抗裂水穩(wěn)室內(nèi)振動成型試驗及施工技術(shù)探討

查日葵

（安徽省公路工程檢測中心， 安徽 合肥 230051）

抗裂水穩(wěn)具備較為穩(wěn)定的骨架密實結(jié)構(gòu)，骨料彼此之間存在較大的摩阻力，抗裂性能較好的特點，受到行業(yè)內(nèi)的廣泛認可和應(yīng)用，本次研究基于對國內(nèi)抗裂水穩(wěn)振動成型參數(shù)確定為前提，以振動時間對抗裂水穩(wěn)混合料設(shè)計產(chǎn)生的變化影響進行分析研究。并以工程實例進行仔細全程裂縫跟蹤，證明抗裂水穩(wěn)具備較為顯著的良好抗裂效果。鑒于此，深入探究和分析抗裂水穩(wěn)室內(nèi)振動成型試驗及其施工技術(shù)顯得十分必要，具有重要研究意義和實踐價值。

1 抗裂水穩(wěn)室內(nèi)振動成型參數(shù)的確定

對于水穩(wěn)試件成型，一般情況都采用擊實試驗進行成型，但根據(jù)多年施工經(jīng)驗證明，擊實試驗的最佳含水量、最大干密度與現(xiàn)場實際偏差較大，故此對水穩(wěn)試件進行振動成型可以真實模擬現(xiàn)場，其振動成型環(huán)境與現(xiàn)場碾壓環(huán)境較為接近。選取振動成型設(shè)備，其設(shè)備參數(shù)的選取需要壓實效果同現(xiàn)場振動壓路機保持相同。通過分析調(diào)研，國內(nèi)水穩(wěn)碎石振動成型機具備的激振力介于 6500～8000N區(qū)間之內(nèi)，振動頻率介于25～30Hz范圍區(qū)間之內(nèi)，振幅介于1.2～1.6mm范圍區(qū)間之內(nèi)，振動時間介于2.0～3.5分鐘范圍區(qū)間之內(nèi)[1]。

為充分驗證抗裂水泥穩(wěn)定碎石混合料路用性能受到振動時間的作用影響，選擇應(yīng)用較為廣泛的抗裂水泥穩(wěn)定碎石級配，詳見圖1所示。激振力設(shè)置成7700N，振動頻率設(shè)置成30Hz，振幅設(shè)置成1.3mm，振動成型時間設(shè)置2分鐘、3分鐘。水穩(wěn)混合料振動成型試驗結(jié)果，詳見表2所示。

表1 抗裂型水穩(wěn)級配范圍

表2 試驗結(jié)果匯總

通過振動擊試驗結(jié)果能夠得知，詳見表2所示：延長振動時間，并未對水穩(wěn)混合料所具備的最大干密度產(chǎn)生十分顯著的增加或是減少變化。水泥劑量控制在5%比例情況下，延長振動時間，出現(xiàn)最佳含水量減小的現(xiàn)象，水泥劑量控制在3%比例情況下，振動時間不同的前提下，最佳含水量依然保持一致。上述分析研究能夠獲得相應(yīng)的結(jié)論，振動時間的延長，并未對振動成型存在的最大干密度以及最佳含水量產(chǎn)生十分顯著的變化影響，產(chǎn)生的影響較小能夠予以忽略[2]。

2 工程實例

2.1 從上文論點得知振動時間的延長對混合料的最佳含水量、最大干密度沒有影響，下文中以某國省干線公路為實例進行綜合分析，表3所示為抗裂水穩(wěn)基層混合料實際級配數(shù)據(jù)。

表3 抗裂水穩(wěn)混合料級配數(shù)據(jù)

2.2 施工技術(shù)與檢測結(jié)果

2.2.1 施工技術(shù)

對于水泥穩(wěn)定碎石基層而言，施工質(zhì)量控制最為關(guān)鍵的內(nèi)容即為壓實度，同懸浮型水泥穩(wěn)定碎石基層進行分析比較，抗裂水穩(wěn)具備較為穩(wěn)定的骨架密實結(jié)構(gòu)，水泥穩(wěn)定碎石骨料彼此之間存在較大的摩阻力?；诖耍瑧?yīng)選用噸位等級較大的單鋼輪壓路機，并規(guī)劃設(shè)計科學(xué)合理的碾壓方案，方可有效完成密實碾壓施工操作。

抗裂水穩(wěn)碾壓具體碾壓方案：

a）初壓 使用1臺噸位等級為22t單鋼輪壓路機，采取單次靜壓施工，碾壓速度控制在1.3～1.9km/h范圍區(qū)間之內(nèi)。

b)復(fù)壓 使用2臺噸位等級為22t單鋼輪壓路機，采取單次重振施工，次數(shù)控制在5遍左右為宜，碾壓速度控制在1.8～2.2km/h范圍區(qū)間之內(nèi)。

c)終壓 使用1臺噸位等級為30t膠輪壓路機，采取單次靜壓施工，速度控制在1.3～1.9km/h范圍區(qū)間之內(nèi)。壓路機的噸位和臺數(shù)必須與拌和機及攤鋪機生產(chǎn)能力相匹配。

對于離析問題情況而言，施工單位需重視對攤鋪機進行合理的機械調(diào)整：對螺旋布料器采取科學(xué)合理設(shè)置調(diào)整，使其吊桿位置保持位于攤鋪機兩側(cè)位置，對于攤鋪機變速箱而言，將位于兩側(cè)位置的螺旋布料器進行合理調(diào)整，對反向葉片實際大小做出改變，通過恰當(dāng)合理的調(diào)整能夠使離析問題情況得到明顯的改善[3]。

2.2.2 檢測結(jié)果及分析

2.2.2.1 檢測結(jié)果

對于水穩(wěn)基層而言，施工質(zhì)量檢測的內(nèi)容主要涵蓋壓實度以及厚度與裂縫檢測。檢測結(jié)果詳見表4所示。

表4 檢測結(jié)果

2.2.2.2 結(jié)果分析

a)水穩(wěn)基層壓實工藝得到較好優(yōu)化，具備充足的機械配套，從而使水穩(wěn)基層壓實度得到充分可靠的保證。從水穩(wěn)基層壓實度檢測結(jié)果可以看出壓實度整體情況較為良好。

b)基于鉆芯芯樣具體檢測結(jié)果進行分析，芯樣保持良好的完整度、厚度，充分滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。

c)基于現(xiàn)場具體離析情況的嚴(yán)格分析檢測而言，總體情況較為良好，部分位置出現(xiàn)少量塊狀以及條帶狀離析現(xiàn)象問題，主要是由于攤鋪機進行相應(yīng)的機械調(diào)整，攤鋪機實際收斗工作頻率，運料車卸料過程中同攤鋪機工作之間的有效銜接等眾多方面存在緊密聯(lián)系。

d)對于抗裂水穩(wěn)基層而言，平均裂縫間距76.3m，而普通懸浮型水穩(wěn)基層而言，平均裂縫間距10.6m，抗裂水穩(wěn)同普通懸浮型水穩(wěn)進行分析比較，相差近 60m之多，基于此，抗裂水穩(wěn)具備十分顯著的抗裂效果。

3 結(jié)語

經(jīng)過本次的試驗研究與分析，從中不難獲知以下幾點研究結(jié)論：

第一，經(jīng)過詳細地分析與研究之后，獲取到最終的結(jié)果為，在確定振動壓實機相關(guān)參數(shù)的基礎(chǔ)上，得到其靜面壓力7700N，頻率為30Hz，振幅為1.3mm。

第二，通過持續(xù)1分鐘振動時間操作，試件無法有效成型，而通過持續(xù)2分鐘與 3分鐘振動時間實驗，研究得知延長振動時間的前提下，對振動成型存在的最大干密度以及最佳含水量并未產(chǎn)生作用影響，整體數(shù)值并未出現(xiàn)十分明顯的變化，產(chǎn)生的影響較小能夠予以忽略，通常情況下，建議采取 2分鐘振動時間進行壓實操作處理。

第三，對于抗裂水穩(wěn)而言，其屬于骨架密實結(jié)構(gòu)，抗裂型水泥穩(wěn)定碎石骨料彼此之間存在較大的摩阻力。應(yīng)使用噸位等級較高的單鋼輪壓路機，并規(guī)劃設(shè)計合理科學(xué)的碾壓計劃方案，方可完成密實碾壓施工操作。同普通水泥穩(wěn)定碎石進行對比，得知抗裂水穩(wěn)具備十分顯著的抗裂效果。