面向提升SMA路面质量的水平振动压路机碾压试验结果
酒井重工業（株）開発本部
•石塚到
林俊和
内山恵一
1.绪论
SMA（沥青玛蹄脂碎石混合料）因具有高耐久性，在欧洲和美国等地区的重载交通道路表层施工中应用量不断增
加。特别是在欢洲，SMA凭借其表面形成的纹理（负纹理），作为低噪音铺装和低滚动阻力（低油耗）铺装而备受
关注。在日本国内，其耐久性和粗糙路面纹理的北海道型SMA研究也在不断推进。
SMA与密级配沥青混合料相比，使用大量粗骨料形成主骨架，是一种难以压实的材料。为了高效压实这种材料，振
动压路机是不可或缺的，但由于SMA骨料间隙是由砂浆填充的混合物，因此在使用一般的振动方式（以下简称普通
振动）时，需要注意骨料破碎和砂浆泌水（见图-1）。
上下运动
为解决这些问题，欧洲已推荐使用水平振动压路机”。本研究通过改变水
平振动的振幅（通常为前轮或前后轮低振幅水平振动），开展了SMA表层
（薄层）的碾压试验，以研究其对压实度、平整度和路面纹理等性能的影
响。试验结果表明，SMA的碾压采用水平振动是有效的，且前后轮低振幅
水平振动可获得良好的施工效果。
单轴
偏心振动
上下运动
旨料破碎
砂浆泌水
2.压路机的振动方式
普通振动对音料与砂浆的作用示意
图-1
图-2所示的水平振动压路机的振动方式是滚轮始终与肯料接触并施加
振动。在本次试验中，如图-3所示，准备了3种前后轮均为钢轮的串联式
压路机。
•压路机A：通过前后轮产生水平振动的方式，近年来应用范围不断扩
大。
•压路机B（他社）：前轮无振动，后轮产生水平振动的方式，在改美
地区广泛使用。
•压路机C（他社）：通过前后轮产生常规振动的方式。
各压路机的规格如表-1所示。压路机A的水平振动振幅约为压路机B水平
振动振幅的一半。
往复回转
运动
双轴
偏心振动委
往复回转
运动
砂浆
均勻填充
压路机滚轮始终
与骨料保持接触
水平振动对骨料与砂浆的作用示意
图-2
3.试验条件与测定项目
采用不同的钢轮振动方式进行对比试验
垄号A
型号B（他社）
两轮水平振动低振幅
水平振动
低振幅
前轮
后轮
后轮水平振动高振幅
无振动
前轮
水半振可
高振幅
后轮
型号
振动类型
型号C（他社）
表-1各滚轮参数
质量
两轮普通振动
普通
振动
前轮
前轮水平（1/2振幅）
后轮水平（1/2振幅）
前轮静压
（他社）后轮水平（1/1振幅）
前轮振动
（他社）
后轮振动
碾压
振动
宽度
频率
振幅
压路机滚轮振动示意图
SMA混合料采用的是一般的聚合物改性|1型沥青，最大公称粒径为13mm。施工厚度为最终成型厚度4cm，宽度
模拟一般双向通行的单侧单车道，设定为3.5m。为确保试验条件的一致性，施工总长度设定为50m，并根据试验条
件划分了工区。
由于试验使用了3种不同的压路机，因此设定了3个工区。考虑到中性区的影响，各工区长度设定为5m。为避免常
规振动压路机的压实打击间隔过大，依据50Hz的振动频率将压路机行驶速度设定为5.4km/h”。碾压带沿行驶方向
分为左右两条，每条碾压带的碾压遍数为4遍。照片-1为施工场景。测定项目包括压实度、平整度、纹理深度，各
项评价指标如下
压实度：取3处钻芯试样的平均值
IRI：采用3m断面仪进行4次测定的平均值
MPD：采用MRP测定的车道左侧总平均值（L）与右侧总平均值（R）
4.试验结果与考察
试验结果如表-2所示。
エ区
型号A
型号B（他社）
型号C（他社）
表-2试验结果
密实度（空隙率）（%）
照片-1施工现场
压实度方面，压路机A工区和压路机B工区的水平振动碾压，比压路机C
工区的常规振动碾压高出约1%。据相关研究，压实度每提高1%，路面寿
命可延长10%*，这表明水平振动对SMA混合料的压实具有显著优势。
IRI（平整度）方面，压路机A工区的前后轮水平振动碾压结果最佳。压路
机B工区的后轮水平振动碾压IRI值则明显偏大，这可能是由于施工工区
短、大振幅导致混合料位移所致，具体原因有待进一步研究。
照片-2砂浆产生泌水现象（浮浆）
MPD（纹理深度）方面，压路机A工区的前后轮水平振动碾压表现出最高
值，而压路机B工区的后轮水平振动碾压也记录了与A工区相近的良好
值。相比之下，压路机C工区的常规振动碾压MPD值虽小，但仍处于合
格范围。
目视观察显示，压路机A工区的路面表观最佳；压路机C工区的常规振动
碾压则观察到明显的砂浆泌水现象；（照片-2）压路机B工区由于大振幅
的影响，部分区域可见骨料表面沥青剥落的情况。（照片-3）由此可以推
断，水平振动的振幅过大，会对SMA薄层碾压产生不良影响。
照片-3沥青出现剥落现象
5.结论
从本次试验结果可知，在SMA的碾压施工中，双轮水平振动压路机是有效的。由于它能获得高压实度和优异的平整
度，因此不仅可以期待长期耐久性，降低全生命周期成本，还能凭借优异的平整度降低车辆行驶阻力，期待其在燃
油消耗降低和CO，减排方面发挥作用。
此外，良好的纹理深度所形成的负纹理，在降低轮胎/路面噪音、提升雨天的表面排水能力、抑制水花飞溅等方面，
也有望提升安全性。
参考文献
1）田中俊輔，丸山記美雄、亀山修ー：As混合物の耐久性向上を目的とした水平振動ローラによる施工の検
討，第34回日本道路会議，2021.
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TechnologyatAubumUniversity,Aubumn,AL（2016）