桥面沥青混凝土铺装压实过程中振动加速度的比较测试.pdf

性 ， 提出了一种基 于负载作业方式实现混凝土泵车 全局功率匹配节能的策略。通过专用控制器对发动 机转速与液压泵排量进行联合调节 ，实现发动机 、 液压泵和负载三者之 间的匹配。在实车应用 中， 此 策略在满负荷泵送工况时保证泵送效率 ，不节能 ； 8 0 负荷泵送工况时节油率达 1 0 以上 ；负荷越小 的工况节能效果越明显 。该方法对于设计混凝土泵 车节能控制系统有参考意义。 水 利水 电施工 ， 2 0 0 9 ( S 1 ) ： 8 2 8 5 【 3 武四辈， 曾发林 混凝土泵车节能用油门模糊 P I D控制 器 的研究 J 1 工程机械 ， 2 0 0 9 ( 1 ) ： 1 2 1 4 【 4 】雷廷强 ， 刘强 液压挖掘机节能控制系统的研究 J 1 _ 机 床 与液压 ， 2 0 0 9 ( 8 ) ： 7 l 一 7 2 f 5 1尚涛， 赵丁选， 肖英奎， 等 液压挖掘机功率匹配节能控 制系统 J l1 吉林大学学报( 工学版) ， 2 0 0 4 ( 4 ) ： 5 9 2 5 9 6 6 】何清华 ， 郝鹏 ， 常毅华 基于功率协调控制的液压挖掘 机节能系统研究l J 1 机械科学与技术 ， 2 0 0 7 ( 2 6 ) ： 1 8 8 1 91 参考文献 【 1 】武四辈， 曾发林 混凝土泵车节能控制策略研究 J 重 通信地址： 江苏省扬州市扬子江中路 1 3 9号扬州中集通华 型汽车， 2 0 0 8 ( 4 ) ： 9 - 1 1 专用车有限公司技术中心( 2 2 5 0 0 9) 【 2 王超 浅析液压工程机械中泵与发动机的匹配问题【 J _ ( 收稿 日期： 2 0 1 0 0 7 2 6 ) 桥面沥青混凝土铺装压实过程中 振动加速度 的比较测试 术 刘 萍， 田国臣 ( 河北交通职业技术学院) 结果显示振荡压路机对桥体的施工振动影响明显小于振动压路机。 - 。 。 _ _ - - _ _ _ - 1 - - - - - _ - | _ _ 1 - - _ _ - 1 。 。 - - 。 _ _ 1 - - I t - 1 _ _ | 。 - 。 。 1 1 _ _ l _ 1 。 | 关键词 ： 空心板桥 ； 铺装压实 ； 振动压路机 ； 振荡压路机 ； 振动加速度 沥青混凝土路面的压实过程通常要经过初压 、 复压 和终压 3 个步骤 ， 常用 的压实设备主要有钢轮 振动压路机 、 胶轮压路机和钢轮振荡压路机等。 工程 中沥青混凝土桥 面铺装压 实工 艺的选择 比较矛盾 ， 既要保证压实度满足设计要求 ， 又要顾 及压实过程不对混凝土桥梁产生永久性破坏 。理想 的状态应当是在高效压实的同时 ， 产生较低的振动 影响。目前大多采用振动压路机静碾压实的施工工 艺 ，路面施工单位为 了保证压实度和提高工效 ， 不 愿降低振级 ， 且施工过程对桥体的影 响和损伤往往 是隐性的。所 以桥面铺装压实施工 中， 究竟是否采 用振动方式 ， 采用何种振级一直存在争议 。 为了进一 步研究振 动压路机与振荡压路机在 沥青混凝土桥 面铺装压实过程 中对桥体产生 的影 响 ， 河北省交通厅“ 双钢 轮振荡压路机在公路施工 中的应用” 课题组 ， 在河北省沿海高速公路建设过 程 中， 分别选取了一座预应力连续空心板桥和一座 装配式预应力混凝 土连续小箱梁桥作为研究对象 ， 运用压路机一 桥梁耦合振动的分析方法 ，对振动压 路机与振 荡压路机单独 或联合作业下 的几 十种不 同工况进行 了测试 ，采集 了不 同位置 的振动加速 度 、 振动频谱、 动位移 、 动应变及压实度等大量的数 据，并对 2 6种典型工况进行 了重点对 比研究和分 析 ， 本文主要介绍预应力连续空心板桥振动加速度 基金项 目： 河北省交通厅 2 0 0 6重点推广科技项 目“ 双钢轮振荡压路机在公路施工中的应用” 研究课题( T - 0 6 0 5 ) 作者简介： 刘萍( 1 9 6 3 一) ， 女， 副教授， 研究方向： 工程机械。 一 23一 一 淼 碘 黜 蠹一 磊一 赫 一 淅 姐 燕 摘 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m I 对 比 测 试 的 情 况 。 在 沿 海 高 速 公 路 K 1 34 + 12 7 5预应力连续空心 被 测 试 桥 梁 的 隋 况 墓 l 沿海高速公路 K1 3 4 + 1 2 7 5中桥 ( 预应力连续空 工时对桥体产生的振动加速度进行实地测试 ， 振动 心板桥 ) ，桥梁上部采用预应力钢筋混凝土连续空 传感 器测点布置如 图 2所示 ，位于板桥底部跨 中 心板 ， 下部采用柱式墩台 ， 钻孔灌注桩基础 ， 设计荷 1 ， 2 ， 3 ， 4处 ， 均匀分布。 载公路 I 级 ， 桥面宽度 2 1 3 5 m， 桥长 5 6 0 6 in ， 交 m f 1 角4 5 O 路面横坡为0 0 2 。 I l 0 o 2 、 、 1 一一一 、 I 一 口l 口l 口 2 1 l 口l 口I 口I 口l 口l 口l 口l 口l 口f ， 本测试应用 的是 D H 5 9 3 8振动测试分析系统 ，1 3 4 该系统能够完成压电式加速度传感器、 压电式压力 传 感 器 传 感 器 传 感 器 传 感 器 璧 雾 信 ： 翌 和 委 样 ， 并 实 时 传 图 2 振 动 传 感 器 测 点 布 置 示 意 图 送 至 计 算 机 ，对信号进行存储和处理，测试选用 D H 1 0 5型压 电式加 速度传感 器 。图 1所示为 4 测试结果 D H 5 9 3 8振动测试分析系统原理图。 测 试 设 备 分 别 选 取 两 台 型 号 为 B0MAG 压 调。 A ， D W 2 0 2 AHD 一 2的双钢轮振动压路机和两 台型号为 电 电 荷 滤 节 转 E P P 藿 一 放 大 箍 _ 波 满 换 微 H A M M H D 0 9 0 V 的 铰 接 式 双 钢 轮 振 动 振 荡 压 路 机 。 霎 器 霍 器 型 B O M A G B W 2 0 2 A H D 一 2 双 钢 轮 振 动 压 路 机 ， 工 作 质 U 7 量 13 t，发 动 机 功 率 7 8 kw ；H A M M H D 090V 铰 接 式 机 双 钢 轮 振 动 振 荡 压 路 机 ，工作质量 9 5 8 t ， 最大质量 I ： ： 1 2 4 t ， 发动机功率 8 8 k W。 图1 D H 5 9 3 8 振动测试分析系统原理图 在板桥 沥青混凝土桥面铺装碾压实时施 工过 程 ， 忻 州 振 砌 U 埋 厦 利 诣 进 仃 监 记 求 ， l 3 测点布置 表 1 所示为8 种典型工况下不同位置的测试数据。 l r 表1 8 种 韭 到 T 况 的 测 试 数 据 振动加速度 ( m s ) 工 况 2号传感器 3号传感器 4号传感器 i 搿 工况一： 单台振荡压路机位于横桥向的中间， 近 4 0 2 2 0 - 3 1 O 7 6 警 号传感器位置 工况二： 单台振荡压路机位于近 3 号传感器位置 0 5 3 1 _ 3 0 0 7 O 工况三： 单台振动压路机位于近 3 号传感器位置 3 1 8 1 6 6 2 3 1 4 工况四：单台振动压路机通过桥梁横桥向中部， 1 1 9 631 8 45 近 4号传感器位置 工况五： 一台振动压路机和一台振荡压路机同时 1 42 8 59 1 0 99 通过桥梁横桥向中部， 近 4号传感器位置 工况六 ： 一 台振 动压路机和一 台振荡压路机 同时 通过桥梁横桥向中部， 近 3号传感器位置 2 4 9 1 5 0 1 6 2 4 工况七：振动压路机位于近 3号传感器位置， 并 1 5 4 3 76 2 9 6 逐渐开 出板桥结构 工 况八 ： 振荡 压路机 不开启振荡 上桥 ， 静碾 状态 下通过近 3号传感器位置， 而后振荡起振 一 2 4 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 5 振动测试小结 ( 1 ) 对比单台振动压路机工况三 、工况 四的振 动数据可知 ， 距 离测试点越近 ， 振动压路机对桥体 测试部位产生的振动加速度越大 ， 振动传递沿远离 压路机呈横向衰减的趋势。 ( 2 ) 对于 同一工位 ( 3号传感器测试位 ) ， 单 台 振动压路机 的最大振动加速度为 1 6 6 2 m s ( 工况 三) ， 单台振荡压路机的最大振动加速度为 1 3 0 r n s ( 工况二 ) ， 单 台振动压路机的最大振动加速度是单 台振荡压路机最大振动加速度的 1 2 7 8 倍 。 ( 3 ) 工况七 的测试数据显示 ，振动压路机驶离 板桥结构部分后 ， 各个传感器测得的振动加速度迅 速减小 ， 2号传感器从 1 5 4 m s 的最大振动加速度 逐渐衰减 ( 图 3 ) ， 3号传感器从 3 7 6 r r d s 的最大振 动加速度逐渐衰减 ( 图 4 ) ， 4号传感器从 2 9 6 r r d s 的最大振动加速度逐渐衰减 ， 说明压路机在驶离结 构 以外时 ， 板桥振动呈迅速衰减的趋 势 ， 即板桥 以 外的结构 ， 在施工过程 中产生 的振动对板桥的结构 部分影响很小。 图 3 2号传感器时程图( 工况七 ) 图 4 3号传感器 时程 图( 工况七 ) ( 5 )由图 5可见 ，在工况八 ( 振荡压路机上桥 时 ， 不开启振荡 ， 静碾状态下通过近 3号传感器 ， 而 后振荡 起振 ) 时 ， 测得板桥受力情况 静碾状态下 的 振动加速度几乎均为零 ， 故振荡压路机在板桥上静 碾施工时， 引起 的桥梁振动很微弱 。 6 结束语 图 5 3号传 感器 时程 图( 工况八 ) 抽检 了振动 压路机与振荡压路机对 比测试段 3 2个点的路面压实度 ， 结果显示 ， 两种碾压方式 的 路面压实度合格率均达到了 1 0 0 。 对该桥 的振动加速度 、 动位移和动应变对 比测 试表明 ， 振荡压路机对桥体 的施工振动影响明显小 于振动压路机 。现场实地观测亦显示 ， 振荡压路机 压实过程进展平缓 ， 施 工噪声小 ， 可 以有效避免压 碎骨料 ， 施工振动的强度 以及振动波及范围远小于 振动压路机 ， 节能环保。因此 ， 振荡压路机完全能够 满足沥青混凝土公路路面铺装施工的要求， 尤其在 桥面铺装施工 中具 有其独到的优越性 ，对桥梁 保 护 、 延长使用寿命都十分有益 。 参考文献 1 】 侯 岩峰 ， 魏正义 公路项 目质量管理【 M 北京 ： 人民交通 出版社 ， 2 0 0 6 2 】黄长艺， 卢文祥 机械制造中的测试技术【 M】 北京： 机械 工业 出版社 ， 1 9 8 1 3 】鹿世敏 Y Z D C 1 4串联式振荡压路机 J J 筑路机械与施 工机械化 ， 1 9 9 9 ( 4 ) ： 2 9 4 】田丽梅 振动振 荡压路 机 动力学 分析及参 数优 化 D 1 西安 ： 长安大学 ， 2 0 0 2 通信地址 ： 河北省石 家庄 市槐 安东路 2 5 1号河北交通职业 技术学院东校区( 0 5 0 0 3 5 J ( 收稿日期： 2 0 1 0 0 7 2 3 ) 一 2 5 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m