摊铺机参数对初始压实度的影响

 振捣梁和熨平板振动器是摊铺机工作时影响沥青混合料初始压实度最重要的两个机构，合理设定振捣梁和熨平板振动参数，提高沥青混合料初始压实度，不仅能减少后续压实遍数，还能在保证路面压实度的同时有效提高沥青路面平整度。

振动参数的设置对沥青混合料的压实效果有重要影响，共振理论认为最佳压实效果在机器与材料组成系统中的自然频率内获得，当振动频率接近材料的固有频率时，颗粒振幅增加，颗粒之间的内摩擦阻力大幅减小，此时振动压实的效率最高，可以获得最佳压实效果。目前常用摊铺机振捣梁最高可调节频率约25~30Hz，熨平板振动器最高可调节频率约50~60Hz，沥青混合料的自有频率约40Hz。

理论上相应振动频率越大越接近沥青混合料自身振动频率，越有利于提高初始压实度。但是，在实际施工过程中，随着机构振动频率的增大，摊铺机自身抖动明显增加，诱发机械故障的可能性也相应增加，可能提高摊铺机后期维修保养成本。因此，研究摊铺机振捣梁、振动器频率、摊铺速度与沥青混合料初始压实度之间的关系，设定经济合理的摊铺机参数，具有积极的现实意义。

振动频率对初始压实度的影响

采用Troxler2701-B无核密度仪检测中面层AC-20C摊铺过程中的初始压实度，每一桩号横断面上检测5点，每个频率检测2个桩号横断面，取平均值分析。试验时，摊铺速度为2.5m/min，振捣梁变化频率为5、10、15、20 Hz，熨平板振动器变化频率为10、15、20、25、30 Hz，试验结果见表1、图1。

表1 不同振动参数条件下的沥青混合料初始压实度

从表1、图1的分析结果可以看出：在振捣梁为同一频率的条件下，随着摊铺机熨平板振动器频率的增大，沥青混合料初始压实度逐步增加；振动器频率增大的开始阶段初始压实度增加速率较快，超过25Hz后增长速率有减缓的趋势。

在振动器为同一频率的条件下，沥青混合料初始压实度随着振捣梁频率的增大而逐步增加。但从现场施工情况来看，当振捣梁频率超过20Hz继续增大时，摊铺机振动较大，不适合连续长时间摊铺作业。因此，正常施工期间摊铺机振捣梁、熨平板振动器频率宜分别设置为15~20Hz、25~30Hz，既能保证沥青混合料有较高的初始压实度，又能保证摊铺机连续可靠的运行。

摊铺速度对初始压实度的影响

通常情况下沥青混合料摊铺机安装有两个振捣梁，单个振捣梁宽度约20~40mm，振动器的宽度约400~500mm。振捣梁对加强粗集料的压实和嵌挤有重要作用，而振动器则对细集料的分布与压实效果起关键作用。由于振捣梁的宽度较小，振动频率较低，过快的摊铺速度会降低振捣梁的作用次数，同时缩短熨平板振动器与混合料的作用时间，从而无法对混合料有效压实。设定摊铺机振捣梁、熨平板振动器频率分别为20、25Hz，调整摊铺速度1.5、2.5、3.5、4.5m/min，采用无核密度仪检测摊铺过程的初始压实度，研究速度对初始压实度的影响，检测结果见图2。

从图2的数据分析结果可以看出：固定摊铺机振动参数条件下，沥青混合料的初始压实度随着摊铺速度的加快，迅速降低；而且摊铺速度越大，初始压实度下降的幅度越大，表明此时摊铺机振捣梁及熨平板已经无法对沥青混合料产生高效压实作用；路面压实度只能靠后续压路机碾压来提高，但是路面平整度必然受到影响。因此，结合试验检测分析及工程经验，路面摊铺速度宜控制在2.5~3.5m/min之间。