振動成型法水泥穩定碎石基層施工工藝及要點

許 志 琴

(山西呂梁路橋有限公司，山西 呂梁 033000)

振動成型法水泥穩定碎石基層施工工藝及要點

許 志 琴

(山西呂梁路橋有限公司，山西 呂梁 033000)

對傳統半剛性基層與振動成型法水泥穩定碎石基層進行了比較，得出了振動成型法水泥穩定碎石基層的優勢，并闡明了其在實踐中的施工技術及工藝流程，促使其在工程界得到更多的應用。

振動成型法，水泥穩定碎石，半剛性

在我國，半剛性基層路面具有較高的強度和承載力，平整度及抗行車疲勞等優勢，被廣泛應用于高等級路面，是我國最主要的路面形式之一。伴隨著我國重載交通的快速發展，以及半剛性結構自身的缺陷，很多半剛性基層早期破壞現象十分嚴重。在重型載荷的反復作用下，產生了裂縫、唧泥等現象，破壞了路面結構的整體性和連續性，導致路面強度大大降低，影響路面的使用性能。為克服工程建設中這一難題，在浙江、江蘇等省市推廣的振動成型法水泥穩定碎石基層工藝，利用振動壓實試驗儀，對原料從材料組成比例、最大干密度及最佳含水量，以及各項性能都進行了優化。與傳統水泥穩定碎石基層相比，其減少了20%的水泥用量，配合比增加了粗骨料的量，且采用振動碾壓法，形成骨架密實結構，不僅沒有影響抗壓強度，還具有極強的抗裂性能，能夠適應重載運輸發展的需求，有利于提高路面的整體性能，增加路面使用壽命。

1 傳統半剛性基層與振動成型法水泥穩定碎石基層的比較

在我國，90%以上的高等級道路采用以無機結合料穩定集料或土類材料鋪筑的半剛性材料作為基層。其是以級配碎石作骨料，采用一定數量的膠凝材料和灰漿來填充骨料空隙，按嵌擠原理攤鋪壓實。其壓實度接近于密實度，強度主要靠碎石間的嵌擠鎖結原理，同時有足夠的灰漿體積來填充骨料的空隙。該路面具有強度與剛度較大、水穩定性與抗凍性較好、造價低、施工方便的優勢。

由于水泥穩定碎石在溫度、氣候等變化的作用下容易產生收縮等問題，嚴重影響路面的使用性能。傳統的半剛性基層路面突出問題有：

1)收縮系數較大，抗變形能力較低，容易開裂，并形成路面的反射裂縫(見圖1)。

2)不透水，表面易積水，形成沖刷現象并使得路面脫空、開裂。

3)對荷載變化比較敏感，超載破裂后難以愈合，破壞更快。

4)剛度大導致的面層內部剪應力增加，出現壅包、坑槽的可能性增加(見圖2)。

5)在重型載具的反復作用下，半剛性基層瀝青路面使用壽命低于設計壽命，甚至出現提前破壞現象。

振動成型法水泥穩定碎石基層，與傳統的半剛性基層相比，克服了傳統半剛性基層的缺陷，配合比增加了粗骨料的量，降低水泥含量，采用振動碾壓方法，不僅不會降低抗壓強度，還能提高路面壓實度，提高路面承載性能。

2 振動成型法水泥穩定碎石基層的優勢

相比較傳統的半剛性基層，振動成型法水泥穩定碎石基層克服其集料級配要求過寬、室內成型方式與現場碾壓方式不匹配、質量控制指標單一、壓實度標準偏低等問題，具有極大的技術優勢。

1)能夠最大程度模擬現場施工情況。采用振動壓實試驗儀，在與現場壓實機械相匹配的固定配重、振動頻率、振幅和振實時間等條件，使室內成型的試驗結果與施工應用一致，能夠準確、有效的預測和控制現場施工質量。

2)顯著提高抗壓強度及抗裂性能。在振動成型法下，降低一定比例的水泥劑量；采用優化的骨架密實型級配，減少細料含量，振動壓實降低了最佳含水量。通過這一改變，實現了降低工程造價，降低材料的自身收縮,顯著提高抗壓強度及抗裂性能。

3)承載性能顯著提高。改傳統的靜壓為振動碾壓，提高機械碾壓效率，優化壓實工藝，增加了混合料的單位體積質量，提高了基層的回彈模量，極大的提高了路面的壓實度。

3 振動成型法水泥穩定碎石基層的施工

3.1 施工準備

振動成型法水泥穩定碎石基層施工準備見圖3。

對于半剛性基層路面結構，基層要承受荷載，應具有一定的荷載擴散能力。要發揮水泥穩定碎石的優良性能，集料自身對水泥穩定碎石基層的承載能力有重要的影響；同時，必須通過反復試驗來確定其配合比組成設計來保證其強度、回彈模量、收縮和抗沖刷能力等。

1)原材料準備。

水泥：為防止出現收縮裂縫，宜選用強度等級42.5或32.5的硅酸鹽水泥，要求初凝時間在3 h以上、終凝時間不小于6 h；不得使用快硬水泥、早強水泥以及其他受外界影響而變質的水泥。

集料：集料宜采用反擊式破碎機軋制并經吸塵處理，集料的各項指標要滿足要求，采用4個不同規格的粗細集料。集料級配范圍見表1。

表1 集料級配范圍表

混合料：主要通過調整混合料的級配(見表2)，使7 d無側限強度滿足要求，嚴禁采用加大水泥劑量的方法提高強度。

表2 混合料級配表

2)下承層準備。施工前，應檢查下承層的施工質量：對有松散及嚴重離析的路段進行處理；對裂縫作封閉處理；清除表面的浮土、積水等，將作業面表面灑水濕潤等。

3.2 施工工藝及要點

振動成型法水泥穩定碎石基層施工流程見圖4。

1)拌合及裝料。

a.配置的拌合樓應與攤鋪能力相匹配；在料斗上安裝篩網，將超出粒徑規格的集料及雜物篩除；為防止混料，料斗與料斗之間安裝隔板。

b.裝料時，按前后中至少三次移動的方法進行裝料，可有效地防止堆高交叉部位產生嚴重的離析現象。

在計量模型 （2）中，OFDIit為決策變量，如果企業i在t年度存在對外直接投資行為則記為1，不存在對外直接投資行為則記為0。β0為常數項；Finance代表衡量融資約束程度的綜合性指標；Control包括了所有控制變量。Dummies涵蓋了行業、地區、年份3個虛擬變量，控制東、中、西部地區因素對企業對外直接投資的影響。ε是誤差項。鑒于融資約束與對外直接投資決策之間可能存在遺漏變量、反向因果造成的內生性問題，t-1表示將解釋變量滯后一期。

2)運輸。運輸車輛數量必須滿足拌和出料與攤鋪需要，并盡快將混合料運送到鋪筑現場；為減少水分損失，混合料在運輸過程中必須覆蓋。

3)攤鋪。

a.將攤鋪機螺旋輸送器最外端葉片反裝，防止兩側混合料離析。

b.采用兩臺及以上攤鋪機攤鋪時，攤鋪機前后相隔5 m～10 m呈梯隊式作業，兩幅之間搭接5 cm～10 cm。

c.攤鋪速度要勻速，速度宜控制在1 m/min～3 m/min，不得間斷和停頓。

d.在攤鋪過程中，攤鋪機的螺旋布料器應有2/3埋入混合料中。

4)碾壓。

壓路機1臺，雙鋼輪壓路機1臺。

b.碾壓速度及遍數：初壓1.5 km/h～1.7 km/h，鋼輪和輪胎壓路機各1遍；復壓1.8 km/h～2.2 km/h，鋼輪和輪胎弱振各1遍，重型振動壓力機強振碾壓5遍；終壓1.8 km/h～2.2 km/h，雙鋼輪靜壓2遍。

c.一次碾壓長度一般為50 m～80 m。碾壓段落設置明顯的分界標志，層次分明，有專人指揮。

d.碾壓宜在水泥終凝前完成，從加水拌合到碾壓終了的時間不超過3 h。

e.施工過程中，要及時進行水泥劑量、級配、壓實度、標高、寬度等檢測。

5)接縫處理。

a.橫向接縫盡量選在兩個或多個構造物之間作為一個施工段進行施工。若因工作面較長不能一次攤鋪完成而停止攤鋪，則在下一次繼續攤鋪前在碾壓完成的混合料末端沿橫向攤鋪層全寬將末端鑿除，應直鑿到下承層頂面，連接面應切成垂直面。攤鋪前最好在鑿除斷面上刷少量水泥漿，保證新舊混合料良好的粘結。

b.避免設置縱縫，設置縱縫時必須垂直相接，嚴禁斜接。

6)養生。

a.每一段碾壓完成后，立即開始養生。將土工布濕潤后，人工覆蓋在碾壓完成的基層頂面。覆蓋2 h后，用灑水車灑水養生。灑水車的噴頭應為噴霧式，以免破壞基層表面。養生期間必須始終保持混合料表面濕潤。養生期不得少于7 d。

b.養生期間，封閉交通，實施硬隔離，兩側放置交通管制標牌，禁止一切車輛在其上行駛。

4 結語

相比較傳統的半剛性基層，振動成型法水泥穩定碎石基層可降低工程成本，大幅提高路面的承載能力，延長路面壽命。振動成型法水泥穩定碎石基層在浙江，江蘇等省市進行了大規模推廣和應用，取得了良好的效果。振動成型法水泥穩定碎石基層具有良好的經濟和社會效益，具有廣闊的發展前景。

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On construction craft and keys in cement stabilized crushed stone base of vibration moulding method

XU Zhi-qin

(ShanxiLvliangRoadandBridgeCo.,Ltd,Lvliang033000,China)

The paper compares the traditional semi-rigid base and cement stabilized crushed stone base of vibration moulding method, concludes the advantages of the latter, and illustrates its construction craft and craft procedure in its practice, so as to enhance its application in the engineering circle.

vibration moulding method, cement stabilized crushed stone, semi-rigid

1009-6825(2014)11-0147-02

2014-02-04

許志琴(1969- )，女，工程師

U416.214

A