大厚度水泥穩(wěn)定級(jí)配碎石基層二次震動(dòng)拌合施工技術(shù)

梁 奇

(遷安市通宇公路建筑有限公司，河北 遷安 064400)

1 工藝原理

(1)振動(dòng)拌和是目前廣泛使用的雙臥軸攪拌機(jī)技術(shù)的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)，采用攪拌軸和攪拌葉片作為振動(dòng)源，強(qiáng)制攪拌與震動(dòng)強(qiáng)化相結(jié)合的水穩(wěn)級(jí)配碎石拌合實(shí)施方案，二次振動(dòng)拌和的機(jī)理是普通靜力拌和與振動(dòng)拌和相結(jié)合，一次拌和后混合料經(jīng)運(yùn)輸皮帶進(jìn)入振動(dòng)拌合設(shè)備進(jìn)行二次振動(dòng)拌和；高強(qiáng)度的振動(dòng)沖擊作用。振動(dòng)攪拌機(jī)在與普通拌和機(jī)同樣攪拌頻率前提下，攪拌裝置每分鐘又釋放1500次以上的彈力波，同時(shí)對(duì)混合料撞擊能量達(dá)到靜力攪拌機(jī)5倍以上。

(2)水穩(wěn)級(jí)配碎石骨料界面是混合料中最為薄弱環(huán)節(jié)，振動(dòng)攪拌的振動(dòng)作用使混合料顆粒的運(yùn)動(dòng)速度增大，增加了有效的碰撞次數(shù)，顯著增強(qiáng)了骨料與水泥石間的界面粘結(jié)強(qiáng)度，改善了水穩(wěn)級(jí)配碎石混料中最為薄弱環(huán)節(jié)，提高混合料強(qiáng)度。

(3)改變基層分層攤鋪工藝，大厚度一次性攤鋪提高了基層整體承載能力，大大提高水穩(wěn)級(jí)配碎石耐久性，有效延長(zhǎng)路面的使用壽命。

2 工藝順序及操作要點(diǎn)

2.1 施工準(zhǔn)備

(1)進(jìn)場(chǎng)的原材料:必須按符合規(guī)范要求的試驗(yàn)方法、檢測(cè)頻率進(jìn)行檢測(cè)驗(yàn)收，并按不同規(guī)格分開(kāi)存放，料場(chǎng)進(jìn)行硬化處置。

(2)拌和設(shè)備安裝：根據(jù)拌和站設(shè)計(jì)圖進(jìn)行基礎(chǔ)建設(shè)，嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)尺寸、深度進(jìn)行混凝土基礎(chǔ)澆筑，確?；炷翉?qiáng)度符合要求，注意混凝土澆筑溫度，特俗情況下采取保溫養(yǎng)生確保混凝土強(qiáng)度，混凝土強(qiáng)度達(dá)到要求，方可進(jìn)行拌合站吊裝；

(3)施工配合比的確定:由試驗(yàn)室確定的目標(biāo)配合比，施工前調(diào)試好拌和機(jī)，由試驗(yàn)人員做好組成配比的校對(duì)，確定并提出滿足要求的配合比，確定水泥劑量曲線圖以及最佳含水率、最大干容重。調(diào)試拌和設(shè)備時(shí)，找出各料斗閘門(mén)的開(kāi)啟刻度，以確保按設(shè)計(jì)配合比拌和。

(4)路床交驗(yàn)及測(cè)量放樣

施工前檢查：在基層施工前首先要對(duì)下承層的強(qiáng)度、彎沉值、壓實(shí)度、寬度、中線偏位、標(biāo)高、平整度進(jìn)行綜合檢驗(yàn)評(píng)定，要符合 《公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》(JTG F80-2004)的要求。

2.2 攤鋪程序

(1)松鋪系數(shù)根據(jù)經(jīng)驗(yàn)松鋪系數(shù)進(jìn)行,在施工階段要根據(jù)所得到檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)整。

(2)用數(shù)控平衡梁方法控制攤鋪高程。

(3)將攤鋪機(jī)置于正確位置,根據(jù)攤鋪寬度調(diào)整好熨平板寬度,根據(jù)松鋪系數(shù)墊好方木塊,使自動(dòng)找評(píng)議傳感器上的坡度尺與路基橫坡一致,并用橫向拉線效核,兩側(cè)掛鋼絲。

(4)采取整幅攤鋪，攤鋪混合料時(shí)要?jiǎng)蛩傩旭偅虚g不宜中斷。攤鋪機(jī)攤鋪寬度要求大于等于16 m，最大攤鋪厚度不低于40 cm，攤鋪機(jī)行進(jìn)速度1.5 m/min，夯錘開(kāi)度按照試驗(yàn)段混合料初始?jí)簩?shí)度達(dá)到90%的攤鋪機(jī)夯錘開(kāi)度數(shù)值設(shè)定，并根據(jù)拌和機(jī)的生產(chǎn)能力及與施工現(xiàn)場(chǎng)的運(yùn)距配備足夠的運(yùn)輸車(chē)輛，盡可能減少中途停機(jī)再起動(dòng)而產(chǎn)生波浪,做到拌料速度與攤鋪速度一致。保證攤鋪機(jī)進(jìn)料倉(cāng)飽滿，同時(shí)防止料倉(cāng)前堆放過(guò)多影響機(jī)械正常工作，防止出現(xiàn)斷料和壓料的情況，前者容易造成多余的施工接茬，影響整體性，后者容易造成混合料堆集時(shí)間過(guò)長(zhǎng)而不能使用，造成浪費(fèi)；同時(shí)拌和站應(yīng)保證至少有3臺(tái)車(chē)輛準(zhǔn)備接料。

(5)攤鋪?zhàn)⒁馐马?xiàng)

汽車(chē)卸料進(jìn)程中,防止汽車(chē)撞擊攤鋪機(jī)而使鋪筑層出現(xiàn)波浪。

2.3 橫縫的處理

(1)橫縫盡量設(shè)在橋頭搭板處。

(2)橫縫設(shè)置方法,在攤鋪混合料末端后,人工將末端混合料清理整齊,緊靠混合料放兩根方木,方木高度與壓實(shí)層厚相同,整平緊靠方木的混合料。在方木的另一側(cè)用碎石回填約2m長(zhǎng),其高度高出方木幾厘米。用壓路機(jī)碾壓密實(shí)。在重新攤鋪混合料前將碎石和方木除去,并將低基層清掃干凈。

2.4 混合料的碾壓

(1)混合料的壓實(shí)層厚度為32 cm。

(2)碾壓方式：混合料經(jīng)攤鋪和整形后，碾壓時(shí)混合料應(yīng)處于等于或大于最佳含水量狀態(tài),若表面缺水時(shí)應(yīng)及時(shí)灑水車(chē)補(bǔ)充。

2.5 養(yǎng)護(hù)

碾壓結(jié)束碾壓結(jié)束后進(jìn)行灑水養(yǎng)護(hù),經(jīng)常保持表面濕潤(rùn),養(yǎng)護(hù)其內(nèi)除灑水車(chē)外,其它車(chē)輛不得通行，也可采用立即施工瀝青封層的方法進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。

3 效益分析

3.1 經(jīng)濟(jì)效益

大厚度水泥穩(wěn)定碎石基層二次震動(dòng)拌合施工工法技術(shù)應(yīng)用優(yōu)勢(shì)十分明顯。水泥穩(wěn)定碎石基層在保持和提高路面強(qiáng)度的前提下，應(yīng)用振動(dòng)攪拌技術(shù)可以將水泥劑量降低1～2個(gè)百分點(diǎn)，至少節(jié)約水泥20%以上。經(jīng)測(cè)算，每方混合料可以節(jié)約人民幣6～12元，本方法可提高基層裂縫間距至80～100 m以上，減少瀝青路面早期破壞、延長(zhǎng)路面使用壽命，保守估計(jì)延長(zhǎng)路面使用壽命3年以上，按3年計(jì)算，則收益率至少為路面工程總投資(設(shè)計(jì)年限按12和15年計(jì))的20%～25%(3年/15年～3年/12年)，以往收縮裂縫間距20～30 m，減少收縮裂縫80%以上，可預(yù)測(cè)每年節(jié)約裂縫養(yǎng)護(hù)費(fèi)用3 000～5 000元/km，按12年設(shè)計(jì)年限計(jì)算，可節(jié)約裂縫養(yǎng)總護(hù)費(fèi)約3.6～6萬(wàn)元/km；所以，用其經(jīng)濟(jì)效益潛力巨大。

3.2 社會(huì)效益

目前，我國(guó)港公路建設(shè)迎來(lái)新一輪高潮，水穩(wěn)級(jí)配碎石基層公路常采用的一種結(jié)構(gòu)形式，大厚度水泥穩(wěn)定碎石基層二次震動(dòng)拌合施工工法技術(shù)應(yīng)用大幅提升水泥穩(wěn)定碎石混合料宏觀及微觀勻質(zhì)性，提高半剛性基層強(qiáng)度，為減少水泥用量，增強(qiáng)水泥穩(wěn)定碎石結(jié)構(gòu)耐久性，建設(shè)耐久型長(zhǎng)壽命路面創(chuàng)造了巨大空間。大幅減少了7 d取芯不成或彎沉不夠造成工程返工的風(fēng)險(xiǎn)；維護(hù)成本降低和產(chǎn)能大幅提高；減少因養(yǎng)護(hù)工作帶來(lái)的交通不暢通產(chǎn)生社會(huì)效應(yīng)，水泥用量能夠安全地采用《細(xì)則》下限和底限，既實(shí)現(xiàn)了國(guó)家交通公路事業(yè)節(jié)約低碳可持續(xù)發(fā)展的要求，又大幅減少了半剛性基層各種結(jié)構(gòu)自身原因造成的裂縫，為國(guó)家耐久型長(zhǎng)壽命路面建設(shè)提供重要技術(shù)支撐；減少維修次數(shù)，提升使用壽命，社會(huì)效益顯著。

3.3 環(huán)境效益

本技術(shù)實(shí)施過(guò)程基本不產(chǎn)生環(huán)境污染，能夠保持環(huán)境和諧；使用本本技術(shù)達(dá)到同等強(qiáng)度使用水泥少，從而減少水泥用量，減少生產(chǎn)水泥原材料開(kāi)采，運(yùn)輸，保護(hù)資源減少環(huán)境影響。

4 結(jié) 語(yǔ)

隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)規(guī)模不斷擴(kuò)大，振動(dòng)攪拌技術(shù)已在全國(guó)28個(gè)省份公路交通系統(tǒng)全面應(yīng)用，大厚度水穩(wěn)級(jí)配碎石攤鋪，提高水泥穩(wěn)定碎石基層整體受力、改善路面結(jié)構(gòu)的整體性能、減少分層施工層間污染、提高工程進(jìn)度、縮短施工工期具有重要指導(dǎo)意義；大厚度水泥穩(wěn)定碎石基層二次震動(dòng)拌合施工技術(shù)應(yīng)用延長(zhǎng)維修周期，減少維修次數(shù)，提升使用壽命，節(jié)約大量資金、資源，因此本技術(shù)具有廣闊的推廣應(yīng)用前景。