振動成型工法在骨架密實型水泥穩(wěn)定碎石基層的應(yīng)用

戴送欽

摘 要：隨著高速公路使用性能要求的不斷提高，作為目前高速公路路面結(jié)構(gòu)形式的半剛性水泥穩(wěn)定碎石基層，如何能夠在滿足路面半剛性基層強度要求的同時減少裂縫問題成為人們關(guān)注的重點。骨架密實型水泥穩(wěn)定碎石基層振動成型工法是近年來在高速公路路面結(jié)構(gòu)施工中最常用的一種施工實踐方法，隨著相關(guān)研究和應(yīng)用實踐的不斷優(yōu)化，該項方法在不斷地革新和完善。基于此，該文對骨架密實型水泥穩(wěn)定碎石基層的振動成型工法的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行了相關(guān)的分析和探究。

關(guān)鍵詞：振動成型工法 骨架密實型水泥穩(wěn)定碎石基層 半剛性基層

中圖分類號：U416 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2016）12（c）-0056-02

骨架密實型水泥穩(wěn)定碎石基層振動成型工法是目前高速半鋼型基層路面施工過程中最常用的一種施工工藝，該種方法應(yīng)用在高速公路施工建設(shè)中的，能夠有效地提高半剛性基層的強度，有效地減少路面裂縫，提升高速公路路面施工的質(zhì)量。

1 骨架密實型水泥穩(wěn)定碎石基層振動成型工法的特點

首先，采用振動成型工法能夠保證施工混合料最大干密度和最佳含水量。按照相關(guān)經(jīng)驗，振動成型工法獲得的最大干密度為2.39 g/cm3，最佳含水量為5.5%，比普通擊實法的2.279 g/cm3和6.7%高出很多。其次，按照高速路面7d無側(cè)限抗壓強度的要求，振動成型工法能夠有效降低水泥的使用劑量，降幅大約在1%到1.5%之間，并且無側(cè)限抗壓的強度也由過去的4.3 MPa提升到7.0 MPa。另外，在配合料的選擇和配比方面更加科學(xué)。最后，為了有效達(dá)到半剛性基層穩(wěn)定性的要求和減少裂縫的目的，在施工過程中，可以適當(dāng)?shù)貙λ鄤┝亢图系挠昧窟M(jìn)行縮減，振動成型工法在骨料密實型水泥穩(wěn)定碎石基層中的應(yīng)用效果更佳。

2 振動成型工法的施工工藝分析

2.1 振動成型工法工藝原理

主要是通過室內(nèi)振動壓實法來獲取在不同壓實時間的控制下得到相應(yīng)的最大干密度，然后使用相關(guān)的壓實設(shè)備通過試驗路法獲得振動成型工藝的實際干密度。對室內(nèi)壓實獲得的多組成果進(jìn)行分析，確定最佳的壓實時間和壓實方法，試驗的目的就是將室內(nèi)壓實成型的方式能夠有效地應(yīng)用到實際施工過程當(dāng)中。

2.2 振動成型工藝施工流程

首先，是要對施工所需要的材料進(jìn)行科學(xué)的選擇，并且按照相關(guān)的要求進(jìn)行材料配比控制，確定材料拌合的場地。其次，運用振動成型工法對材料配合比進(jìn)行科學(xué)設(shè)計。這些前期工作完成后，開展混合料的拌合、運輸、攤鋪以及高強振動碾壓等相關(guān)工作。最后，對路面結(jié)構(gòu)進(jìn)行接縫施工處理，做好相關(guān)的養(yǎng)護(hù)工作，當(dāng)達(dá)到相關(guān)的要求之后再進(jìn)行現(xiàn)場取芯，對施工基層強度進(jìn)行測定，查驗其是否符合設(shè)計要求。

3 振動成型工法在骨架密室型水泥穩(wěn)定碎石基層應(yīng)用的具體施工技術(shù)

3.1 振動成型配合比設(shè)計

根據(jù)尚未分析可知，在配合比之前，還要做好原材料的選擇控制和材料拌合場地的選擇工作。首先，在原材料選擇控制方面，需要先用軋石機對原材料進(jìn)行過篩，篩除掉小于10 mm的集料，然后按照相關(guān)的分檔要求，進(jìn)行集料加工。一般情況下，集料分為5個檔層，分別為19.0～31.5 mm，9.5～19.0 mm，4.75～9.50 mm，2.36～4.75 mm以及0～2.36 mm。在原材料控制中應(yīng)當(dāng)按照各檔進(jìn)行清洗篩分，為后續(xù)的配合比奠定良好基礎(chǔ)，其他材料也要按照技術(shù)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行控制。其次，在拌合場地的選擇方面，一般是根據(jù)施工路線和集料產(chǎn)地兩個基本因素綜合考慮拌合場地，要以成本控制為指導(dǎo)原則，同時注重拌合施工對周圍環(huán)境產(chǎn)生的影響，也就是說要考慮相關(guān)的距離因素和氣候條件因素等。最后，在配合比設(shè)計方面，主要是對混合料的最大干密度和最佳含水量進(jìn)行控制設(shè)計，根據(jù)相關(guān)經(jīng)驗，振動成型的參數(shù)要想符合要求，振動的頻率應(yīng)當(dāng)保持在30 Hz，而振動的時間要控制在2 min，另外，骨架密室型水泥穩(wěn)定類基層集料最大的粒徑不能超過31.5 mm，這也是振動成型配合設(shè)計需要注意的一個重要問題。

3.2 做好施工前期準(zhǔn)備工作

首先，要做好施工之前的準(zhǔn)備工作，包括工作面檢查和施工放樣兩個方面。在工作面檢查方面，要按照平整、堅實、規(guī)則的標(biāo)準(zhǔn)對工作面狀態(tài)進(jìn)行控制。在施工放樣方面則需要根據(jù)中樁和邊線的位置，按照兩側(cè)10 m一個斷面的距離設(shè)計鋼釬樁的位置，并且為了防止基層碾壓時出現(xiàn)掉邊的現(xiàn)象，需要在基層的兩側(cè)設(shè)立鋼模。其次，要做好混合料的拌合，使用現(xiàn)代化的技術(shù)手段對混合料拌合進(jìn)行自動化控制，雙臥軸螺旋葉片強制攪拌機是混合料拌合的重要機械設(shè)備，在拌合時要充分考慮天氣狀況。

3.3 強化混合料的運輸和攤鋪管理

首先，在混合料的運輸方面，一般是采用大型的自卸車進(jìn)行運輸，為了有效防止水分蒸發(fā)，要用相關(guān)的篷布進(jìn)行覆蓋。運輸車輛的運量要比攤鋪的速度高，這樣才能夠確保混合料攤鋪施工的連續(xù)性。另外，運輸車量要在攤鋪機前保持10～30 cm的距離，并且在卸料的過程中主要是通過攤鋪機的推動前進(jìn)，卸料要分兩次進(jìn)行，先是將車廂頂起一半，然后半車料卸完之后，再將車廂全部頂起，這樣能夠有效地避免了因一次性卸料造成攤鋪機料斗產(chǎn)生離析的問題。其次，在混合料的攤鋪過程中，要對攤鋪的速度進(jìn)行控制，按照每分鐘1.3 m的速度進(jìn)行攤鋪，并且要使用3 m的鋁合金直尺對混合料表面和鋼絲繩之間的間隙進(jìn)行檢測，根據(jù)檢測結(jié)果調(diào)整傳感器，逐步達(dá)到攤鋪設(shè)計高程和設(shè)計厚度。在混合料沒有壓實之前，施工人員不得進(jìn)入，避免出現(xiàn)踩踏問題。

3.4 控制高強度的振動碾壓施工質(zhì)量

首先，要對壓路機的噸位進(jìn)行科學(xué)的確定，要按照基層的厚度來確定壓力機的噸位，如果層厚超過15 cm，那么壓路機的最低噸位要達(dá)到20 t，如果層厚小于15 cm，那么壓路機的噸位要在18 t左右。其次，碾壓分為靜態(tài)初壓和振動復(fù)壓以及靜態(tài)終壓3個步驟，其中在碾壓的時候壓路機的輪跡要重疊一半的輪寬，按照混合料攤鋪的方向，按照“由路邊到路中、先輕后重、先上部后下部、低速行駛”的原則開展碾壓施工，沒有遇到特殊的情況不允許出現(xiàn)隨意剎車的現(xiàn)象，在換擋的時候要盡量做到平順，切勿拉動基層。最后，壓路機的速度控制是十分關(guān)鍵的，根據(jù)相關(guān)施工經(jīng)驗，除壓的速度在每小時1.5～1.7 km，復(fù)壓的速度則提升到每小時1.8～2.2 km，終壓的速度與復(fù)壓速度一致。

3.5 處理好接縫

按照技術(shù)要求，接縫斷面應(yīng)當(dāng)是豎向的平面，在靠近接頭的斷面處，采用3 m的鋁合金直尺縱向以鋪筑層與直尺接觸層定出接縫的位置，拉沿線劃出直線，然后采用人工進(jìn)行切齊。其次，在繼續(xù)攤鋪的時候要對留下的殘渣進(jìn)行及時清理，并且灑上少許的水。另外，需要注意的是，如果停止攤鋪2 h，就必須要將攤鋪機移開，并且對接縫處進(jìn)行相應(yīng)的處理。

4 結(jié)語

振動成型工法在骨架密室型水泥穩(wěn)定碎石材料基層中的應(yīng)用能夠有效減少施工成本，在延長整個路面使用壽命、減少高速公路養(yǎng)護(hù)成本方面發(fā)揮著十分重要的作用。除了要做好以上的施工環(huán)節(jié)外，還要做好交通管制，對施工效果進(jìn)行一段時間的養(yǎng)護(hù)，進(jìn)一步提升施工效果和質(zhì)量。

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