振动成型工法在骨架密实型水泥稳定碎石基层的应用

戴送钦

摘 要：随着高速公路使用性能要求的不断提高，作为目前高速公路路面结构形式的半刚性水泥稳定碎石基层，如何能够在满足路面半刚性基层强度要求的同时减少裂缝问题成为人们关注的重点。骨架密实型水泥稳定碎石基层振动成型工法是近年来在高速公路路面结构施工中最常用的一种施工实践方法，随着相关研究和应用实践的不断优化，该项方法在不断地革新和完善。基于此，该文对骨架密实型水泥稳定碎石基层的振动成型工法的相关内容进行了相关的分析和探究。

关键词：振动成型工法 骨架密实型水泥稳定碎石基层 半刚性基层

中图分类号：U416 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2016）12（c）-0056-02

骨架密实型水泥稳定碎石基层振动成型工法是目前高速半钢型基层路面施工过程中最常用的一种施工工艺，该种方法应用在高速公路施工建设中的，能够有效地提高半刚性基层的强度，有效地减少路面裂缝，提升高速公路路面施工的质量。

1 骨架密实型水泥稳定碎石基层振动成型工法的特点

首先，采用振动成型工法能够保证施工混合料最大干密度和最佳含水量。按照相关经验，振动成型工法获得的最大干密度为2.39 g/cm3，最佳含水量为5.5%，比普通击实法的2.279 g/cm3和6.7%高出很多。其次，按照高速路面7d无侧限抗压强度的要求，振动成型工法能够有效降低水泥的使用剂量，降幅大约在1%到1.5%之间，并且无侧限抗压的强度也由过去的4.3 MPa提升到7.0 MPa。另外，在配合料的选择和配比方面更加科学。最后，为了有效达到半刚性基层稳定性的要求和减少裂缝的目的，在施工过程中，可以适当地对水泥剂量和集料的用量进行缩减，振动成型工法在骨料密实型水泥稳定碎石基层中的应用效果更佳。

2 振动成型工法的施工工艺分析

2.1 振动成型工法工艺原理

主要是通过室内振动压实法来获取在不同压实时间的控制下得到相应的最大干密度，然后使用相关的压实设备通过试验路法获得振动成型工艺的实际干密度。对室内压实获得的多组成果进行分析，确定最佳的压实时间和压实方法，试验的目的就是将室内压实成型的方式能够有效地应用到实际施工过程当中。

2.2 振动成型工艺施工流程

首先，是要对施工所需要的材料进行科学的选择，并且按照相关的要求进行材料配比控制，确定材料拌合的场地。其次，运用振动成型工法对材料配合比进行科学设计。这些前期工作完成后，开展混合料的拌合、运输、摊铺以及高强振动碾压等相关工作。最后，对路面结构进行接缝施工处理，做好相关的养护工作，当达到相关的要求之后再进行现场取芯，对施工基层强度进行測定，查验其是否符合设计要求。

3 振动成型工法在骨架密室型水泥稳定碎石基层应用的具体施工技术

3.1 振动成型配合比设计

根据尚未分析可知，在配合比之前，还要做好原材料的选择控制和材料拌合场地的选择工作。首先，在原材料选择控制方面，需要先用轧石机对原材料进行过筛，筛除掉小于10 mm的集料，然后按照相关的分档要求，进行集料加工。一般情况下，集料分为5个档层，分别为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。在原材料控制中应当按照各档进行清洗筛分，为后续的配合比奠定良好基础，其他材料也要按照技术规范标准进行控制。其次，在拌合场地的选择方面，一般是根据施工路线和集料产地两个基本因素综合考虑拌合场地，要以成本控制为指导原则，同时注重拌合施工对周围环境产生的影响，也就是说要考虑相关的距离因素和气候条件因素等。最后，在配合比设计方面，主要是对混合料的最大干密度和最佳含水量进行控制设计，根据相关经验，振动成型的参数要想符合要求，振动的频率应当保持在30 Hz，而振动的时间要控制在2 min，另外，骨架密室型水泥稳定类基层集料最大的粒径不能超过31.5 mm，这也是振动成型配合设计需要注意的一个重要问题。

3.2 做好施工前期准备工作

首先，要做好施工之前的准备工作，包括工作面检查和施工放样两个方面。在工作面检查方面，要按照平整、坚实、规则的标准对工作面状态进行控制。在施工放样方面则需要根据中桩和边线的位置，按照两侧10 m一个断面的距离设计钢钎桩的位置，并且为了防止基层碾压时出现掉边的现象，需要在基层的两侧设立钢模。其次，要做好混合料的拌合，使用现代化的技术手段对混合料拌合进行自动化控制，双卧轴螺旋叶片强制搅拌机是混合料拌合的重要机械设备，在拌合时要充分考虑天气状况。

3.3 强化混合料的运输和摊铺管理

首先，在混合料的运输方面，一般是采用大型的自卸车进行运输，为了有效防止水分蒸发，要用相关的篷布进行覆盖。运输车辆的运量要比摊铺的速度高，这样才能够确保混合料摊铺施工的连续性。另外，运输车量要在摊铺机前保持10～30 cm的距离，并且在卸料的过程中主要是通过摊铺机的推动前进，卸料要分两次进行，先是将车厢顶起一半，然后半车料卸完之后，再将车厢全部顶起，这样能够有效地避免了因一次性卸料造成摊铺机料斗产生离析的问题。其次，在混合料的摊铺过程中，要对摊铺的速度进行控制，按照每分钟1.3 m的速度进行摊铺，并且要使用3 m的铝合金直尺对混合料表面和钢丝绳之间的间隙进行检测，根据检测结果调整传感器，逐步达到摊铺设计高程和设计厚度。在混合料没有压实之前，施工人员不得进入，避免出现踩踏问题。

3.4 控制高强度的振动碾压施工质量

首先，要对压路机的吨位进行科学的确定，要按照基层的厚度来确定压力机的吨位，如果层厚超过15 cm，那么压路机的最低吨位要达到20 t，如果层厚小于15 cm，那么压路机的吨位要在18 t左右。其次，碾压分为静态初压和振动复压以及静态终压3个步骤，其中在碾压的时候压路机的轮迹要重叠一半的轮宽，按照混合料摊铺的方向，按照“由路边到路中、先轻后重、先上部后下部、低速行驶”的原则开展碾压施工，没有遇到特殊的情况不允许出现随意刹车的现象，在换挡的时候要尽量做到平顺，切勿拉动基层。最后，压路机的速度控制是十分关键的，根据相关施工经验，除压的速度在每小时1.5～1.7 km，复压的速度则提升到每小时1.8～2.2 km，终压的速度与复压速度一致。

3.5 处理好接缝

按照技术要求，接缝断面应当是竖向的平面，在靠近接头的断面处，采用3 m的铝合金直尺纵向以铺筑层与直尺接触层定出接缝的位置，拉沿线划出直线，然后采用人工进行切齐。其次，在继续摊铺的时候要对留下的残渣进行及时清理，并且洒上少许的水。另外，需要注意的是，如果停止摊铺2 h，就必须要将摊铺机移开，并且对接缝处进行相应的处理。

4 结语

振动成型工法在骨架密室型水泥稳定碎石材料基层中的应用能够有效减少施工成本，在延长整个路面使用寿命、减少高速公路养护成本方面发挥着十分重要的作用。除了要做好以上的施工环节外，还要做好交通管制，对施工效果进行一段时间的养护，进一步提升施工效果和质量。

参考文献

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