振动成型法水泥稳定碎石基层施工工艺及要点

许 志 琴

(山西吕梁路桥有限公司，山西 吕梁 033000)

振动成型法水泥稳定碎石基层施工工艺及要点

许 志 琴

(山西吕梁路桥有限公司，山西 吕梁 033000)

对传统半刚性基层与振动成型法水泥稳定碎石基层进行了比较，得出了振动成型法水泥稳定碎石基层的优势，并阐明了其在实践中的施工技术及工艺流程，促使其在工程界得到更多的应用。

振动成型法，水泥稳定碎石，半刚性

在我国，半刚性基层路面具有较高的强度和承载力，平整度及抗行车疲劳等优势，被广泛应用于高等级路面，是我国最主要的路面形式之一。伴随着我国重载交通的快速发展，以及半刚性结构自身的缺陷，很多半刚性基层早期破坏现象十分严重。在重型载荷的反复作用下，产生了裂缝、唧泥等现象，破坏了路面结构的整体性和连续性，导致路面强度大大降低，影响路面的使用性能。为克服工程建设中这一难题，在浙江、江苏等省市推广的振动成型法水泥稳定碎石基层工艺，利用振动压实试验仪，对原料从材料组成比例、最大干密度及最佳含水量，以及各项性能都进行了优化。与传统水泥稳定碎石基层相比，其减少了20%的水泥用量，配合比增加了粗骨料的量，且采用振动碾压法，形成骨架密实结构，不仅没有影响抗压强度，还具有极强的抗裂性能，能够适应重载运输发展的需求，有利于提高路面的整体性能，增加路面使用寿命。

1 传统半刚性基层与振动成型法水泥稳定碎石基层的比较

在我国，90%以上的高等级道路采用以无机结合料稳定集料或土类材料铺筑的半刚性材料作为基层。其是以级配碎石作骨料，采用一定数量的胶凝材料和灰浆来填充骨料空隙，按嵌挤原理摊铺压实。其压实度接近于密实度，强度主要靠碎石间的嵌挤锁结原理，同时有足够的灰浆体积来填充骨料的空隙。该路面具有强度与刚度较大、水稳定性与抗冻性较好、造价低、施工方便的优势。

由于水泥稳定碎石在温度、气候等变化的作用下容易产生收缩等问题，严重影响路面的使用性能。传统的半刚性基层路面突出问题有：

1)收缩系数较大，抗变形能力较低，容易开裂，并形成路面的反射裂缝(见图1)。

2)不透水，表面易积水，形成冲刷现象并使得路面脱空、开裂。

3)对荷载变化比较敏感，超载破裂后难以愈合，破坏更快。

4)刚度大导致的面层内部剪应力增加，出现壅包、坑槽的可能性增加(见图2)。

5)在重型载具的反复作用下，半刚性基层沥青路面使用寿命低于设计寿命，甚至出现提前破坏现象。

振动成型法水泥稳定碎石基层，与传统的半刚性基层相比，克服了传统半刚性基层的缺陷，配合比增加了粗骨料的量，降低水泥含量，采用振动碾压方法，不仅不会降低抗压强度，还能提高路面压实度，提高路面承载性能。

2 振动成型法水泥稳定碎石基层的优势

相比较传统的半刚性基层，振动成型法水泥稳定碎石基层克服其集料级配要求过宽、室内成型方式与现场碾压方式不匹配、质量控制指标单一、压实度标准偏低等问题，具有极大的技术优势。

1)能够最大程度模拟现场施工情况。采用振动压实试验仪，在与现场压实机械相匹配的固定配重、振动频率、振幅和振实时间等条件，使室内成型的试验结果与施工应用一致，能够准确、有效的预测和控制现场施工质量。

2)显著提高抗压强度及抗裂性能。在振动成型法下，降低一定比例的水泥剂量；采用优化的骨架密实型级配，减少细料含量，振动压实降低了最佳含水量。通过这一改变，实现了降低工程造价，降低材料的自身收缩,显著提高抗压强度及抗裂性能。

3)承载性能显著提高。改传统的静压为振动碾压，提高机械碾压效率，优化压实工艺，增加了混合料的单位体积质量，提高了基层的回弹模量，极大的提高了路面的压实度。

3 振动成型法水泥稳定碎石基层的施工

3.1 施工准备

振动成型法水泥稳定碎石基层施工准备见图3。

对于半刚性基层路面结构，基层要承受荷载，应具有一定的荷载扩散能力。要发挥水泥稳定碎石的优良性能，集料自身对水泥稳定碎石基层的承载能力有重要的影响；同时，必须通过反复试验来确定其配合比组成设计来保证其强度、回弹模量、收缩和抗冲刷能力等。

1)原材料准备。

水泥：为防止出现收缩裂缝，宜选用强度等级42.5或32.5的硅酸盐水泥，要求初凝时间在3 h以上、终凝时间不小于6 h；不得使用快硬水泥、早强水泥以及其他受外界影响而变质的水泥。

集料：集料宜采用反击式破碎机轧制并经吸尘处理，集料的各项指标要满足要求，采用4个不同规格的粗细集料。集料级配范围见表1。

表1 集料级配范围表

混合料：主要通过调整混合料的级配(见表2)，使7 d无侧限强度满足要求，严禁采用加大水泥剂量的方法提高强度。

表2 混合料级配表

2)下承层准备。施工前，应检查下承层的施工质量：对有松散及严重离析的路段进行处理；对裂缝作封闭处理；清除表面的浮土、积水等，将作业面表面洒水湿润等。

3.2 施工工艺及要点

振动成型法水泥稳定碎石基层施工流程见图4。

1)拌合及装料。

a.配置的拌合楼应与摊铺能力相匹配；在料斗上安装筛网，将超出粒径规格的集料及杂物筛除；为防止混料，料斗与料斗之间安装隔板。

b.装料时，按前后中至少三次移动的方法进行装料，可有效地防止堆高交叉部位产生严重的离析现象。

在计量模型 （2）中，OFDIit为决策变量，如果企业i在t年度存在对外直接投资行为则记为1，不存在对外直接投资行为则记为0。β0为常数项；Finance代表衡量融资约束程度的综合性指标；Control包括了所有控制变量。Dummies涵盖了行业、地区、年份3个虚拟变量，控制东、中、西部地区因素对企业对外直接投资的影响。ε是误差项。鉴于融资约束与对外直接投资决策之间可能存在遗漏变量、反向因果造成的内生性问题，t-1表示将解释变量滞后一期。

2)运输。运输车辆数量必须满足拌和出料与摊铺需要，并尽快将混合料运送到铺筑现场；为减少水分损失，混合料在运输过程中必须覆盖。

3)摊铺。

a.将摊铺机螺旋输送器最外端叶片反装，防止两侧混合料离析。

b.采用两台及以上摊铺机摊铺时，摊铺机前后相隔5 m～10 m呈梯队式作业，两幅之间搭接5 cm～10 cm。

c.摊铺速度要匀速，速度宜控制在1 m/min～3 m/min，不得间断和停顿。

d.在摊铺过程中，摊铺机的螺旋布料器应有2/3埋入混合料中。

4)碾压。

压路机1台，双钢轮压路机1台。

b.碾压速度及遍数：初压1.5 km/h～1.7 km/h，钢轮和轮胎压路机各1遍；复压1.8 km/h～2.2 km/h，钢轮和轮胎弱振各1遍，重型振动压力机强振碾压5遍；终压1.8 km/h～2.2 km/h，双钢轮静压2遍。

c.一次碾压长度一般为50 m～80 m。碾压段落设置明显的分界标志，层次分明，有专人指挥。

d.碾压宜在水泥终凝前完成，从加水拌合到碾压终了的时间不超过3 h。

e.施工过程中，要及时进行水泥剂量、级配、压实度、标高、宽度等检测。

5)接缝处理。

a.横向接缝尽量选在两个或多个构造物之间作为一个施工段进行施工。若因工作面较长不能一次摊铺完成而停止摊铺，则在下一次继续摊铺前在碾压完成的混合料末端沿横向摊铺层全宽将末端凿除，应直凿到下承层顶面，连接面应切成垂直面。摊铺前最好在凿除断面上刷少量水泥浆，保证新旧混合料良好的粘结。

b.避免设置纵缝，设置纵缝时必须垂直相接，严禁斜接。

6)养生。

a.每一段碾压完成后，立即开始养生。将土工布湿润后，人工覆盖在碾压完成的基层顶面。覆盖2 h后，用洒水车洒水养生。洒水车的喷头应为喷雾式，以免破坏基层表面。养生期间必须始终保持混合料表面湿润。养生期不得少于7 d。

b.养生期间，封闭交通，实施硬隔离，两侧放置交通管制标牌，禁止一切车辆在其上行驶。

4 结语

相比较传统的半刚性基层，振动成型法水泥稳定碎石基层可降低工程成本，大幅提高路面的承载能力，延长路面寿命。振动成型法水泥稳定碎石基层在浙江，江苏等省市进行了大规模推广和应用，取得了良好的效果。振动成型法水泥稳定碎石基层具有良好的经济和社会效益，具有广阔的发展前景。

[1] 王玉富，忻满云，张先荣.骨架密实型水泥稳定碎石基层振动成型工法[J].中国市政工程，2008(3)：56-58.

[2] 杭州公路工程监理咨询公司，象山港大桥及接线工程第七监理办.振动成型法施工质量控制交流材料[Z].2012.

[3] 张万磊，江苏省交通科学研究院.骨架密实型水泥稳定碎石配合比设计与施工技术要点[Z].2011.

[4] 江苏省高速公路抗裂型水泥稳定碎石路面基层施工指导意见(试行)(苏高技(2006)219号)[Z].

[5] DB33/T 836-2011,公路水泥稳定碎石基层振动成型法施工技术规范[S].

[6] 杨海峰.水泥稳定碎石的特性和施工质量控制[J].山西建筑，2012，38(2)：149-150.

On construction craft and keys in cement stabilized crushed stone base of vibration moulding method

XU Zhi-qin

(ShanxiLvliangRoadandBridgeCo.,Ltd,Lvliang033000,China)

The paper compares the traditional semi-rigid base and cement stabilized crushed stone base of vibration moulding method, concludes the advantages of the latter, and illustrates its construction craft and craft procedure in its practice, so as to enhance its application in the engineering circle.

vibration moulding method, cement stabilized crushed stone, semi-rigid

1009-6825(2014)11-0147-02

2014-02-04

许志琴(1969- )，女，工程师

U416.214

A