大厚度水泥穩定級配碎石基層二次震動拌合施工技術

梁 奇

(遷安市通宇公路建筑有限公司，河北 遷安 064400)

1 工藝原理

(1)振動拌和是目前廣泛使用的雙臥軸攪拌機技術的基礎設計，采用攪拌軸和攪拌葉片作為振動源，強制攪拌與震動強化相結合的水穩級配碎石拌合實施方案，二次振動拌和的機理是普通靜力拌和與振動拌和相結合，一次拌和后混合料經運輸皮帶進入振動拌合設備進行二次振動拌和；高強度的振動沖擊作用。振動攪拌機在與普通拌和機同樣攪拌頻率前提下，攪拌裝置每分鐘又釋放1500次以上的彈力波，同時對混合料撞擊能量達到靜力攪拌機5倍以上。

(2)水穩級配碎石骨料界面是混合料中最為薄弱環節，振動攪拌的振動作用使混合料顆粒的運動速度增大，增加了有效的碰撞次數，顯著增強了骨料與水泥石間的界面粘結強度，改善了水穩級配碎石混料中最為薄弱環節，提高混合料強度。

(3)改變基層分層攤鋪工藝，大厚度一次性攤鋪提高了基層整體承載能力，大大提高水穩級配碎石耐久性，有效延長路面的使用壽命。

2 工藝順序及操作要點

2.1 施工準備

(1)進場的原材料:必須按符合規范要求的試驗方法、檢測頻率進行檢測驗收，并按不同規格分開存放，料場進行硬化處置。

(2)拌和設備安裝：根據拌和站設計圖進行基礎建設，嚴格按照設計尺寸、深度進行混凝土基礎澆筑，確保混凝土強度符合要求，注意混凝土澆筑溫度，特俗情況下采取保溫養生確保混凝土強度，混凝土強度達到要求，方可進行拌合站吊裝；

(3)施工配合比的確定:由試驗室確定的目標配合比，施工前調試好拌和機，由試驗人員做好組成配比的校對，確定并提出滿足要求的配合比，確定水泥劑量曲線圖以及最佳含水率、最大干容重。調試拌和設備時，找出各料斗閘門的開啟刻度，以確保按設計配合比拌和。

(4)路床交驗及測量放樣

施工前檢查：在基層施工前首先要對下承層的強度、彎沉值、壓實度、寬度、中線偏位、標高、平整度進行綜合檢驗評定，要符合 《公路工程質量檢驗評定標準》(JTG F80-2004)的要求。

2.2 攤鋪程序

(1)松鋪系數根據經驗松鋪系數進行,在施工階段要根據所得到檢測數據進行調整。

(2)用數控平衡梁方法控制攤鋪高程。

(3)將攤鋪機置于正確位置,根據攤鋪寬度調整好熨平板寬度,根據松鋪系數墊好方木塊,使自動找評議傳感器上的坡度尺與路基橫坡一致,并用橫向拉線效核,兩側掛鋼絲。

(4)采取整幅攤鋪，攤鋪混合料時要勻速行駛，中間不宜中斷。攤鋪機攤鋪寬度要求大于等于16 m，最大攤鋪厚度不低于40 cm，攤鋪機行進速度1.5 m/min，夯錘開度按照試驗段混合料初始壓實度達到90%的攤鋪機夯錘開度數值設定，并根據拌和機的生產能力及與施工現場的運距配備足夠的運輸車輛，盡可能減少中途停機再起動而產生波浪,做到拌料速度與攤鋪速度一致。保證攤鋪機進料倉飽滿，同時防止料倉前堆放過多影響機械正常工作，防止出現斷料和壓料的情況，前者容易造成多余的施工接茬，影響整體性，后者容易造成混合料堆集時間過長而不能使用，造成浪費；同時拌和站應保證至少有3臺車輛準備接料。

(5)攤鋪注意事項

汽車卸料進程中,防止汽車撞擊攤鋪機而使鋪筑層出現波浪。

2.3 橫縫的處理

(1)橫縫盡量設在橋頭搭板處。

(2)橫縫設置方法,在攤鋪混合料末端后,人工將末端混合料清理整齊,緊靠混合料放兩根方木,方木高度與壓實層厚相同,整平緊靠方木的混合料。在方木的另一側用碎石回填約2m長,其高度高出方木幾厘米。用壓路機碾壓密實。在重新攤鋪混合料前將碎石和方木除去,并將低基層清掃干凈。

2.4 混合料的碾壓

(1)混合料的壓實層厚度為32 cm。

(2)碾壓方式：混合料經攤鋪和整形后，碾壓時混合料應處于等于或大于最佳含水量狀態,若表面缺水時應及時灑水車補充。

2.5 養護

碾壓結束碾壓結束后進行灑水養護,經常保持表面濕潤,養護其內除灑水車外,其它車輛不得通行，也可采用立即施工瀝青封層的方法進行養護。

3 效益分析

3.1 經濟效益

大厚度水泥穩定碎石基層二次震動拌合施工工法技術應用優勢十分明顯。水泥穩定碎石基層在保持和提高路面強度的前提下，應用振動攪拌技術可以將水泥劑量降低1～2個百分點，至少節約水泥20%以上。經測算，每方混合料可以節約人民幣6～12元，本方法可提高基層裂縫間距至80～100 m以上，減少瀝青路面早期破壞、延長路面使用壽命，保守估計延長路面使用壽命3年以上，按3年計算，則收益率至少為路面工程總投資(設計年限按12和15年計)的20%～25%(3年/15年～3年/12年)，以往收縮裂縫間距20～30 m，減少收縮裂縫80%以上，可預測每年節約裂縫養護費用3 000～5 000元/km，按12年設計年限計算，可節約裂縫養總護費約3.6～6萬元/km；所以，用其經濟效益潛力巨大。

3.2 社會效益

目前，我國港公路建設迎來新一輪高潮，水穩級配碎石基層公路常采用的一種結構形式，大厚度水泥穩定碎石基層二次震動拌合施工工法技術應用大幅提升水泥穩定碎石混合料宏觀及微觀勻質性，提高半剛性基層強度，為減少水泥用量，增強水泥穩定碎石結構耐久性，建設耐久型長壽命路面創造了巨大空間。大幅減少了7 d取芯不成或彎沉不夠造成工程返工的風險；維護成本降低和產能大幅提高；減少因養護工作帶來的交通不暢通產生社會效應，水泥用量能夠安全地采用《細則》下限和底限，既實現了國家交通公路事業節約低碳可持續發展的要求，又大幅減少了半剛性基層各種結構自身原因造成的裂縫，為國家耐久型長壽命路面建設提供重要技術支撐；減少維修次數，提升使用壽命，社會效益顯著。

3.3 環境效益

本技術實施過程基本不產生環境污染，能夠保持環境和諧；使用本本技術達到同等強度使用水泥少，從而減少水泥用量，減少生產水泥原材料開采，運輸，保護資源減少環境影響。

4 結 語

隨著我國國民經濟的高速發展，基礎設施建設規模不斷擴大，振動攪拌技術已在全國28個省份公路交通系統全面應用，大厚度水穩級配碎石攤鋪，提高水泥穩定碎石基層整體受力、改善路面結構的整體性能、減少分層施工層間污染、提高工程進度、縮短施工工期具有重要指導意義；大厚度水泥穩定碎石基層二次震動拌合施工技術應用延長維修周期，減少維修次數，提升使用壽命，節約大量資金、資源，因此本技術具有廣闊的推廣應用前景。