關(guān)技術(shù)參數(shù)和指標(biāo)后，全線選用中大DT2000攤鋪機(jī)，將兩層18厘米水穩(wěn)碎石一次攤鋪完成，松鋪厚度46厘米，壓實(shí)厚度36厘米。由于部分段落調(diào)整平整度及保證標(biāo)高，最大工點(diǎn)壓實(shí)厚度達(dá)42厘米，松鋪厚度達(dá)55厘米。

為保證大厚度壓實(shí)效果，項(xiàng)目部選取36噸型圓周振動壓路機(jī)，和22噸全液壓垂直振動壓路機(jī)作為主要壓實(shí)設(shè)備，并做了對比實(shí)驗(yàn)，結(jié)果如下：（1）36噸重型圓周壓路機(jī)與22噸垂直振動壓路機(jī)對比，壓實(shí)效果相當(dāng)；（2）36噸重型圓周振動壓路機(jī)擊實(shí)對混合料推移及平整度影響較大，且易擊碎表面集料，鋪筑300米后，由22噸全液壓垂直振動壓路機(jī)作為主要壓實(shí)設(shè)備完成壓實(shí)作業(yè)；（3）芯樣厚度合格率100%，壓實(shí)度平均99%，滿足設(shè)計(jì)要求。

當(dāng)年親歷連接線施工的石家莊市環(huán)城公路建設(shè)指揮部辦公室總工程師，現(xiàn)任職于河北交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院的石鑫博士，對當(dāng)時(shí)施工場景還記憶猶新：“特別擔(dān)心連接線工程不能按時(shí)完工，幸好有垂直振動壓路機(jī)在大厚度碾壓方面的助力，這個(gè)技術(shù)還是有兩把刷子的！”

垂直振動壓路機(jī)在該連接線水穩(wěn)基層碾壓中的“優(yōu)秀”表現(xiàn)，恰好印證了它如萬漢馳所言：“壓路機(jī)中‘專啃硬骨頭勞動模范’”。

【案例2】國道206線安徽荊涂大橋至蚌埠宿州交界段一級公路改建工程01標(biāo)試驗(yàn)段（施工時(shí)間：2022年6月）

該試驗(yàn)段長200米，松鋪系數(shù)按1.35控制，虛鋪厚度為48.6厘米，實(shí)際壓實(shí)厚度為36厘米。試驗(yàn)段進(jìn)行四種碾壓工藝的測試與比對，最終選用的機(jī)械碾壓組合方式如下：

初壓——雙鋼輪振動壓路機(jī)12噸（1臺）靜壓1~2遍，速度2～3公里/小時(shí)；

復(fù)壓——單鋼輪垂直振動壓路機(jī)26噸（1臺）弱振（高頻32赫茲）碾壓3遍，速度控制在2～4公里/小時(shí)；

終壓——雙鋼輪振動壓路機(jī)12噸（1臺）靜壓收光1~2遍，至無明顯輪跡為止。

結(jié)論：該機(jī)械碾壓組合方式能滿足壓實(shí)度要求，對比其他碾壓工藝，取芯成型效果較好。

▲國道206線安徽荊涂大橋至蚌埠宿州交界段公路改建工程01標(biāo)試驗(yàn)段36厘米水穩(wěn)基層碾壓。

試驗(yàn)段36厘米厚水穩(wěn)基層碾壓比對得出結(jié)論：用一臺12噸雙鋼輪、一臺26噸單鋼輪垂直振動壓路機(jī)進(jìn)行組合碾壓即可。

垂直振動大厚度碾壓優(yōu)勢

垂直振動大厚度碾壓優(yōu)勢特別是經(jīng)濟(jì)上的優(yōu)勢，上述技術(shù)路線和典型案例，稍做比較就能得出相關(guān)結(jié)論。萬漢馳在《垂直振動與智能壓實(shí)技術(shù)刨根問底》一文中總結(jié)到，與傳統(tǒng)圓周振動相比，垂直振動壓路機(jī)的優(yōu)勢不言而喻：由于只有垂直方向的振動力，因而壓實(shí)能量更加集中，損失??；最直接的效果就是作業(yè)效率更高，有效壓實(shí)深度更大，鋼輪振動對周圍材料的擾動更強(qiáng)烈（深度）但范圍（半徑）較小，輪體磨損小。這個(gè)技術(shù)語言“翻譯”到水穩(wěn)基層碾壓領(lǐng)域，可以做如下解讀。

降低施工成本

水穩(wěn)基層施工成本最直接的體現(xiàn)，是施工現(xiàn)場壓路機(jī)數(shù)量及噸位，與壓實(shí)遍數(shù)密切相關(guān)的設(shè)備油耗和臺班費(fèi)，與噸位相關(guān)的工作效率和轉(zhuǎn)場費(fèi)等。壓路機(jī)數(shù)量、噸位、壓實(shí)遍數(shù)、油耗、臺班費(fèi)等都容易計(jì)算，最容易被忽視的是轉(zhuǎn)場費(fèi)。分別轉(zhuǎn)場一臺36噸和26噸的重型壓路機(jī)，其“大件運(yùn)輸”手續(xù)報(bào)批、運(yùn)輸耗費(fèi)的差別不容小覷，而且轉(zhuǎn)運(yùn)一臺36噸壓路機(jī)，運(yùn)輸車輛車貨總重很容易就超過49噸。

安徽省地方標(biāo)準(zhǔn)中，垂直和圓周振動大厚度碾壓機(jī)械配置如下表1，兩種碾壓機(jī)械組合方式如下表2。

表1 大厚度水穩(wěn)基層垂直和圓周振動碾壓機(jī)械配置表

由表1可以看出，碾壓同樣厚度的水穩(wěn)基層，垂直振動壓路機(jī)的噸位及激振力要求，明顯低于圓周振動壓路機(jī)（自身噸位數(shù)低10噸左右）。

表2 大厚度水穩(wěn)基層垂直和圓周振動碾壓機(jī)械組合方式

▲備注：表中速度為壓路機(jī)碾壓速度（公里/小時(shí)）。

表2數(shù)據(jù)顯示，碾壓同樣大厚度的水穩(wěn)基層，垂直與圓周振動壓路機(jī)碾壓遍數(shù)基本相當(dāng)。若垂直振動碾壓平整度好，則可以省去膠輪壓路機(jī)終壓工序。

綜合表1、表2數(shù)據(jù)可知，同樣大厚度水穩(wěn)基層碾壓綜合成本，垂直振動要低于圓周振動壓路機(jī)，這也與萬漢馳在文章中推算的“垂直振動壓路機(jī)的綜合壓實(shí)效率，是圓周振動壓路機(jī)1.2倍~1.3倍”結(jié)論相當(dāng)。

上述表1、表2是安徽省地方標(biāo)準(zhǔn)關(guān)于大厚度水穩(wěn)基層碾壓的機(jī)械配置和組合碾壓方式，這種配置和組合方式是標(biāo)準(zhǔn)起草人員經(jīng)過多次試驗(yàn)取得的數(shù)值。事實(shí)上，有工程技術(shù)人員總結(jié)常用大厚度水穩(wěn)基層壓實(shí)，垂直振動碾壓機(jī)械配置及組合方式建議如下表3。

表3 大厚度水穩(wěn)基層垂直振動碾壓建議機(jī)械組合方式

▲備注：垂直振動碾壓不需要膠輪壓路機(jī)消除路面微裂紋。

表3中大厚度（27厘米，36厘米）水穩(wěn)基層垂直振動碾壓設(shè)備數(shù)量、噸位數(shù)及碾壓遍數(shù)，明顯低于圓周振動壓路機(jī)，其實(shí)際施工成本肯定也是降低的。需要說明的是，表3碾壓工藝還需要更多的案例來實(shí)踐和支撐。

壓實(shí)度及均勻性提高

因“壓實(shí)能量更加集中”“有效壓實(shí)深度更大”等突出技術(shù)優(yōu)勢，諸多碾壓實(shí)踐表明：同樣大厚度水穩(wěn)基層，相比于圓周振動壓路機(jī)，即使是用低噸位、激振力的垂直振動壓路機(jī)，碾壓后取芯檢測結(jié)果顯示，其密實(shí)度更高，密實(shí)度上、下層均勻性更好，取芯的整體性也好。

▲安徽某公路水穩(wěn)基層經(jīng)垂直振動碾壓后完整取芯深度可達(dá)40厘米。

圓周振動壓路機(jī)激振力是非定向的，沿著圓周產(chǎn)生作用力并傳遞到水穩(wěn)基層，影響深度有限。增大噸位和壓實(shí)遍數(shù)雖然可以增加影響深度，但又會產(chǎn)生其他工程技術(shù)問題。相比而言，垂直振動壓路機(jī)是定向振動，只在一個(gè)方向上發(fā)力，碾壓后水穩(wěn)基層密實(shí)度更高，上下層密實(shí)度更均勻。

平整度及表面光潔度的提高

大厚度水穩(wěn)基層平整度控制，相比于碾壓攤鋪質(zhì)量似乎更重要。攤鋪機(jī)結(jié)構(gòu)參數(shù)不穩(wěn)定、行走裝置打滑、攤鋪速度快慢不勻、機(jī)械猛烈起步和緊急制動，以及供料系統(tǒng)速度忽快忽慢等，都會造成面層材料的不平整和波浪，后期靠碾壓找回平整度的空間有限。大噸位圓周振動壓路機(jī)由于邊碾壓底層材料，邊甩松上層材料，容易造成表層材料推移、涌包等嚴(yán)重影響路面平整度的情況出現(xiàn)。另外，大噸位圓周壓路機(jī)還容易形成過壓，壓碎水穩(wěn)基層表層集料。

下圖是2011年合肥新橋機(jī)場施工現(xiàn)場，同時(shí)同地拍攝的水穩(wěn)基層不同壓路機(jī)碾壓“表面質(zhì)量”對比。

▲20噸全液壓垂直振動壓路機(jī)壓實(shí)表面，無需輪胎壓路機(jī)補(bǔ)壓。

▲20噸全液壓圓周振動壓路機(jī)壓實(shí)表面，需要輪胎壓路機(jī)補(bǔ)壓。

▲20噸機(jī)械單驅(qū)圓周振動壓路機(jī)壓實(shí)表面，需要輪胎壓路機(jī)補(bǔ)壓。

2016年8月，垂直振動壓路機(jī)在湖南婁衡高速婁底段，進(jìn)行大厚度水穩(wěn)基層施工后平整度及表面質(zhì)量效果圖。

邊模支護(hù)強(qiáng)度降低

因?yàn)椤颁撦喺駝訉χ車牧系臄_動更強(qiáng)烈（深度），但范圍（半徑）較小”，垂直振動壓路機(jī)大厚度水穩(wěn)基層碾壓，原則上可以不進(jìn)行邊模支護(hù)。

請看下面一段視頻：

從視頻里可清晰地看出，垂直振動碾壓時(shí)水穩(wěn)基層邊緣的集料，只是在振動時(shí)自然下落，不會出現(xiàn)成片坍塌。如果采用大噸位圓周振動壓路機(jī)，碾壓過程中激振力很大，水穩(wěn)基層側(cè)向力也很大，原則上需要進(jìn)行邊模支護(hù)。如果邊模固定不結(jié)實(shí)，會引起模板側(cè)向變形或上浮，此時(shí)需要用小型打樁機(jī)把固定模板的鋼釬，穿透已經(jīng)形成強(qiáng)度的下承層，插入路床中，其施工難度、效率、經(jīng)濟(jì)性及對下承層強(qiáng)度的影響顯而易見。

▲安徽某一級路水穩(wěn)基層大厚度碾壓無邊模支護(hù)。

如果水穩(wěn)基層壓實(shí)厚度超過30厘米，為保證線性平順確需邊模支護(hù)時(shí)，對邊模支護(hù)強(qiáng)度的要求，垂直振動壓路機(jī)也比大噸位圓周振動壓路機(jī)要求低。

垂直振動大厚度碾壓展望和思考

就大厚度水穩(wěn)基層垂直振動碾壓技術(shù)本身而言，國內(nèi)經(jīng)過20余年的持續(xù)研究、完善與應(yīng)用，并有眾多案例支撐，可謂已經(jīng)成熟。往外延伸，垂直振動壓路機(jī)本體改進(jìn)、拓展及智能化應(yīng)用，在公路建設(shè)領(lǐng)域還有非常大發(fā)展空間。

▲2024年8月垂直振動壓路機(jī)在廣西平岑高速岑溪段大厚度水穩(wěn)基層施工。

一機(jī)多用

垂直振動屬于定向振動，其激振力大小、方向可通過技術(shù)手段進(jìn)行控制和調(diào)整，這就為其拓展應(yīng)用提供了必要的技術(shù)基礎(chǔ)。事實(shí)上，業(yè)界已經(jīng)開發(fā)出了垂直振動水平振蕩、斜向振蕩和無級調(diào)頻/調(diào)幅振動等碾壓技術(shù)。如：讓偏心塊產(chǎn)生的合力垂直方向抵消，水平方向疊加，那就是一臺水平振蕩壓路機(jī)，可以碾壓薄層瀝青路面或橋面。事實(shí)上，這種設(shè)備已經(jīng)研發(fā)成功，在水穩(wěn)基層初壓、終壓中得到應(yīng)用，在薄層瀝青路面及橋面瀝青層碾壓中也有實(shí)踐案例。

垂直振動壓路機(jī)的頻率、振幅、激振力大小及方向都能控制和調(diào)整，這樣就能方便地根據(jù)壓實(shí)介質(zhì)差異，單一或組合調(diào)整上述四個(gè)要素，滿足不同壓實(shí)工況的需求，有針對性地進(jìn)行各種環(huán)境、各種材料的壓實(shí)，真正實(shí)現(xiàn)“一機(jī)多用”。

與智能壓實(shí)結(jié)合

因?yàn)榧ふ窳Υ笮〖胺较蚋菀渍{(diào)控，在水穩(wěn)基層大厚度碾壓中，如果能有無人機(jī)群組合碾壓、智能壓實(shí)控制等技術(shù)加持，垂直振動更是能如虎添翼，在壓實(shí)界開拓出一片新天地來。

無人機(jī)群組合碾壓施工技術(shù)及優(yōu)勢不必多言，業(yè)界已經(jīng)有諸多成功應(yīng)用案例，完全可以應(yīng)用在垂直振動壓路機(jī)上。智能壓實(shí)控制能實(shí)現(xiàn)對被壓材料壓實(shí)質(zhì)量、振動頻率、碾壓速度的實(shí)時(shí)監(jiān)測，實(shí)時(shí)顯示碾壓路線、壓實(shí)效果，并通過語音進(jìn)行播報(bào)，可以為碾壓工藝控制和實(shí)時(shí)質(zhì)量檢測提供完整過程數(shù)據(jù)，助力現(xiàn)場碾壓遍數(shù)、軌跡的調(diào)整，可從根本上避免漏壓、欠壓等工程頑疾問題的出現(xiàn)。如果將智能壓實(shí)控制系統(tǒng)嫁接到垂直振動壓路機(jī)上，再進(jìn)行無人機(jī)群組合施工，那該技術(shù)應(yīng)用的科技水平將進(jìn)一步提高，市場空間也能得到放大。

需要說明的是，雖然大厚度水穩(wěn)基層垂直振動碾壓有著上述諸多技術(shù)優(yōu)勢，也有很好的發(fā)展前景，但一個(gè)殘酷的現(xiàn)實(shí)是，在漫長的二十余年里，這種技術(shù)并沒有在全國推廣開來，這不由得令人深思：是公路施工領(lǐng)域從業(yè)者不能“慧眼識珠”？是其實(shí)際應(yīng)用效果還不足以讓行業(yè)人員心動，去變更施工工藝？是缺乏系統(tǒng)、權(quán)威的第三方試驗(yàn)與測試數(shù)據(jù)支撐？還是在眾多普通壓路機(jī)大廠同業(yè)激烈競爭中無法突破？這些技術(shù)和市場交織起來的復(fù)雜問題，還需要有心人在今后的大厚度水穩(wěn)基層碾壓實(shí)踐中，慢慢去克服和解決。有一點(diǎn)可以肯定的是，如果有公路交通行業(yè)第三方權(quán)威研究機(jī)構(gòu)，通過不同厚度與配比的水穩(wěn)基層，不同噸位的垂直和圓周振動壓路機(jī)，進(jìn)行全面、系統(tǒng)的碾壓對比實(shí)驗(yàn)，得出科學(xué)結(jié)論，確認(rèn)垂直振動技術(shù)在水穩(wěn)基層大厚度碾壓中，確實(shí)有著突出的經(jīng)濟(jì)效益和質(zhì)量提高效果，行業(yè)相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范也進(jìn)行呼應(yīng)，那時(shí)垂直振動碾壓的“春天”就算真正到來了。

在諸多前人對垂直振動碾壓技術(shù)研究、探索和總結(jié)基礎(chǔ)上，本文從應(yīng)用角度對其在大厚度水穩(wěn)基層碾壓中的特點(diǎn)和優(yōu)勢，進(jìn)行了粗略探析。囿于資料收集、整理的限制和水平，文中一定有諸多表達(dá)不全面、不準(zhǔn)確之處，敬請各位指導(dǎo)！希望能與熱心新技術(shù)、新工藝推廣的同仁們一起討論、交流（微信號：chts64958372）。讓我們一起努力，共同呵護(hù)和促進(jìn)垂直振動碾壓，這種看得見效益、摸得著效果的好技術(shù)，在公路建設(shè)領(lǐng)域的進(jìn)一步推廣和應(yīng)用。

推薦閱讀

文/尚正強(qiáng)

圖/崔文平

責(zé)編：程子研

校對：閆可欣

審核：余大鵬 苗挺節(jié)

如有侵權(quán)，請聯(lián)系小編刪除。

本文由《中國公路》雜志社數(shù)據(jù)與新媒體發(fā)展中心整理編輯，轉(zhuǎn)載請?jiān)谖恼虑白⒚?/span>轉(zhuǎn)載于微信公眾號“中國公路”

商務(wù)合作：010-84990709

投稿郵箱：zggl_xmt@163.com

覺得文章精彩，請點(diǎn)贊吧↓↓↓

---

聲明：本文系轉(zhuǎn)載自互聯(lián)網(wǎng)，請讀者僅作參考，并自行核實(shí)相關(guān)內(nèi)容。若對該稿件內(nèi)容有任何疑問或質(zhì)疑，請立即與鐵甲網(wǎng)聯(lián)系，本網(wǎng)將迅速給您回應(yīng)并做處理，再次感謝您的閱讀與關(guān)注。