高速公路振动拌和纤维水泥稳定碎石基层施工技术

赵英涛

（邢台路桥建设集团有限公司，河北 邢台 054001）

1 项目背景

某高速公路工程项目全长31.08km，起讫桩号为K52+117—K83+125，双向4车道，设计行车速度为100km/h。通过综合分析项目现场地质条件、气候环境与施工要求等，确定采用振动拌和纤维水泥稳定碎石基层施工技术，以期增强混合料的整体抗裂性能，从而保证高速公路的施工质量。

2 原材料

2.1 粗集料

此项目选择的粗集料是石灰岩碎石，粒径范围为：4.75～9.5mm,9.5～19mm,19～31.5mm。其技术性能检测结果详见表1。

表1 粗集料相关技术性能检测结果

2.2 细集料

此项目选择中细集料的相关技术性能检测结果详见表2。

表2 细集料相关技术性能检测结果

2.3 水泥

水泥选择的是矿渣硅酸盐水泥（P·S·A32.5），其相关技术性能检测结果详见表3。

表3 水泥相关技术性能检测结果

2.4 纤维

此项目中选择的纤维是聚酯纤维，实际掺入量控制在0.05%左右，其相关技术性能检测结果详见表4。

表4 聚酯纤维相关技术性能检测结果

2.5 矿料级配设计

根据《公路路面基层施工技术细则》（JTG/T F40—2015）关于水泥稳定材料的有关级配规定[1]，确定的矿料级配设计详见表5。

表5 矿料级配设计

3 施工技术

3.1 施工准备

正式施工前需严格检测原材料的性能，以保证其符合规范的基本要求。同时水泥稳定碎石矿料的级配、水泥量、含水量等也应满足设计和规范的基本要求。

3.2 混合料拌制

通过“振动+搅拌”一体式双卧轴振动搅拌机实施搅拌。搅拌轴的一端安装搅拌动力装置，另一端安装振动发生装置，搅拌机的搅拌叶片与搅拌轴共同振动。拌制阶段必须将搅拌机浸入混合料中，使混合料强制搅拌振动。此项目选择的振动搅拌机效率为600t/h，振幅为1mm，振动轴旋转速度为200rad/s，振动强度为3～6g，混合料振动搅拌时间控制在5～10s。开始拌和之前，需要准确计算当天混合料的施工配合比，其中外加剂+天然含水量应大于最佳含水量[2]。而在混合料拌和后，应按照规定要求对混合料试样的配合比、含水率及水泥含量进行检查。如果有指标未达到规范要求，则需要结合具体情况进行合理调整。此外，混合料拌制阶段选择纤维投料机根据规范要求掺入聚酯纤维，特殊情况下，也能以人工方式投料，但是需要保证水泥稳定碎石混合料中聚酯纤维的均匀分布。

3.3 混合料运输

为了有效避免混合料运输过程中发生离析，必须按照顺序实施混合料装车。运输之前需要对运料车实施严格检查。将运料车的车厢表面清理干净，然后均匀地涂抹一层隔离剂，以免混合料与车厢表面黏结。与此同时，混合料运输需要满足摊铺施工要求，且保证运输车的数量略有富余。此项目中水泥稳定碎石混合料必须在达到初凝之前运输到施工现场，否则作为废料处理。

3.4 混合料摊铺

混合料摊铺施工阶段，禁止摊铺机随意加减速、急停，保证摊铺机匀速、连续行驶。摊铺机的行驶速度控制在1.5～2.0m/min，并且摊铺机必须具备良好的抗离析能力，螺旋底部与下承层之间的距离不超过100mm，混合料的高度需要大于布料器高度的2/3[3]。选择多台摊铺机同步作业，其型号、参数应一致，摊铺机的间隔距离控制在10m以内。此外，分料器应保证连续旋转送料，从而实现摊铺机的均匀、连续施工。

3.5 混合料碾压

水泥稳定碎石混合料碾压施工包括初压、复压及终压3个阶段。初压施工选择的是“26t胶轮压路机+12t双钢轮压路机”稳压2遍，其中胶轮压路机在前、钢轮压路机在后，同时保证压路机匀速行驶。复压阶段选择的是20t重型振动压路机，振动顺序是弱振→强振→弱振，碾压6遍[4]。终压阶段选择的是胶轮压路机，一直碾压至无明显轮迹，压路机的行驶速度控制在1.5～1.7km/h。压路机禁止随意停放，保证混合料达到初凝状态之前完成碾压施工。

3.6 接缝处理

摊铺施工需要保证均匀、连续，若必须停工则停工时间不得超过2h。根据规范要求建立横向接缝，应满足以下要求：①以人工方式将末端混合料处理整齐，在最末端设置方木，确保与混合料的碾压厚度一致；②从方木的一侧回填砾石，然后碾压密实；③重新摊铺施工阶段，需将方木撤掉，然后将表面清理干净。

3.7 养生

此项目中水泥稳定碎石混合料养护时间至少为7d，同时实施严格的交通管制。养生主要采用洒水、土工布覆盖、草帘覆盖等方式，具体根据实际情况而定。此项目采用的是洒水养护，上午、下午分别洒水2次。

3.8 质量检查

采用灌砂法检测试验路段的压实度，结果均大于98%，满足规范要求。以贝克曼梁法检测试验路段弯沉值[5]，平均值为0.6（0.01mm），满足设计要求的不超过23.2（0.1mm）。

4 结语

本文结合某高速公路工程项目的实际情况，综合分析了振动拌和纤维水泥稳定碎石基层施工技术，主要包含原材料、矿料级配设计、施工准备、混合料拌制、混合料摊铺、混合料碾压以及接缝处理等环节。实践证明，此项目通过采用振动拌和纤维水泥稳定碎石基层施工技术，显著增强了混合料的整体抗裂性能，保证了高速公路工程施工质量，可为类似工程施工提供参考。