振动成型法在青龙高速十标段施工中的应用及改进

刘艳华

摘要：本文首先介绍了震动成型法的概念及优缺点，进而将该方法应用于青龙高速公路十标段的一级路水稳层施工并就出现的质量问题进行分析并研究解决办法，通过系统分析统计数据得出相关结论。案例证明，振动成型法不但可以节约成本而且可以使得施工质量得到很好的控制。

关键词：振动成型法；一级路；水泥稳定基层

Application and improvement of vibration molding method on construction in a section of qinglonggaosu national highway

Abstraction： The essay first introduced the conception of vibration moulding， its advantages and disadvantages， thereby through the application in the Steady layer construction of National Highway 320， discovered sevral quality problems， and the reletive conclusion is drawn by studying the statistical data to each of the problems. In this case， vibration moulding， on the basis of resonable quality control， proved to be cost saving and good control of the construction quality.

Key Words： vibration moulding； National Highway qinglonggaosu； the Steady layer

0 前言

振动成型法应用于公路路面水泥稳定基层施工不但可以降低水泥用量并且可以提高材料的抗裂性，所以振动成型法在未来公路施工中一定会成为一种主流的施工工艺。但是，现阶段振动成型法在水泥稳定基层施工中的质量控制理论并不完善，在实际应用在中经常出现表面不均、有坑洼、明显离析、平整度差、较多裂缝等质量问题。本文则以本人在在青龙高速公路十标段连接线一级路部分的一个实际案例对振动成型法在水泥稳定基层施工中的质量控制及改进展开研究。

1 振动成型法及其优缺点

1.1 振动成型法

振动成型法是指利用振动使泥料制成坯体的方法，其物理原理是让物料在频率很高的机械振动作用下，物质质点间相互撞击从而使动摩擦代替静摩擦，泥料在震动作用下变成流动性颗粒并在外力和自重的作用下逐渐形成致密的粉体。

振动成型法施工工艺所采用的设备种类有很多，常用的有带内振动器、振动台和表面振动器。其中，加压振动式由于使用的原理最简单也使用最为广泛，简单的说加压振动就是向振动台上的泥料自上而下施加一个压力，从而泥料不只单纯受到一个振动作用同时还要承受从泥料上方向下的有频率的冲击力，从而更有利于坯体的密实。

1.2 该方法的优缺点

振动成型法的优点有：设备结构简单，造价低，所需动力较小，操作简单；在正确选择工艺因素和振动成型参数的条件下，所成型的砖坯密度较高且比较均匀，气空率较低，耐压强度高，外形规整，棱角完好；采用振动成型时，对砖模的压力和摩擦力很小，故对模板的材质要求不高。

振动成型法由于其工艺特点也有着不可回避的缺点：其中在施工中发现的就是质量控制不到位会出现表面不均、有坑洼、明显离析、平整度差、较多裂缝等质量问题，再者用于操作的振动成型设备的零部件都应具有较高的强度和刚度，要采用抗振基础，并且震动成型设备的噪声较大，必须采用隔声设备。

2 振动成型法施工质量的控制

水泥稳定碎石层的裂缝控制是施工过程中的难点，怎样在高温气候下有效地控制水泥穩定碎石层的水泥用量、含水量，减少裂缝的产生、离析现象等问题显得尤为重要。

2.1 质量控制目标及标准分确定

在青龙高速公路十标标段经过施工方案比选及讨论后在某一段使用了传统的振动成型法，并专门成立QC小组对质量进行全程监测及跟踪。为能够使定性问题定量化，我们将质量评级的满分定位为100分，在参照多位有经验的专业人员并经集体讨论后将质量问题及权重分别确定，并将质量控制目标的分数制定为90分，具体数值见下表1。

由上表可知，质量控制满分为100分，而裂缝控制方面的满分为20分，同理坑洼方面质量控制为10分。

2.2现场质量问题统计

采用传统的振动成型法在养护工序完成之后，QC小组成员按照每10米区域作为一个检测单元通过系统的统计及检测得到传统施工工艺下的施工结论，见表2

通过上表数据累计可知，本次监测的总得分为：16.2+16.6+18.8+18.2+9.2+9.3=88.3，客观的讲，这样的分数显然在质量控制方面是不理想的，未达到工序的目标得分90分。

3 原因分析及对策

3.1 质量原因分析

分别分析六个因素的失分原因见下表：

通过分析上表可知：有裂缝、明显离析两个问题累计频率达67%，是影响水泥稳定碎石层外观质量的主要原因，是需解决的主要问题。

通过细致的分析人员、环境、材料、工艺等方面可能引起质量问题的原因，得到裂缝、离析原因产生的质量问题因果分析图。

图1 裂缝、离析原因产生的质量问题因果分析图

3.2 主要原因的确认

通过现场跟踪、质量考核、实验调查等手段系统分析了上图中引起质量问题的各种起因进行了细致的分析，可得到质量问题主因分析表如下：

通过上表的定性分析可知，引起水稳层施工质量的问题的主要因素是由于配合比影响及压实机械配合不合理引起的。

3.2 质量控制对策

根据前文关于质量原因的分析，针对主要原因主要采取了措施有原材料按4档进料，把原来的3档石料分的更细，使得拌和料更均匀，不易产生离析。故按4档原材料进行配合比设计，并且降低水泥用量，减少收缩裂缝的产生。针对原设备配置不合理，造成水稳难以压实（取出的芯样很难完整），需要增加水泥用量来保证水稳的强度，水泥用量增加又造成了收缩裂缝的情况，经过细致分析解决方案为增加一台单钢轮，使得压实机械由两台单钢轮，一台胶轮，一台双钢轮组成，并保证两台单钢轮压实遍数达到6遍，胶轮2遍，双钢轮2遍。

3.3新方法下的质量实测结果

根据质量控制对策中的做法，本文有针对性的施工并跟踪检测了实验结果，实验方法仍然为每10米区域作为一个检测单元，具体实验结果见下表：

经过PDCA循环后，水泥稳定碎石层主要缺陷：1裂缝的失分率为3.8；2、明显离析的失分率為7.7，水泥稳定碎石的外观质量得到较大的提高，整体得分为93.9分，达到目标值90%以上。

4 本文结论

通过本文分析，振动成型法在水泥稳定基层的施工在具体应用中是可以很好的进行质量控制，通过运用本文分析研究的方法不但可以改进施工效率、节约工程造价并且可以通过PDCA循环的办法严格控制好传统振动成型法在施工过程容易出现表面不均、有坑洼、明显离析、平整度差、较多裂缝的问题得到很好的控制。本文实例表明通过调整配合比、调整施工机械配置可以很好的解决施工质量问题，从而更大发挥振动成型法在各类公路项目路面基层施工中的作用。

参考文献：

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