大厚度水泥稳定级配碎石基层二次震动拌合施工技术

梁 奇

(迁安市通宇公路建筑有限公司，河北 迁安 064400)

1 工艺原理

(1)振动拌和是目前广泛使用的双卧轴搅拌机技术的基础设计，采用搅拌轴和搅拌叶片作为振动源，强制搅拌与震动强化相结合的水稳级配碎石拌合实施方案，二次振动拌和的机理是普通静力拌和与振动拌和相结合，一次拌和后混合料经运输皮带进入振动拌合设备进行二次振动拌和；高强度的振动冲击作用。振动搅拌机在与普通拌和机同样搅拌频率前提下，搅拌装置每分钟又释放1500次以上的弹力波，同时对混合料撞击能量达到静力搅拌机5倍以上。

(2)水稳级配碎石骨料界面是混合料中最为薄弱环节，振动搅拌的振动作用使混合料颗粒的运动速度增大，增加了有效的碰撞次数，显著增强了骨料与水泥石间的界面粘结强度，改善了水稳级配碎石混料中最为薄弱环节，提高混合料强度。

(3)改变基层分层摊铺工艺，大厚度一次性摊铺提高了基层整体承载能力，大大提高水稳级配碎石耐久性，有效延长路面的使用寿命。

2 工艺顺序及操作要点

2.1 施工准备

(1)进场的原材料:必须按符合规范要求的试验方法、检测频率进行检测验收，并按不同规格分开存放，料场进行硬化处置。

(2)拌和设备安装：根据拌和站设计图进行基础建设，严格按照设计尺寸、深度进行混凝土基础浇筑，确保混凝土强度符合要求，注意混凝土浇筑温度，特俗情况下采取保温养生确保混凝土强度，混凝土强度达到要求，方可进行拌合站吊装；

(3)施工配合比的确定:由试验室确定的目标配合比，施工前调试好拌和机，由试验人员做好组成配比的校对，确定并提出满足要求的配合比，确定水泥剂量曲线图以及最佳含水率、最大干容重。调试拌和设备时，找出各料斗闸门的开启刻度，以确保按设计配合比拌和。

(4)路床交验及测量放样

施工前检查：在基层施工前首先要对下承层的强度、弯沉值、压实度、宽度、中线偏位、标高、平整度进行综合检验评定，要符合 《公路工程质量检验评定标准》(JTG F80-2004)的要求。

2.2 摊铺程序

(1)松铺系数根据经验松铺系数进行,在施工阶段要根据所得到检测数据进行调整。

(2)用数控平衡梁方法控制摊铺高程。

(3)将摊铺机置于正确位置,根据摊铺宽度调整好熨平板宽度,根据松铺系数垫好方木块,使自动找评议传感器上的坡度尺与路基横坡一致,并用横向拉线效核,两侧挂钢丝。

(4)采取整幅摊铺，摊铺混合料时要匀速行驶，中间不宜中断。摊铺机摊铺宽度要求大于等于16 m，最大摊铺厚度不低于40 cm，摊铺机行进速度1.5 m/min，夯锤开度按照试验段混合料初始压实度达到90%的摊铺机夯锤开度数值设定，并根据拌和机的生产能力及与施工现场的运距配备足够的运输车辆，尽可能减少中途停机再起动而产生波浪,做到拌料速度与摊铺速度一致。保证摊铺机进料仓饱满，同时防止料仓前堆放过多影响机械正常工作，防止出现断料和压料的情况，前者容易造成多余的施工接茬，影响整体性，后者容易造成混合料堆集时间过长而不能使用，造成浪费；同时拌和站应保证至少有3台车辆准备接料。

(5)摊铺注意事项

汽车卸料进程中,防止汽车撞击摊铺机而使铺筑层出现波浪。

2.3 横缝的处理

(1)横缝尽量设在桥头搭板处。

(2)横缝设置方法,在摊铺混合料末端后,人工将末端混合料清理整齐,紧靠混合料放两根方木,方木高度与压实层厚相同,整平紧靠方木的混合料。在方木的另一侧用碎石回填约2m长,其高度高出方木几厘米。用压路机碾压密实。在重新摊铺混合料前将碎石和方木除去,并将低基层清扫干净。

2.4 混合料的碾压

(1)混合料的压实层厚度为32 cm。

(2)碾压方式：混合料经摊铺和整形后，碾压时混合料应处于等于或大于最佳含水量状态,若表面缺水时应及时洒水车补充。

2.5 养护

碾压结束碾压结束后进行洒水养护,经常保持表面湿润,养护其内除洒水车外,其它车辆不得通行，也可采用立即施工沥青封层的方法进行养护。

3 效益分析

3.1 经济效益

大厚度水泥稳定碎石基层二次震动拌合施工工法技术应用优势十分明显。水泥稳定碎石基层在保持和提高路面强度的前提下，应用振动搅拌技术可以将水泥剂量降低1～2个百分点，至少节约水泥20%以上。经测算，每方混合料可以节约人民币6～12元，本方法可提高基层裂缝间距至80～100 m以上，减少沥青路面早期破坏、延长路面使用寿命，保守估计延长路面使用寿命3年以上，按3年计算，则收益率至少为路面工程总投资(设计年限按12和15年计)的20%～25%(3年/15年～3年/12年)，以往收缩裂缝间距20～30 m，减少收缩裂缝80%以上，可预测每年节约裂缝养护费用3 000～5 000元/km，按12年设计年限计算，可节约裂缝养总护费约3.6～6万元/km；所以，用其经济效益潜力巨大。

3.2 社会效益

目前，我国港公路建设迎来新一轮高潮，水稳级配碎石基层公路常采用的一种结构形式，大厚度水泥稳定碎石基层二次震动拌合施工工法技术应用大幅提升水泥稳定碎石混合料宏观及微观匀质性，提高半刚性基层强度，为减少水泥用量，增强水泥稳定碎石结构耐久性，建设耐久型长寿命路面创造了巨大空间。大幅减少了7 d取芯不成或弯沉不够造成工程返工的风险；维护成本降低和产能大幅提高；减少因养护工作带来的交通不畅通产生社会效应，水泥用量能够安全地采用《细则》下限和底限，既实现了国家交通公路事业节约低碳可持续发展的要求，又大幅减少了半刚性基层各种结构自身原因造成的裂缝，为国家耐久型长寿命路面建设提供重要技术支撑；减少维修次数，提升使用寿命，社会效益显著。

3.3 环境效益

本技术实施过程基本不产生环境污染，能够保持环境和谐；使用本本技术达到同等强度使用水泥少，从而减少水泥用量，减少生产水泥原材料开采，运输，保护资源减少环境影响。

4 结 语

随着我国国民经济的高速发展，基础设施建设规模不断扩大，振动搅拌技术已在全国28个省份公路交通系统全面应用，大厚度水稳级配碎石摊铺，提高水泥稳定碎石基层整体受力、改善路面结构的整体性能、减少分层施工层间污染、提高工程进度、缩短施工工期具有重要指导意义；大厚度水泥稳定碎石基层二次震动拌合施工技术应用延长维修周期，减少维修次数，提升使用寿命，节约大量资金、资源，因此本技术具有广阔的推广应用前景。