振動(dòng)成型工法的公路施工技術(shù)研究

柴俏梁

（浙江通衢工程管理有限公司，浙江 衢州 324000）

0 引言

隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和交通的日益完善，公路上的重載車輛也在逐漸增加，對(duì)于公路后期的保養(yǎng)和維修工作產(chǎn)生了一定的影響。為了提升公路保養(yǎng)和維修的工作效率，縮小公路裂縫，擴(kuò)大半剛性基層的強(qiáng)度，促進(jìn)工程施工質(zhì)量的提升，越來(lái)越多的人提出了應(yīng)用振動(dòng)成型工法的公路施工方法。而且，在同樣的工程設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)下，振動(dòng)成型工法能夠縮減水泥的用量，在一定程度上提升了環(huán)保性能。所以，在工程施工過(guò)程中越來(lái)越多應(yīng)用此工法。同時(shí)研究證實(shí)，相較于過(guò)去的工法而言，振動(dòng)成型工法能夠減低成本，帶來(lái)更大的經(jīng)濟(jì)效益。

1 振動(dòng)成型工法的原理分析

1.1 振動(dòng)成型工法的原理

采用骨架密實(shí)型集料級(jí)配，粗集料相互嵌齊穩(wěn)定，通過(guò)高強(qiáng)振動(dòng)壓實(shí)，獲得較大的密度，提高了抗裂性能。振動(dòng)成型工法可以在同樣的工程設(shè)計(jì)強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)下，經(jīng)過(guò)減少水泥和低于4.75mm 集料的使用數(shù)量，提升環(huán)保性能。同時(shí)還可以減少公路裂縫，擴(kuò)大半剛性基層的強(qiáng)度，促進(jìn)工程施工質(zhì)量的提升。

1.2 振動(dòng)成型工法的特點(diǎn)

其一，設(shè)計(jì)強(qiáng)度要求在達(dá)標(biāo)的情況下，能夠減少1%～1.5%的水泥使用量，促進(jìn)節(jié)能環(huán)保。

其二，使用振動(dòng)成型工法來(lái)核定混合料最大干密度，使室內(nèi)試驗(yàn)成果和實(shí)際施工效果具有可比性。

其三，通過(guò)骨架密實(shí)型集料級(jí)配比的方法，低于4.75mm 的集料使用數(shù)量，特別是降低粉料含量，可以在很大程度上減少公路裂縫的出現(xiàn)。

其四，采用振動(dòng)成型工法和完善骨架密實(shí)型級(jí)配比，可以促進(jìn)基層壓實(shí)機(jī)械效率的提升，從而提升半剛性基層的穩(wěn)定強(qiáng)度。

2 振動(dòng)成型工法的操作要點(diǎn)

2.1 施工機(jī)械設(shè)備的配備分析

為確保采用振動(dòng)成型工法的公路施工工程能夠順利完工，在實(shí)際的施工之前，相關(guān)的施工機(jī)械設(shè)備一定要準(zhǔn)備充分。在實(shí)際的施工結(jié)束后，還需要使用有關(guān)的測(cè)試、核驗(yàn)設(shè)備來(lái)對(duì)施工路段的公路質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)，以確保工程質(zhì)量的有效性和安全性。

2.2 配合比設(shè)計(jì)及路基檢查放樣

2.2.1 配合比設(shè)計(jì)分析

工程施工的混合料主要包括碎石、集料和水泥三類原料，采用不一樣的原料數(shù)量和配比方式，對(duì)工程施工質(zhì)量的影響也是不同的。因此，一定要加強(qiáng)對(duì)原料的選取工作。同時(shí)，要嚴(yán)格把控集料的壓碎值和含泥量的規(guī)格。

在具體的工程施工過(guò)程中，可以通過(guò)有整形和吸塵裝置設(shè)備的加工，確保集料的顆粒形狀與粉塵數(shù)量。在碎石原料方面，可以使用高強(qiáng)度振動(dòng)壓實(shí)機(jī)來(lái)進(jìn)行試驗(yàn)對(duì)比，從而得到最大干密度和最適合含水量的配比設(shè)計(jì)，具體見(jiàn)表1。

表1 水泥和碎石配比設(shè)計(jì)范圍表

2.2.2 路基檢查放樣分析

在具體的工程施工工作進(jìn)行之前，一定要做好路面的檢查工作，保證路面的平整度、均勻度，路床的厚度、平整度和寬度等符合設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)，之后再進(jìn)行邊線位置與中樁的放樣工作?？梢韵仁褂檬揖€來(lái)劃分?jǐn)備佭吘壘€，再根據(jù)傳感器之間距離大小和攤鋪機(jī)的寬度，在兩邊通過(guò)10m 一個(gè)斷面的標(biāo)準(zhǔn)在邊線和中線位置固定鋼釬樁的位置，鋼釬要設(shè)置在距離鋪設(shè)寬度30cm 以外的位置。另外，在進(jìn)行攤鋪前，需要測(cè)量鋼釬位置底基層頂面標(biāo)高，然后根據(jù)標(biāo)高來(lái)計(jì)算定架高度。而且，鋼絲必須拉緊實(shí)，中間不能隨便調(diào)換鋼絲高度，可以通過(guò)可移動(dòng)式的導(dǎo)梁進(jìn)行中間攤鋪厚度的把控。

2.3 施工材料拌和及混合料運(yùn)輸

2.3.1 施工材料拌和

施工材料在開(kāi)展拌和工作時(shí)，一定要根據(jù)天氣變化來(lái)實(shí)時(shí)調(diào)整混合料的含水量，從而確保在進(jìn)行路面攤鋪時(shí)，混合料的含水量能夠和最佳數(shù)量接近。運(yùn)用振動(dòng)成型工法在進(jìn)行施工材料拌和時(shí)，含水量控制在超過(guò)最佳含水量0.3%～0.8%最為合適。施工材料拌和結(jié)束進(jìn)行裝車工作時(shí)，不要一次性裝完，要分三次進(jìn)行。首先，進(jìn)行車廂前部的裝料工作；其次，把車廂后部裝好；最后，車廂中間，以免造成混合料的離析。另外，完成施工材料拌和工作后，一定要抽取樣本進(jìn)行檢測(cè)，確保其質(zhì)量符合標(biāo)準(zhǔn)。

2.3.2 混合料運(yùn)輸和鋪攤

混合料在進(jìn)行運(yùn)輸與鋪攤工作時(shí)，一定要關(guān)注混合料的含水量，同時(shí)在運(yùn)輸途中必須用篷布來(lái)進(jìn)行遮蓋，避免混合料的水分加速蒸發(fā)，保證運(yùn)輸車的運(yùn)量大于拌和能力與攤鋪速度。而且，在運(yùn)輸過(guò)程中要實(shí)時(shí)關(guān)注天氣變化情況，隨時(shí)調(diào)整灑水量，使下承層保持在濕潤(rùn)狀態(tài)。另外，在具體的施工過(guò)程中，要協(xié)調(diào)統(tǒng)一運(yùn)輸能力、拌和能力和攤鋪機(jī)能力的匹配度，保證各個(gè)機(jī)械工作時(shí)的功率達(dá)到平衡，避免機(jī)等料的問(wèn)題發(fā)生。關(guān)注運(yùn)輸車輛和攤鋪機(jī)的工作情況，防止碰撞，適時(shí)清掃攤鋪機(jī)履帶下撒落的混合料，確保攤鋪機(jī)能夠穩(wěn)步前行，施工人員不隨意踩踏沒(méi)有壓實(shí)的混合料，防止路面被破壞。

2.4 振動(dòng)成型碾壓及接縫處理分析

2.4.1 振動(dòng)成型碾壓

公路大多運(yùn)用組合方法來(lái)開(kāi)展碾壓施工工作，包括了初壓、復(fù)壓與終壓。在實(shí)際工作中，要按照層厚的不同來(lái)選取與噸位適應(yīng)的壓路機(jī)，在層厚低于15cm 時(shí)，可以選取高于18t 噸位的壓路機(jī)，在層厚高于15cm 時(shí)，可以選取高于20t 噸位的壓路機(jī)。同時(shí)，壓路機(jī)也要對(duì)應(yīng)不同階段的路面碾壓工作，在進(jìn)行初壓、復(fù)壓與終壓時(shí)，適當(dāng)控制壓路機(jī)的速度和碾壓次數(shù)，具體控制情況見(jiàn)表2。

表2 路面不同階段碾壓速度和次數(shù)控制表

2.4.2 接縫處理分析

在開(kāi)始路面碾壓工作時(shí)，需要處理好接縫的問(wèn)題，接縫斷面大多屬于豎向平面，要和路面車道中心線處于垂直狀態(tài)。接縫的具體操作方式如下：第一，在距離接縫斷面3m 前后的位置，通過(guò)鋪筑層和直尺接觸點(diǎn)確定接縫位置，沿線劃出一條直線，然后人工切齊進(jìn)行鏟除；第二，把鏟切過(guò)程中遺留的殘?jiān)謇砀蓛粼匍_(kāi)始攤鋪工作，同時(shí)確保攤鋪前路面保持一定的濕潤(rùn)度和適中的墊塊厚度；第三，在碾壓過(guò)程中，要注意從之前鋪過(guò)的路基跨縫向新鋪路基進(jìn)行橫向碾壓，再?gòu)慕涌p地方向前開(kāi)始進(jìn)行縱向碾壓工作。另外，碾壓結(jié)束后，要適時(shí)通過(guò)土工布來(lái)覆蓋路面進(jìn)行保護(hù)。保養(yǎng)工作要超過(guò)7 天，其間要保證碎石層的潮濕度，而且禁止保養(yǎng)車輛之外的其他車輛通過(guò)。

3 振動(dòng)成型工法的公路施工質(zhì)量的控制策略

提升對(duì)振動(dòng)成型工法的公路施工質(zhì)量的控制，既能提升工程施工的質(zhì)量，確保施工安全，又能提高施工的環(huán)保性能。針對(duì)此工法，在進(jìn)行施工時(shí)需要在施工質(zhì)量、施工安全和環(huán)保方面提升控制策略。

3.1 施工質(zhì)量的控制策略

為提升施工質(zhì)量，確保工程質(zhì)量符合國(guó)家規(guī)定的公路路面相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，在進(jìn)行具體的施工工作時(shí)，需要把握三個(gè)方面的控制策略。

其一，實(shí)時(shí)監(jiān)控測(cè)試混合料配比和水泥含量。每次間隔1h，通過(guò)抽取混合料傳輸帶上的樣本，進(jìn)行混合料配比和水泥含量的檢測(cè)工作，查看結(jié)果是否和設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)相符合。

其二，實(shí)時(shí)監(jiān)控測(cè)試壓實(shí)度。每次間隔1h，在碾壓工作結(jié)束后，立刻開(kāi)始?jí)簩?shí)度的檢測(cè)工作，通過(guò)壓實(shí)度適時(shí)調(diào)整路段的碾壓次數(shù)。另外，壓實(shí)度檢測(cè)工作完成后，需要注意路坑回填時(shí)，要分層壓實(shí)。

其三，現(xiàn)場(chǎng)抽取試件測(cè)試其強(qiáng)度。每次間隔6 天，隨機(jī)抽取3 個(gè)試件為1 組，加工成150mm×150mm，確定路面符合集料的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)保持試件1 天內(nèi)的水潤(rùn)度，開(kāi)始7 天無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度測(cè)試，并結(jié)合實(shí)驗(yàn)室的設(shè)計(jì)和試件強(qiáng)度來(lái)進(jìn)行對(duì)比，從而評(píng)估工程施工的質(zhì)量。

3.2 施工安全的控制策略

其一，對(duì)參與機(jī)械操作的員工必須進(jìn)行培訓(xùn)，獲得相關(guān)部門特殊操作證后才可以開(kāi)展獨(dú)立操作工作。

其二，施工現(xiàn)場(chǎng)必須嚴(yán)格遵守國(guó)家電氣相關(guān)的安全管理制度和安全規(guī)定，電力設(shè)備和線路的選擇要符合國(guó)家的安全載流量標(biāo)準(zhǔn)，而且相關(guān)操作設(shè)備的外殼要具有絕對(duì)的保護(hù)功能。全部的臨時(shí)電源及可移動(dòng)式電具必須配備一定的漏電保護(hù)裝置，同時(shí)要時(shí)常檢查施工現(xiàn)場(chǎng)的設(shè)備和線路，確保漏電保護(hù)器的完整性，并由專業(yè)人員進(jìn)行定期檢測(cè)工作。

其三，施工現(xiàn)場(chǎng)、生活區(qū)域和道路上需要配備照明系統(tǒng)，確保相關(guān)人員生活用電和夜間照明。

其四，施工現(xiàn)場(chǎng)必須布置安全警示牌，并由專人進(jìn)行車輛的指揮和疏導(dǎo)工作，進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)的人員必須佩戴好安全帽。

其五，需要注意天氣預(yù)報(bào)，并加強(qiáng)和氣象部門的溝通工作，從而適時(shí)把握天氣變化情況，做好相應(yīng)的預(yù)防工作，以免大雨或者低溫天氣給施工質(zhì)量造成不必要的影響。

3.3 施工環(huán)保的控制策略

其一，施工材料拌和站的位置設(shè)置要科學(xué)合理，不能設(shè)置在飲用水區(qū)域內(nèi)，設(shè)置在遠(yuǎn)離居民區(qū)300m的地方，從而降低噪聲污染和粉塵污染。

其二，在施工過(guò)程中向周邊排放的塵土、廢氣要符合國(guó)家對(duì)空氣質(zhì)量的相關(guān)要求。

其三，在指定位置統(tǒng)一堆放施工現(xiàn)場(chǎng)遺留的廢渣、廢土等，同時(shí)采取一定的防護(hù)舉措來(lái)避免水體污染。施工集料像油料、水泥和化學(xué)品等必須嚴(yán)格進(jìn)行堆放管理工作，以免在大暴雨天氣隨雨水流入地表或地下造成附近的水域污染。

其四，在施工過(guò)程中，通過(guò)灑水等防塵舉措來(lái)降低揚(yáng)塵污染。對(duì)于容易引發(fā)粉塵的物料，在運(yùn)輸途中使用篷布覆蓋或者適時(shí)進(jìn)行灑水來(lái)保持濕潤(rùn)度。

其五，強(qiáng)化施工機(jī)械設(shè)備的保護(hù)維修工作，防止漏油現(xiàn)象的發(fā)生。機(jī)械設(shè)備在轉(zhuǎn)動(dòng)和維修時(shí)產(chǎn)生的油污水必須進(jìn)行凈化處理后再排放。

其六，機(jī)械設(shè)備在使用中盡可能降低廢氣、噪聲等污染，在村鎮(zhèn)等繁華地段施工時(shí)，噪聲相對(duì)大的機(jī)械設(shè)備要避免夜間工作，同時(shí)可以運(yùn)用有效的技術(shù)手段將噪聲降到最低。

其七，完善監(jiān)督檢查機(jī)制，如果發(fā)現(xiàn)有野蠻施工、故意損壞設(shè)備的個(gè)人或者班組，可以予以批評(píng)教育、加大罰款力度等措施來(lái)進(jìn)行處理。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，與傳統(tǒng)型的公路施工模式而言，振動(dòng)成型工法有效降低了公路工程成本，它的引入在一定程度上提高了公路的抗裂性和抗壓性，減少公路出現(xiàn)裂縫、干縮等現(xiàn)象，增強(qiáng)了公路基層的穩(wěn)固性。但在實(shí)際的施工中，要注意集料的配合比設(shè)計(jì)及路基檢查放樣工作，同時(shí)關(guān)注施工材料拌和及混合料的運(yùn)輸細(xì)節(jié)，以及施工碾壓和接縫處理的工作。通過(guò)提升施工質(zhì)量、施工安全和施工環(huán)保的具體控制策略，從而從整體上來(lái)提升工程質(zhì)量，降低后期維護(hù)成本，延長(zhǎng)路面的使用壽命，使振動(dòng)成型工法的經(jīng)濟(jì)效益最大化。