振動攪拌技術(shù)在水泥穩(wěn)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(shù)在水泥穩(wěn)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(shù)使用角度闡述設(shè)備使用過程中的實踐效果。參照最新的國家行業(yè)規(guī)范要求推廣使用的振動拌和技術(shù)設(shè)備有效解決了以往施工過程中經(jīng)常遇到的不良病害現(xiàn)象，新技術(shù)設(shè)備使得水泥穩(wěn)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(shù)應(yīng)用過程中收集了一些數(shù)據(jù)，分析證明了振動拌和技術(shù)效果。

振動攪拌技術(shù)；水泥穩(wěn)定基層；半剛性；效果分析

1 振動攪拌技術(shù)原理

振動式水泥穩(wěn)定土攪拌機采用的關(guān)鍵技術(shù)——振動攪拌技術(shù)，是對現(xiàn)有攪拌技術(shù)與設(shè)備的重大技術(shù)革新與突破，它在繼承傳統(tǒng)攪拌機械優(yōu)點的基礎(chǔ)上，采用葉片強制攪拌與振動作用相結(jié)合的技術(shù)路線，能在較短時間內(nèi)使混合料在宏觀上及微觀上都達到均勻，并改善現(xiàn)有攪拌機械固有的攪拌低效率區(qū)，從而提高水泥穩(wěn)定土的攪拌質(zhì)量和效率。

2 振動攪拌核心優(yōu)點

2.1 攪拌均勻

普通水泥穩(wěn)定土攪拌機經(jīng)常出現(xiàn)粗骨料表面干燥露白現(xiàn)象，細集料很少粘結(jié)，在裝卸運輸攤鋪過程中容易離析，形成半剛性路面基層質(zhì)量隱患。振動攪拌技術(shù)在振動作用下快速將混合料攪拌均勻，實現(xiàn)混合料在拌缸內(nèi)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(wěn)定碎石基層裂紋的出現(xiàn)。

2.2 降低水泥用量

眾所周知，水泥用量過大，造成水泥穩(wěn)定碎石基層裂縫增多，影響使用壽命；水泥用量過小，導(dǎo)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(xiàn)局部破損和沉陷缺陷。采用振動攪拌技術(shù)，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(shù)的實際應(yīng)用控制

(1)嚴格按照工地實驗室提供的配合比對設(shè)備進行參數(shù)設(shè)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(shù)據(jù)。

(3)在拌合機放料的過程中，運料車應(yīng)經(jīng)常前后移動位置，減少粗細集料的離析；高溫及大風季節(jié)施工運輸過程中應(yīng)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(shè)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(yīng)開啟振動器和夯錘。振動器振動頻率應(yīng)不低于30 Hz，夯錘沖擊頻率應(yīng)不低于20 Hz。

(5)壓實設(shè)備要與拌合設(shè)備及攤鋪設(shè)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(fù)壓是確保壓實度的關(guān)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(yīng)為30～36 m/min。

(6)覆蓋透水無紡?fù)凉げ急耩B(yǎng)生，覆蓋養(yǎng)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(nèi)基層處于濕潤狀態(tài)；氣溫低于0 ℃要加蓋草墊和塑料布等防止凍害。養(yǎng)生結(jié)束后，應(yīng)將覆蓋物清除干凈。

4 振動拌和技術(shù)效果分析

4.1 水泥計量控制

黑大工程項目基層設(shè)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(shù)據(jù)24組和無側(cè)限抗壓強度有效數(shù)據(jù)10組。水泥含量檢測曲線見圖1，無側(cè)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(cè)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(jié)論，黑色線代表一級拌缸后混合料中水泥含量檢測數(shù)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(shè)計值附近波動，說明混合料中水泥攪拌均勻穩(wěn)定。

從圖2無側(cè)限抗壓強度數(shù)值曲線圖可以得出黑色線代表的一級拌缸后混合料無側(cè)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(cè)限抗壓強度代表值變化較大，數(shù)值比較穩(wěn)定。如果從滿足強度值角度考慮，可以適當降低水泥設(shè)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(yīng)得出對比試驗數(shù)據(jù)。

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(xiàn)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(wěn)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(gòu)，壓實效率提升，減少了結(jié)構(gòu)層上部骨料過度受壓破碎，使結(jié)構(gòu)層整體剛度強度性能得到保證。

5 結(jié)束語

基于振動攪拌技術(shù)的水穩(wěn)拌合設(shè)備推廣應(yīng)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(jié)構(gòu)，取芯效果良好。目前，已經(jīng)施工完成的基層段落順利越冬，經(jīng)受季節(jié)性溫差的考驗，沒有發(fā)現(xiàn)縱向裂紋，偶有橫向不規(guī)則裂紋出現(xiàn)。

振動拌和技術(shù)效果好于傳統(tǒng)普通拌和技術(shù)，值得推廣和應(yīng)用。

U412

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1008-3383(2017)08-0034-02

2016-12-19

黃志鵬(1999-)，男，助理工程師。