（一）压实机械的选用

随着科技发展，现代压实机械的结构形式、规格参数及其辅助功能越来越具有多样化，具有很大的选择余地，但这又给正确地选购和使用压路机带来一定的难度。如何合理地选择、评价和使用压路机，是实现工程压实目标的关键所在。虽然说，凡是压路机都可以起到压实作用，但是要在一定条件下选用哪一种型号的压路机更经济合理，并不是一件简单的事。在不同工程领域和施工场合，为了科学合理地选择压路机，发挥其最佳作业效益，除了需要充分了解压路机的类型及其使用特点外，还需要结合具体施工条件和要求，充分考虑下列各种因素。

1.工程项目的质量控制要求

对于高等级公路，除了应保证路基与路面的刚度、强度和稳定性之外，还要有好的平整度、抗滑性和抗渗透性能。使用全驱动重型振动压路机压实，能给定一个平坦而坚实的路面基础，用串联振动压路机压实路面及用轮胎压路机封层，可获得平整而稳定性好的路面结构。为了提高路面的压实质量，除了选择合适吨位的全轮驱动振动压路机外，还应选择较大的压轮直径，以控制其接触应力不大于被压实材料的许用应力值。

2.工程材料的类型与干湿程度

被压材料不同，其压实特性也不同，必须选用合适的压路机，才能获得理想的压实效果。被压材料的种类及成分也是选择振动压路机最佳振动频率和振幅的主要因素。根据土壤或填筑材料的不同，可按表1-5所示内容进行粗略选择压路机。如对岩石填方的压实，应选用大吨位压路机进行碾压，以使大型块料产生位移，并使中小型石料嵌紧在其间。

表1-5 根据土壤或填筑材料类型选择压路机种类

注：效果理想（+），效果一般（|），效果不理想（-）。

砂土和粉土粘接性较差，水易侵入，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块式碾磙进行碾压。

对于粘土，由于粘接性能好，内摩擦阻力大，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，以利排除空气和多余水分，增大密实度。一般运用凸块压路机和轮胎式压路机压实粘性土铺筑的路基，可获得较好的压实效果。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。粘性土路基一般不采用振动压实，因为振动压路机易使土中的水分析出，形成“弹簧”土，难以彻底压实。对于砂土和粘土之间的各种砂土性土、混合土有较好的压实特性，采用各种压路机进行压实均能获得理想的压实效果。选用振动压路机压实这类混合土则具有更强的压实功能和更高的作业效率。对于碎石、砾石的铺筑层，选用振动压路机碾压，可使石料和粒料之间更好地嵌紧，形成稳定性较好的整体。由于沥青有一定的润滑作用，且铺筑层一般较薄，可选用中、重型静力压路机；对于沥青混合料，由于沥青有一定的润滑作用，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，应选用光面碾磙压路机碾压。

在选用压路机时，还应考虑被压材料的抗压强度。终压时，如果被压材料所承受的压力为抗压强度的80%～90%，则可获得最佳压实效果。如果终压时接触应力大于被压材料的抗压强度极限时，上层将出现松散现象，骨料将进一步被压碎，铺筑层反而被破坏。如果受机型的限制，压路机的单位压力过大或过小时，则应合理控制碾压遍数，以免影响压实效果。

对于匀质砂土，则选用轮胎式压路机较好，因轮胎在碾压过程中可与土壤同时变形，压实力作用时间长，接触面大，揉合性好，密实度均匀。

被压材料的含水量是影响压路机压实效果的重要因素。工程材料及其含水量的不同，因其孔隙率大小与力学性能的不同而影响压实效果。而机械对材料实施压实能量的方法，以及施加能量的大小，也使压实效果大不相同。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，衰减了碾压作用力的传递。即使增加压实质量和碾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；若含水量过小，土颗粒之间的润滑作用减小，其内摩擦阻力将随之增大，可选用重型压路机进行压实，或适当增加碾压遍数。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。一般当实际含水量比最佳含水量高2%～3%，就不宜选用振动压路机进行压实。

当土壤或被压材料的实际含水量低于最佳含水量3%～5%以上时，应在施工现场洒水，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，或选用重型压路机进行压实，并适当增加碾压遍数。

3.压实机械的类型及其适用范围

对于压实机械的适应性而言，各种不同类型，不同规格的机械对各种施工条件的适应也各不相同，掌握这些设备的适应性，是合理选购压实机械的重要依据。重型静碾光轮压路机常用于路机垫层和路基的施工之中，而中型的多用于路面施工，轻型的仅用于小型工程及路面养护工程。静碾光轮压路机对粘性薄层土壤的压实尚为有效，但对含水量高的粘土或粘度均匀的砂土压实效果不佳。

凸块式压路机常用来作路基或基坑回填土的底层压实，特别是对含水量较大，粒度大小不等的粘性土及结块、爆破岩石填方压实效果较好，而对表层及砂土的压实则完全不适用。轮胎压路机能适用各种土质条件的压实工作，特别是能使铺筑层获得均匀的压实度，用于压实沥青混凝土路面效果也较好。振动压路机能适应各种工况的压实，特别是对砂质土壤压实效果最好。大型振动压路机对深层的压实效果是其他机型无法比拟的。小型振动压路机和夯实机械适用于小规模工程和狭窄场合的压实，对构筑物的回填土压实效果也较好。

4.机械化水平与压实作业内容

工程项目的机械化施工程度也是压路机选型应考虑的因素。通常，机械化程度高的施工项目，机械化配套的程度高，施工效率也高，工程进度快，则应选用压实能力强、作业效率高的压路机；而机械化程度较低的施工项目，则可选用经济型的压路机，高性能的压路机在此类工程中难以充分发挥其压实功能；对小型压实作业项目，一般选用静力式光面钢轮压路机进行压实。

压实作业内容不同，选用的压路机的种类和规格也应不同。工程压实作业的对象基本上决定了铺筑材料、填土规模、机械施力情况及牵引条件等对压实机械机型的限制。一般来说，路基和底基压实多选用压实功率大的重型和超重型静压式压路机、振动式压路机和凸块式压路机。这类重型压实设备的压实效果好，能有效排除铺层中的空气和多余的水分，将被压层的固体颗粒嵌合楔紧，形成坚固稳定的整体，为上层打下高强度的基础。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。这类中型压实机械既可获得表层的高密实度，又可达到路面平整度的要求。对于路肩、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、小型振动压路机或夯实机械，以防路缘崩塌，毁坏构筑物。振动压路机也可对干硬性水泥混凝土进行有效压实。对于一般的土石填方工程，可以选用重型以上的各种压路机；沥青混凝土路面压实工程，常选用串联式振动压路机或串联式静碾压路机，并使用轮胎压路机封层压实；狭窄道路需选用小型自行式振动压路机或手扶振动压路机压实；对于管道电缆埋设沟槽工程，可使用沟槽压路机或手扶振动式压路机压实；港口码头的深层填土应选用重型振动压路机或冲击式压路机进行反复碾压。一般可按表1-6所提供的作业内容进行压路机的选择。

表1-6 按作业内容选定压实机械作业

（续）

5.压实技术工艺及设备配套要求

对重大的筑路工程，正确地拟定压实工艺和选择适宜的压实机械，是保证工程质量与节约开支的关键。例如，压实基础层时，采用光轮压路机预压，用振动压路机进行压实，采用轮胎压路机封层，可以获得满意的压实质量，并能适当减少设备的投资费用。另一种规范的做法是，当用一台10t级自行式振动压路机压实道路基层之前，可以用相同型号的凸块式振动压路机压实黏土路基，用具有同样结构的带洒水装置的改型压路机碾压沥青混合料。这种规范化配套，有利于备件的供应和技术服务工作。与压路机配套施工的运输、搅拌及布料设备在很大程度上决定了填方铺层的厚度。用推土机布料时，岩石填方的铺层厚度为0.5～2m，而对土壤铺层一般在0.3～1.2m之间。若用铲运机搬运，可铺成0.15～4m厚，然后用平地机刮平。对于大铺层厚度的填方，应使用振动轮分配质量10t以上的自行式或拖式振动压路机压实。摊铺机或特殊集料撒布机适应于基础层和底基层材料底的布料，用振动轮分配质量5t的振动压路机，通常能把铺层300mm的混合料压实到规定的压实度。正确地配套和合理地选择振动压路机，可以更好地发挥施工设备的整体能力。(www.daowen.com)

6.施工现场水文地质及气候条件

冬季施工应加大铺层厚度、摊铺宽度与压实速度。厚铺层采用履带式推土机倾斜摊铺的方法布料，用大吨位的自行式振动压路机进行压实。凸块式振动压路机能够压碎冰冻团块，特别是压实粒状铺层，能取得良好的压实效果。在寒冷季节施工，应选用带风冷发动机的振动压路机，并使用适合于低温的燃油、液压油和润滑油，以防冰冻和增强发动机的起动性能。在高原地区施工的压路机，应选用带增压器的发动机。

7.可维修性要求及技术服务要求

施工部门应尽量选用标准设备与系列设备，这样做易于熟悉设备，便于维修服务与备件储备，可以很明显地降低压路机的使用成本。系列化振动压路机的发动机、机械传动系统、液压元件与油管、操纵机构及轮胎等，都具有很高的通用化程度，大大减少了备件库存，其操作、保养和维修方法也相似，驾驶员和维修工在熟悉一种规格的压路机后，就很容易掌握同系列的其他规格压路机。用户购买了一台压实机械，从某种意义上来说是购买了一种服务，机器本身只能是这项服务的一部分。选购某一型号的压实机械，应正确地评价压实机械本身及其制造厂商的技术支持条件。这些技术支持条件应包括有关的技术指导性文件齐全，有必要的维修和备件服务网络，以及制造厂的技术实力等。

8.企业技术储备与竞争发展要求

现代工程建设蓬勃发展，施工技术和设备的发展日新月异。工程压实和压实机械的重要性也得到了越来越高的重视。在公路建设中普遍采用了重型压实标准，建筑规范、建筑材料及施工工艺在不断地更新，从而也促进了压路机等施工机械的技术进步。用户在选择振动压实机械时，必须考虑到现代化工程建设投标的需要。有远见的工程承包商都会注意自己的施工机具保有必备的技术储备，以保持自己公司的技术领先地位。液压传动、全轮驱动、铰接转向及随机检测是现代化压路机的四大标志。液压传动大大简化了传动系统，使操作灵活方便，能实现无级调速，并且为自动报警和自动控制创造了条件。液压传动还使压路机行走与振动起步平稳，减少了对土壤和机器本身带来的冲击，提高了压实质量和机器寿命。全轮驱动压路机克服了因被动轮碾压使铺层产生的弓坡与裂纹等缺陷，提高了压实质量与铺层的稳定性。由于全轮驱动，提高了振动轮的分配质量，提高了压实生产率。全轮驱动的压路机还提高了在坡道和松软铺层上的通过性能。铰接式振动压路机减小了最小转弯半径，使串联振动压路机弯道压实的前、后轮迹重合，并且减少了弯道压实时材料被搓起的程度。一些先进的振动压路机上，设置了频率仪、振幅计及压实度计等仪表。操作人员可以随时测定压实效果并确定压实遍数，从而提高了作业效率和压实质量。在一台小型振动压路机上装置压实度计和计算机，可以作为压实工程质量的专用测试设备，并能进行数据处理和打印存档。选择先进的压路机装备公司，会推动本公司施工技术和工艺的进步，同时会增强竞争能力。

（二）压实机械作业参数的选择

为了提高压实质量，获得最佳压实效果和最佳作业效率，除了根据上述影响因素选定压路机外，还应根据施工组织形式，对工程质量和技术的要求以及作业内容，压路机的性能，正确选择和确定压路机的压实作业参数。

这些压实作业参数包括压路机的单位线压力、平均接地比压、碾压速度、碾压遍数、压实厚度、轮胎式压路机的轮胎气压和振动压路机的振频、振幅和激振力等。这些压实作业参数应在作业前预先确定好。

确定压路机的压实作业参数时应围绕如何提高作业生产率做文章。压路机的生产率是指每小时所完成的土石填方压实的体积。影响压实机械面积生产率的主要因素有碾磙的宽度、碾压速度和碾压遍数等。为了提高施工进度，缩短工期，可以考虑适当提两压路机的吨位，选用大吨位压路机进行碾压，以减少碾压遍数，或适当增加铺层厚度，提高压实生产率。

1.碾压速度

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及压层的厚度和作业效率等。例如，粘性土变形滞后现象比较明显，故碾压速度不宜过高。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。国外研究资料表明，对沥青混合料进行振动压实，在一定的碾压速度范围内，振动压路机的作业速度对混合料的压实度影响甚微。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：静压式光轮压路机1.5～2km/h；胎式压路机2.5～31km/h；振动压路机3～4km/h。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。通常，静压式光轮压路机的碾压速度可增加到2～4km/h；轮胎式压路机可增至3～5km/h；而振动压路机的碾压速度则可增加到3～6km/h。

总之，压路机的碾压速度既不能过高，也不宜过低。碾压速度过低会降低生产效率，增加施工成本。通过反复试验，不断总结经验，即可确定最佳碾压速度。

2.碾压遍数

所谓碾压遍数，是指压路机依次将铺筑层全宽压完一遍（相邻碾压轮迹应重叠0.2～0.3m），在同一地点碾压的往返次数。

碾压遍数的确定应以达到规定的压实度为准。一般情况，压实路基和路面基层，碾压遍数大约为6～8遍；压实石料铺筑层大约为6～10遍；压实沥青混合料路面大约为8～12遍。如采用振动压机进行碾压，碾压遍数则可相应减少。

轮胎压路机的碾压遍数不仅与土质有关，还与轮胎的气压有关。智能型压路机则可通过机载压实度检测仪进行随机检测，并将数据据输入微机，确定还需要碾压的遍数。必要时，可将各项检测数随时打印出来，供操作工人和施工技术人员参考。

3.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×压实厚度。其中松铺系数为压实干密度与与松铺干密度的比值。

根据土壤特性和施工作业方式，土壤的松铺系数一般为1.3～1.6。压实厚度的确定与压路机的压实能力和作用力的影响深度有关。由压路机作用力的最佳作用深度决定的各种类型压路机适宜的压实厚度、碾压遍数及土壤见表1-7。

表1-7 压路机适宜的压实厚度、碾压遍数及土壤

4.振频和振幅

振动压路机的最佳压实效果主要依赖于振动轮产生的振动波迫使土壤产生共振，此时，土颗粒处于高频振动状态，被称为土壤的“液化现象”。土壤处于“液化”状态，土颗粒将向低位能方向流动，从而为压实创造了最有利的条件。

振频和振幅是振动压路机压实作业的重要性能参数。振动轮在单位时间內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。振动时，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。实践证明：压实厚铺层路基，选择低振频（25～30Hz）和高振幅（1.5～2mm），可获得较大的振力和压实作用深度，提高作业效率。对薄铺层路面进行振动碾压，则应选择高振频（33～50Hz）和低振幅（0.4～0.8mm）组合，这样可以提高单位长度上的冲击次数，提高压实质量。碾压沥青路面时，若铺层厚度小于60mm，采用2～6t的中小型振动压路机，其振幅控制在0.35～0.6mm范围内效果更佳。这样可以避免混合料出现堆料、起波、粉碎骨料等现象。如果沥青混合料铺层的压实厚度超过100mm，则应选用高振幅（1.0mm）压实。为了防止沥青混合料过冷，错过最佳压实时间，应在摊铺作业后紧随进行碾压。

通常在单位线压力相同的情况下，如果碾压轮的直径小，则单位作用压力大；而碾压轮直径大，则不容易使压实表层产生波浪和裂纹。同吨级的压路机，三轮压路机的单位线压力比两轮压路机要大，压实功能也稍高一些。在其他条件相同的情况下，采用全轮驱动的压路机进行碾压。由于驱动轮前的被压材料在驱动力作用下不断被楔紧在碾压轮下方，因而有效地增大了压实作用力，进一步提高了压实质量。另外，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要求；选用轮胎式压路机可提高密实度的均匀性；选用重型和超重型压路机（包括振动压路机）可获得高密度，提高路基的强度；要提高路面的平整度，还必须选用全轮驱动的压路机进行碾压，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。