水泥穩(wěn)定級(jí)配碎石振動(dòng)攪拌技術(shù)要點(diǎn)分析

司麗娜

摘 要：在長(zhǎng)期實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，水穩(wěn)碎石基層收縮性大，在拌和過(guò)程中極易出現(xiàn)水泥結(jié)團(tuán)、拌和不均勻等問(wèn)題，基于此，振動(dòng)攪拌技術(shù)的應(yīng)用，進(jìn)一步改善了水泥穩(wěn)定碎石基層的性能，提高了其抗裂能力及強(qiáng)度。本文在充分了解振動(dòng)攪拌技術(shù)原理的基礎(chǔ)上，結(jié)合工程案例，對(duì)水泥穩(wěn)定級(jí)配碎石振動(dòng)攪拌技術(shù)要點(diǎn)進(jìn)行了分析，并通過(guò)試驗(yàn)檢測(cè)，得出振動(dòng)攪拌技術(shù)的應(yīng)用具有良好施工效果。

關(guān)鍵詞：水泥穩(wěn)定碎石基層;振動(dòng)攪拌技術(shù);工程概況

中圖分類(lèi)號(hào)：U416.214 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2019）19-0105-02

0 引言

作為我國(guó)重要的支柱產(chǎn)業(yè)，交通運(yùn)輸業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。改革開(kāi)放40年來(lái)，公路工程建設(shè)里程越來(lái)越長(zhǎng)，多采用半剛性基層，水泥穩(wěn)定碎石基層因其強(qiáng)度高、整體性好等優(yōu)勢(shì)得到了廣泛應(yīng)用。但水穩(wěn)碎石基層存在一定弊端，特別是攪拌環(huán)節(jié)極易出現(xiàn)拌和不均勻現(xiàn)象，從而導(dǎo)致混合料離析，最終影響工程整體質(zhì)量。振動(dòng)攪拌技術(shù)在水泥穩(wěn)定級(jí)配碎石基層中的應(yīng)用，可有效解決上述問(wèn)題，從而避免或消除水泥結(jié)塊現(xiàn)象，提升水泥水化速率，保證拌和均勻性，且不會(huì)有混合料粘黏于設(shè)備之上，進(jìn)一步提升施工效率，延長(zhǎng)公路工程使用壽命。

1 振動(dòng)攪拌技術(shù)原理

振動(dòng)攪拌是傳統(tǒng)攪拌的升級(jí)版，通過(guò)增加振動(dòng)功能，可使集料、水泥、水等材料始終處于振動(dòng)狀態(tài)，從而避免或消除水泥結(jié)塊現(xiàn)象，提升水泥水化速率，保證集料和水泥能夠均勻分布，且不會(huì)在機(jī)械設(shè)備上粘黏混合料，施工效果更佳。

其原理就是將振動(dòng)作用添加到原有攪拌設(shè)備之上，傳統(tǒng)攪拌設(shè)備多采用葉片式強(qiáng)制攪拌，而振動(dòng)攪拌技術(shù)則是葉片攪拌+振動(dòng)軸的組合。在振動(dòng)作用條件下，能夠保證所有材料攪拌更均勻，防止結(jié)塊、離析問(wèn)題產(chǎn)生。此外，也能增加粒子動(dòng)能，加快粒子運(yùn)動(dòng)速率，增強(qiáng)撞擊強(qiáng)度與增加次數(shù)，保證骨料表面被水泥全面覆蓋，從而構(gòu)成一個(gè)完整的、強(qiáng)大的粘結(jié)層。

2 工程概況

全長(zhǎng)23.3km，為二級(jí)公路，隨著交通量的不斷增長(zhǎng)，現(xiàn)行道路行車(chē)條件較差，路面病害頻發(fā)，大大降低了通車(chē)能力，道路狀況差，已無(wú)法滿(mǎn)足大量交通流通行的需求，甚至對(duì)地區(qū)城市發(fā)展造成了不利影響，據(jù)了解，按照交通量預(yù)測(cè)結(jié)果，目前道路服務(wù)水平嚴(yán)重下降，預(yù)期2021年將降至設(shè)計(jì)要求的三級(jí)服務(wù)水平以下，為適應(yīng)未來(lái)交通運(yùn)輸需求，滿(mǎn)足現(xiàn)行通行能力要求，決定對(duì)本路段進(jìn)行改擴(kuò)建施工，充分更好地發(fā)揮交通運(yùn)輸作用。

據(jù)調(diào)查研究顯示，本路段為舊路加寬擴(kuò)建工程，沿線地勢(shì)起、終點(diǎn)處相對(duì)平坦，平、縱面線形指標(biāo)較高，為充分提升公路服務(wù)能力，增加運(yùn)營(yíng)效益，要求在遵循合理降低工程造價(jià)、減少占地及保護(hù)環(huán)境的基本原則下，改建為雙向四車(chē)道一級(jí)公路標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)速度為80km/h，24.5m為路基寬度，21m為路面寬度。

3 水泥穩(wěn)定碎石振動(dòng)攪拌技術(shù)要點(diǎn)

3.1 混合料拌和

根據(jù)工程建設(shè)要求，此次采用DY系列穩(wěn)定土振動(dòng)攪拌機(jī)進(jìn)行施工，施工前，在攪拌站集中拌和水穩(wěn)碎石混合料。開(kāi)工前，要詳細(xì)檢測(cè)原材料的各項(xiàng)參數(shù)，如含水量、配合比，確定用水量，必須合理控制在最佳含水量允許范圍之內(nèi)。因本地區(qū)夏季高溫，應(yīng)合理控制混合料含水量，可略高于最佳含水量。

3.2 運(yùn)輸

使用運(yùn)料車(chē)前后，均需做好清理工作，為避免混合料粘黏車(chē)廂壁，需將一層防粘劑涂抹其上，但不得涂抹過(guò)多。裝料時(shí)，需分次裝料，要求前后移動(dòng)汽車(chē)位置，從而保證裝料均衡，不會(huì)出現(xiàn)材料離析問(wèn)題。此外，還要將篷布覆蓋于運(yùn)料車(chē)上面，做好保溫、防污染工作。進(jìn)入施工作業(yè)面后，運(yùn)料車(chē)需與攤鋪機(jī)保持200mm左右的距離，保證兩車(chē)不會(huì)撞擊，且及時(shí)供料。運(yùn)輸車(chē)輛數(shù)量應(yīng)充足，能夠匹配攤鋪、拌和能力，且在攤鋪設(shè)備前留有3～5臺(tái)運(yùn)輸車(chē)，保證供料充足。

3.3 攤鋪

按規(guī)范要求，合理設(shè)定攤鋪機(jī)標(biāo)準(zhǔn)工作參數(shù)，為避免材料離析，需在低位安裝螺旋分料器，與下承層之間螺旋底部的距離需控制在100mm以?xún)?nèi)。要求布料均勻，并隨時(shí)關(guān)注布料器的料位情況，保證其始終滿(mǎn)足攤鋪施工。在分層攤鋪前，與設(shè)計(jì)要求核對(duì)，保證各攤鋪厚度等參數(shù)滿(mǎn)足規(guī)定。若混合料出現(xiàn)離析問(wèn)題，需及時(shí)針對(duì)此類(lèi)問(wèn)題進(jìn)行修補(bǔ)，及時(shí)處理。此外，要嚴(yán)控?cái)備佒袛啻螖?shù)，若必須停工，則時(shí)間不得超過(guò)5min。同時(shí)不允許任意轉(zhuǎn)變行駛速度，或急轉(zhuǎn)彎、掉頭等，應(yīng)有效提升平整度。

3.4 碾壓

在此次工程建設(shè)中，選用兩類(lèi)壓路機(jī)，分別為振動(dòng)壓路機(jī)、輪胎壓路機(jī)，首先采用雙鋼輪壓路機(jī)進(jìn)行2～3遍靜壓，碾壓速度控制在2.0～3.0km/h之間;緊跟初壓后進(jìn)行復(fù)壓，復(fù)壓采用組合碾壓法，先才振動(dòng)壓路機(jī)進(jìn)行2遍振壓，隨后采用膠輪壓路機(jī)進(jìn)行3～4遍碾壓，要求膠輪壓路機(jī)重疊寬度為1/3輪寬，振動(dòng)壓路機(jī)重疊1/2輪寬，在2.0～3.0km/h之間控制碾壓速度。在完成上述施工后，應(yīng)保證碾壓面平整，為徹底消除輪跡，確保壓實(shí)度滿(mǎn)足在施工要求，需進(jìn)行終壓，碾壓遍數(shù)控制在2遍左右即可。

3.5 接縫

在攤鋪過(guò)程中盡可能保證基層水穩(wěn)碎石混合料施工連續(xù)，若不得不中斷，且間斷時(shí)間大于2h，需做好接縫處理，也就是橫向接縫設(shè)置。一般可通過(guò)人工方式，將兩根高度與壓實(shí)厚度一致的方木設(shè)于混合料一側(cè)，隨后采取礫石對(duì)方木另一側(cè)進(jìn)行回填，長(zhǎng)度3m左右，相比方木，其高度應(yīng)多一些。在混合料重新攤鋪前，即可去除砂礫、碎石、方木等，并清理干凈作業(yè)面，隨后即可進(jìn)行混合料攤鋪施工。

若未及時(shí)按照上述要求進(jìn)行處理，需清理干凈攤鋪機(jī)下方的水穩(wěn)碎石混合料，并要將完成壓實(shí)工作的混合料末端挖成和路中心線垂直并垂直向下的斷面，隨后再進(jìn)行混合料攤鋪、壓實(shí)。

3.6 養(yǎng)生

完成上述施工以后，需及時(shí)做好水穩(wěn)碎石混合料半剛性基層養(yǎng)護(hù)施工，可將土工布加鋪到基層表面，做好養(yǎng)生保濕工作。一般養(yǎng)生時(shí)間在7～14d，此階段需封閉交通。待完成養(yǎng)生之后，檢查質(zhì)量合格，即可開(kāi)放交通。

4 試驗(yàn)路質(zhì)量檢測(cè)與評(píng)定

4.1 含水量檢測(cè)

含水量是水穩(wěn)碎石混凝土質(zhì)量的主要影響因素，在整個(gè)鋪筑施工中，要做好含水量檢測(cè)工作，根據(jù)施工當(dāng)天的天氣情況、運(yùn)輸長(zhǎng)短等條件，在最佳含水量允許范圍內(nèi)合理控制含水量。本文以起訖樁號(hào)K442+000～K443+800段為試驗(yàn)取樣位置，按200m進(jìn)行一次檢測(cè)，結(jié)果如表1所示。

由此可見(jiàn)，相比設(shè)計(jì)要求6.5%最佳含水量，水穩(wěn)碎石混合料的含水量均達(dá)到該水平，但整體來(lái)講，與最佳含水量相比，實(shí)測(cè)含水量普遍高出了±0.2%～0.3%，其原因在于本地區(qū)風(fēng)力較大，同時(shí)施工階段氣候相對(duì)干燥，在整個(gè)施工過(guò)程中存在一定水分損耗，從而存有偏差，但整體來(lái)講，仍在規(guī)定范圍內(nèi)，可滿(mǎn)足要求。

4.2 壓實(shí)度檢測(cè)

經(jīng)大量研究發(fā)現(xiàn)，基層材料的干縮性與密實(shí)度之間存在一定關(guān)聯(lián)性，為此，在基層壓實(shí)度不變的條件下，可通過(guò)提升壓實(shí)功率的方式，來(lái)降低基層材料的開(kāi)裂概率，但應(yīng)避免過(guò)度碾壓?jiǎn)栴}出現(xiàn)。在結(jié)束碾壓施工之后，需及時(shí)檢測(cè)其壓實(shí)度，本文采用灌砂法進(jìn)行探討。所測(cè)路段為K442+000～K449+975段，檢測(cè)間距為25m，按標(biāo)準(zhǔn)壓實(shí)度98%進(jìn)行分析，實(shí)測(cè)平均壓實(shí)度范圍為98.95%～99.08%，均可滿(mǎn)足壓實(shí)度要求，且未出現(xiàn)過(guò)百現(xiàn)象。

4.3 平整度檢測(cè)

本工程以4.5%為混合料水泥含量，上下基層厚度均為16cm，在平整度測(cè)試中，所選路段為K442+000～K445+000，檢測(cè)結(jié)果如表2所示。

通過(guò)表2可知，水穩(wěn)碎石基層左右幅平整度相差較小，且與施工規(guī)范規(guī)定相符。

4.4 芯樣檢測(cè)

按照相關(guān)規(guī)范規(guī)定，在水穩(wěn)碎石基層鋪筑時(shí)，在半剛性基層養(yǎng)生7d后，即可取芯進(jìn)行完整性檢測(cè)。同時(shí)，可進(jìn)行厚度檢測(cè)及抗壓強(qiáng)度檢測(cè)，所得結(jié)果如表3所示。

由此可見(jiàn)，在養(yǎng)生7d之后，取出的芯樣處于完整、較完整狀態(tài)，且側(cè)壁光滑，未見(jiàn)爛根、斷裂現(xiàn)象。通過(guò)檢測(cè)，芯樣厚度、抗壓強(qiáng)度均滿(mǎn)足施工要求，表明施工效果良好。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，當(dāng)前，在我國(guó)高等級(jí)公路建設(shè)中多采用半剛性基層，水泥穩(wěn)定材料是半剛性基層材料之一，水泥穩(wěn)定碎石基層整體性、耐久性良好，更適合我國(guó)公路建設(shè)施工。振動(dòng)攪拌技術(shù)的合理應(yīng)用，可進(jìn)一步提升基層施工質(zhì)量，推進(jìn)施工進(jìn)度，縮短工期，為此，必須規(guī)范施工工藝，提高施工技術(shù)水平，為我國(guó)公路事業(yè)發(fā)展貢獻(xiàn)一份力量。

參考文獻(xiàn)

[1] 郭虎平，郭銀亮.水泥穩(wěn)定級(jí)配碎石基層施工技術(shù)[J].科技情報(bào)開(kāi)發(fā)與經(jīng)濟(jì)，2001，11（5）：116-117.