振動成型工法在骨架密實型水泥穩定碎石基層的應用

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構形式的半剛性水泥穩定碎石基層，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注的重點。骨架密實型水泥穩定碎石基層振動成型工法是近年來在高速公路路面結構施工中最常用的一種施工實踐方法，隨著相關研究和應用實踐的不斷優化，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定碎石基層的振動成型工法的相關內容進行了相關的分析和探究。

關鍵詞：振動成型工法 骨架密實型水泥穩定碎石基層 半剛性基層

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

骨架密實型水泥穩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，該種方法應用在高速公路施工建設中的，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量。

1 骨架密實型水泥穩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。按照相關經驗，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。最后，為了有效達到半剛性基層穩定性的要求和減少裂縫的目的，在施工過程中，可以適當地對水泥劑量和集料的用量進行縮減，振動成型工法在骨料密實型水泥穩定碎石基層中的應用效果更佳。

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

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

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行科學的選擇，并且按照相關的要求進行材料配比控制，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行科學設計。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工作。最后，對路面結構進行接縫施工處理，做好相關的養護工作，當達到相關的要求之后再進行現場取芯，對施工基層強度進行測定，查驗其是否符合設計要求。

3 振動成型工法在骨架密室型水泥穩定碎石基層應用的具體施工技術

3.1 振動成型配合比設計

根據尚未分析可知，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行過篩，篩除掉小于10 mm的集料，然后按照相關的分檔要求，進行集料加工。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。在原材料控制中應當按照各檔進行清洗篩分，為后續的配合比奠定良好基礎，其他材料也要按照技術規范標準進行控制。其次，在拌合場地的選擇方面，一般是根據施工路線和集料產地兩個基本因素綜合考慮拌合場地，要以成本控制為指導原則，同時注重拌合施工對周圍環境產生的影響，也就是說要考慮相關的距離因素和氣候條件因素等。最后，在配合比設計方面，主要是對混合料的最大干密度和最佳含水量進行控制設計，根據相關經驗，振動成型的參數要想符合要求，振動的頻率應當保持在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計需要注意的一個重要問題。

3.2 做好施工前期準備工作

首先，要做好施工之前的準備工作，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、規則的標準對工作面狀態進行控制。在施工放樣方面則需要根據中樁和邊線的位置，按照兩側10 m一個斷面的距離設計鋼釬樁的位置，并且為了防止基層碾壓時出現掉邊的現象，需要在基層的兩側設立鋼模。其次，要做好混合料的拌合，使用現代化的技術手段對混合料拌合進行自動化控制，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行運輸，為了有效防止水分蒸發，要用相關的篷布進行覆蓋。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，卸料要分兩次進行，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，要對攤鋪的速度進行控制，按照每分鐘1.3 m的速度進行攤鋪，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行檢測，根據檢測結果調整傳感器，逐步達到攤鋪設計高程和設計厚度。在混合料沒有壓實之前，施工人員不得進入，避免出現踩踏問題。

3.4 控制高強度的振動碾壓施工質量

首先，要對壓路機的噸位進行科學的確定，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，碾壓分為靜態初壓和振動復壓以及靜態終壓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隨意剎車的現象，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鍵的，根據相關施工經驗，除壓的速度在每小時1.5～1.7 km，復壓的速度則提升到每小時1.8～2.2 km，終壓的速度與復壓速度一致。

3.5 處理好接縫

按照技術要求，接縫斷面應當是豎向的平面，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，然后采用人工進行切齊。其次，在繼續攤鋪的時候要對留下的殘渣進行及時清理，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，并且對接縫處進行相應的處理。

4 結語

振動成型工法在骨架密室型水泥穩定碎石材料基層中的應用能夠有效減少施工成本，在延長整個路面使用壽命、減少高速公路養護成本方面發揮著十分重要的作用。除了要做好以上的施工環節外，還要做好交通管制，對施工效果進行一段時間的養護，進一步提升施工效果和質量。

參考文獻

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