振動成型工法的公路施工技術研究

柴俏梁

（浙江通衢工程管理有限公司，浙江 衢州 324000）

0 引言

隨著我國社會經濟的快速發(fā)展和交通的日益完善，公路上的重載車輛也在逐漸增加，對于公路后期的保養(yǎng)和維修工作產生了一定的影響。為了提升公路保養(yǎng)和維修的工作效率，縮小公路裂縫，擴大半剛性基層的強度，促進工程施工質量的提升，越來越多的人提出了應用振動成型工法的公路施工方法。而且，在同樣的工程設計標準下，振動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，在工程施工過程中越來越多應用此工法。同時研究證實，相較于過去的工法而言，振動成型工法能夠減低成本，帶來更大的經濟效益。

1 振動成型工法的原理分析

1.1 振動成型工法的原理

采用骨架密實型集料級配，粗集料相互嵌齊穩(wěn)定，通過高強振動壓實，獲得較大的密度，提高了抗裂性能。振動成型工法可以在同樣的工程設計強度標準下，經過減少水泥和低于4.75mm 集料的使用數量，提升環(huán)保性能。同時還可以減少公路裂縫，擴大半剛性基層的強度，促進工程施工質量的提升。

1.2 振動成型工法的特點

其一，設計強度要求在達標的情況下，能夠減少1%～1.5%的水泥使用量，促進節(jié)能環(huán)保。

其二，使用振動成型工法來核定混合料最大干密度，使室內試驗成果和實際施工效果具有可比性。

其三，通過骨架密實型集料級配比的方法，低于4.75mm 的集料使用數量，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。

其四，采用振動成型工法和完善骨架密實型級配比，可以促進基層壓實機械效率的提升，從而提升半剛性基層的穩(wěn)定強度。

2 振動成型工法的操作要點

2.1 施工機械設備的配備分析

為確保采用振動成型工法的公路施工工程能夠順利完工，在實際的施工之前，相關的施工機械設備一定要準備充分。在實際的施工結束后，還需要使用有關的測試、核驗設備來對施工路段的公路質量進行檢測，以確保工程質量的有效性和安全性。

2.2 配合比設計及路基檢查放樣

2.2.1 配合比設計分析

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量和配比方式，對工程施工質量的影響也是不同的。因此，一定要加強對原料的選取工作。同時，要嚴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程中，可以通過有整形和吸塵裝置設備的加工，確保集料的顆粒形狀與粉塵數量。在碎石原料方面，可以使用高強度振動壓實機來進行試驗對比，從而得到最大干密度和最適合含水量的配比設計，具體見表1。

表1 水泥和碎石配比設計范圍表

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計的標準，之后再進行邊線位置與中樁的放樣工作?？梢韵仁褂檬揖€來劃分攤鋪邊緣線，再根據傳感器之間距離大小和攤鋪機的寬度，在兩邊通過10m 一個斷面的標準在邊線和中線位置固定鋼釬樁的位置，鋼釬要設置在距離鋪設寬度30cm 以外的位置。另外，在進行攤鋪前，需要測量鋼釬位置底基層頂面標高，然后根據標高來計算定架高度。而且，鋼絲必須拉緊實，中間不能隨便調換鋼絲高度，可以通過可移動式的導梁進行中間攤鋪厚度的把控。

2.3 施工材料拌和及混合料運輸

2.3.1 施工材料拌和

施工材料在開展拌和工作時，一定要根據天氣變化來實時調整混合料的含水量，從而確保在進行路面攤鋪時，混合料的含水量能夠和最佳數量接近。運用振動成型工法在進行施工材料拌和時，含水量控制在超過最佳含水量0.3%～0.8%最為合適。施工材料拌和結束進行裝車工作時，不要一次性裝完，要分三次進行。首先，進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，一定要抽取樣本進行檢測，確保其質量符合標準。

2.3.2 混合料運輸和鋪攤

混合料在進行運輸與鋪攤工作時，一定要關注混合料的含水量，同時在運輸途中必須用篷布來進行遮蓋，避免混合料的水分加速蒸發(fā)，保證運輸車的運量大于拌和能力與攤鋪速度。而且，在運輸過程中要實時關注天氣變化情況，隨時調整灑水量，使下承層保持在濕潤狀態(tài)。另外，在具體的施工過程中，要協(xié)調統(tǒng)一運輸能力、拌和能力和攤鋪機能力的匹配度，保證各個機械工作時的功率達到平衡，避免機等料的問題發(fā)生。關注運輸車輛和攤鋪機的工作情況，防止碰撞，適時清掃攤鋪機履帶下撒落的混合料，確保攤鋪機能夠穩(wěn)步前行，施工人員不隨意踩踏沒有壓實的混合料，防止路面被破壞。

2.4 振動成型碾壓及接縫處理分析

2.4.1 振動成型碾壓

公路大多運用組合方法來開展碾壓施工工作，包括了初壓、復壓與終壓。在實際工作中，要按照層厚的不同來選取與噸位適應的壓路機，在層厚低于15cm 時，可以選取高于18t 噸位的壓路機，在層厚高于15cm 時，可以選取高于20t 噸位的壓路機。同時，壓路機也要對應不同階段的路面碾壓工作，在進行初壓、復壓與終壓時，適當控制壓路機的速度和碾壓次數，具體控制情況見表2。

表2 路面不同階段碾壓速度和次數控制表

2.4.2 接縫處理分析

在開始路面碾壓工作時，需要處理好接縫的問題，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，通過鋪筑層和直尺接觸點確定接縫位置，沿線劃出一條直線，然后人工切齊進行鏟除；第二，把鏟切過程中遺留的殘渣清理干凈再開始攤鋪工作，同時確保攤鋪前路面保持一定的濕潤度和適中的墊塊厚度；第三，在碾壓過程中，要注意從之前鋪過的路基跨縫向新鋪路基進行橫向碾壓，再從接縫地方向前開始進行縱向碾壓工作。另外，碾壓結束后，要適時通過土工布來覆蓋路面進行保護。保養(yǎng)工作要超過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。

3 振動成型工法的公路施工質量的控制策略

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

3.1 施工質量的控制策略

為提升施工質量，確保工程質量符合國家規(guī)定的公路路面相關標準，在進行具體的施工工作時，需要把握三個方面的控制策略。

其一，實時監(jiān)控測試混合料配比和水泥含量。每次間隔1h，通過抽取混合料傳輸帶上的樣本，進行混合料配比和水泥含量的檢測工作，查看結果是否和設計標準相符合。

其二，實時監(jiān)控測試壓實度。每次間隔1h，在碾壓工作結束后，立刻開始壓實度的檢測工作，通過壓實度適時調整路段的碾壓次數。另外，壓實度檢測工作完成后，需要注意路坑回填時，要分層壓實。

其三，現場抽取試件測試其強度。每次間隔6 天，隨機抽取3 個試件為1 組，加工成150mm×150mm，確定路面符合集料的相關標準。同時保持試件1 天內的水潤度，開始7 天無側限抗壓強度測試，并結合實驗室的設計和試件強度來進行對比，從而評估工程施工的質量。

3.2 施工安全的控制策略

其一，對參與機械操作的員工必須進行培訓，獲得相關部門特殊操作證后才可以開展獨立操作工作。

其二，施工現場必須嚴格遵守國家電氣相關的安全管理制度和安全規(guī)定，電力設備和線路的選擇要符合國家的安全載流量標準，而且相關操作設備的外殼要具有絕對的保護功能。全部的臨時電源及可移動式電具必須配備一定的漏電保護裝置，同時要時常檢查施工現場的設備和線路，確保漏電保護器的完整性，并由專業(yè)人員進行定期檢測工作。

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

其四，施工現場必須布置安全警示牌，并由專人進行車輛的指揮和疏導工作，進入施工現場的人員必須佩戴好安全帽。

其五，需要注意天氣預報，并加強和氣象部門的溝通工作，從而適時把握天氣變化情況，做好相應的預防工作，以免大雨或者低溫天氣給施工質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置要科學合理，不能設置在飲用水區(qū)域內，設置在遠離居民區(qū)300m的地方，從而降低噪聲污染和粉塵污染。

其二，在施工過程中向周邊排放的塵土、廢氣要符合國家對空氣質量的相關要求。

其三，在指定位置統(tǒng)一堆放施工現場遺留的廢渣、廢土等，同時采取一定的防護舉措來避免水體污染。施工集料像油料、水泥和化學品等必須嚴格進行堆放管理工作，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，在施工過程中，通過灑水等防塵舉措來降低揚塵污染。對于容易引發(fā)粉塵的物料，在運輸途中使用篷布覆蓋或者適時進行灑水來保持濕潤度。

其五，強化施工機械設備的保護維修工作，防止漏油現象的發(fā)生。機械設備在轉動和維修時產生的油污水必須進行凈化處理后再排放。

其六，機械設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，噪聲相對大的機械設備要避免夜間工作，同時可以運用有效的技術手段將噪聲降到最低。

其七，完善監(jiān)督檢查機制，如果發(fā)現有野蠻施工、故意損壞設備的個人或者班組，可以予以批評教育、加大罰款力度等措施來進行處理。

4 結語

綜上所述，與傳統(tǒng)型的公路施工模式而言，振動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，減少公路出現裂縫、干縮等現象，增強了公路基層的穩(wěn)固性。但在實際的施工中，要注意集料的配合比設計及路基檢查放樣工作，同時關注施工材料拌和及混合料的運輸細節(jié)，以及施工碾壓和接縫處理的工作。通過提升施工質量、施工安全和施工環(huán)保的具體控制策略，從而從整體上來提升工程質量，降低后期維護成本，延長路面的使用壽命，使振動成型工法的經濟效益最大化。