振動攪拌技術在水泥穩定碎石基層施工中的效果分析

黃志鵬

(黑龍江暢捷橋梁隧道工程有限公司，黑龍江 哈爾濱 150009)

振動攪拌技術在水泥穩定碎石基層施工中的效果分析

黃志鵬

(黑龍江暢捷橋梁隧道工程有限公司，黑龍江 哈爾濱 150009)

從振動攪拌技術使用角度闡述設備使用過程中的實踐效果。參照最新的國家行業規范要求推廣使用的振動拌和技術設備有效解決了以往施工過程中經常遇到的不良病害現象，新技術設備使得水泥穩定碎石基層混合料分布均勻、強度更高，效果更好。振動拌和技術應用過程中收集了一些數據，分析證明了振動拌和技術效果。

振動攪拌技術；水泥穩定基層；半剛性；效果分析

1 振動攪拌技術原理

振動式水泥穩定土攪拌機采用的關鍵技術——振動攪拌技術，是對現有攪拌技術與設備的重大技術革新與突破，它在繼承傳統攪拌機械優點的基礎上，采用葉片強制攪拌與振動作用相結合的技術路線，能在較短時間內使混合料在宏觀上及微觀上都達到均勻，并改善現有攪拌機械固有的攪拌低效率區，從而提高水泥穩定土的攪拌質量和效率。

2 振動攪拌核心優點

2.1 攪拌均勻

普通水泥穩定土攪拌機經常出現粗骨料表面干燥露白現象，細集料很少粘結，在裝卸運輸攤鋪過程中容易離析，形成半剛性路面基層質量隱患。振動攪拌技術在振動作用下快速將混合料攪拌均勻，實現混合料在拌缸內攪拌停留時間達到15 s，使得細骨料有效黏附在粗骨料上，混合更均勻，從而有力的減少了水泥穩定碎石基層裂紋的出現。

2.2 降低水泥用量

眾所周知，水泥用量過大，造成水泥穩定碎石基層裂縫增多，影響使用壽命；水泥用量過小，導致局部混合料水泥含量偏小，通車以后抗荷載能力降低，容易出現局部破損和沉陷缺陷。采用振動攪拌技術，將混合料中的水泥團、灰團震碎，使其充分分布在混合料中，使得細集料有效裹附在粗集料表面，達到同樣標準的成品料水泥用量更少。

3 振動攪拌技術的實際應用控制

(1)嚴格按照工地實驗室提供的配合比對設備進行參數設定。

(2)試驗人員在一級拌缸后和二級拌缸后定點同時取樣，取樣后對比試驗，及時得出試驗數據。

(3)在拌合機放料的過程中，運料車應經常前后移動位置，減少粗細集料的離析；高溫及大風季節施工運輸過程中應覆蓋。

(4)嚴格控制基層厚度、高程和攤鋪速度，保證基層攤鋪尺寸滿足設計要求。攤鋪速度宜控制在1.5～2.0 m/min，且盡量勻速、不停歇地攤鋪；攤鋪機應開啟振動器和夯錘。振動器振動頻率應不低于30 Hz，夯錘沖擊頻率應不低于20 Hz。

(5)壓實設備要與拌合設備及攤鋪設備能力相匹配，以保證碾壓終了的時間不超過水泥初凝時間。振動壓路機復壓是確保壓實度的關鍵，道路碾壓段長度宜50～100 m。碾壓速度宜為第一遍25～28 m/min，以后各遍應為30～36 m/min。

(6)覆蓋透水無紡土工布保濕養生，覆蓋養生時間不低于14 d。施工氣溫高于5 ℃時，覆蓋2 h后再用灑水車灑水；施工氣溫低于5 ℃時，立即覆蓋，并在土工布上覆蓋塑料薄膜來確保7 d或14 d內基層處于濕潤狀態；氣溫低于0 ℃要加蓋草墊和塑料布等防止凍害。養生結束后，應將覆蓋物清除干凈。

4 振動拌和技術效果分析

4.1 水泥計量控制

黑大工程項目基層設計水泥摻量為4.5%，實驗室同時在一級拌缸后和二級拌缸后同時取樣24組，并獲取水泥含量數據24組和無側限抗壓強度有效數據10組。水泥含量檢測曲線見圖1，無側限抗壓強度代表值M曲線見圖2。

圖1 水泥含量檢測曲線

圖2 無側限抗壓強度M值曲線

從圖1水泥含量檢測曲線圖可以得出結論，黑色線代表一級拌缸后混合料中水泥含量檢測數值曲線，波動性較大，說明混合料欠均勻。紅色線代表二級拌缸后混合料水泥含量檢測值，基本都接近設計值附近波動，說明混合料中水泥攪拌均勻穩定。

從圖2無側限抗壓強度數值曲線圖可以得出黑色線代表的一級拌缸后混合料無側限抗壓強度代表值普遍偏小，紅色線代表的二級拌缸后混合料無側限抗壓強度代表值變化較大，數值比較穩定。如果從滿足強度值角度考慮，可以適當降低水泥設計用量。

4.2 混合料拌和效果對比分析

駐地實驗室取樣原則是普通拌缸(一級拌缸)后混合料和振動拌缸(二級拌缸)后混合料同時取樣為一組，相應得出對比試驗數據。

普通拌缸(一級拌缸)后混合料攤鋪效果圖中，骨料明顯不均勻，出現大骨料集聚情況。振動拌缸(二級拌缸)后混合料均勻，細骨料均勻鑲嵌在粗骨料周圍。

4.3 取芯效果分析

振動攪拌水泥穩定碎石混合料，由于細集料充分彌散，均勻粘附于骨料表面， 骨料間位移摩阻力大幅減小，容易形成嵌擠架構，壓實效率提升，減少了結構層上部骨料過度受壓破碎，使結構層整體剛度強度性能得到保證。

5 結束語

基于振動攪拌技術的水穩拌合設備推廣應用，使得混合料充分彌散、骨料均布、裹附周全，形成完整的骨架鑲嵌半剛性結構，取芯效果良好。目前，已經施工完成的基層段落順利越冬，經受季節性溫差的考驗，沒有發現縱向裂紋，偶有橫向不規則裂紋出現。

振動拌和技術效果好于傳統普通拌和技術，值得推廣和應用。

U412

B

1008-3383(2017)08-0034-02

2016-12-19

黃志鵬(1999-)，男，助理工程師。