葛建国，丛 珊，王 宇

(黑龙江省龙建路桥第三工程有限公司，黑龙江 哈尔滨 150028)

大厚度水泥稳定级配碎石基层二次振动拌和施工技术

葛建国，丛 珊，王 宇

(黑龙江省龙建路桥第三工程有限公司，黑龙江 哈尔滨 150028)

无论是沥青混凝土路面还是水泥混凝土路面，基层施工质量对其使用耐久性的影响至关重要。大厚度二次振动稳定碎石基层施工技术推广应用将提高水泥稳定基层施工质量，延长使用寿命，具有很高的经济价值和社会意义。

大厚度；二次振动拌和；基层施工

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和实施方案，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，搅拌装置又释放1 500次/min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合料中最为薄弱环节，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)拌合设备安装：根据拌合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，特殊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:由实验室确定的目标配合比，施工前调试好拌合机，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。先要测定各种原材料的流量—开度曲线，然后按拌和设备的实际生产率及各种原材料的设计重量比计算各自的要求流量，从流量—开度曲线上可查出各个闸门的开启刻度，按得出的刻度试拌一次，测定其级配、含水率及水泥剂量，如有误差则个别调整后再试拌，直到混合料达到拌和均匀，色泽一致，级配合理。

(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 混合料的拌制及运输

(1)拌合设备

①拌合站地面积为30 000 m2，拌合站内料场进行硬化，并修筑场区道路和排水沟。

②各种材料分仓储存，严防混杂、积水及污染，水泥或散装仓库防雨、防潮措施完备。

③实验室向拌合站提供配合比，并标定计量一起的准确性。

(2)混合料拌和

①拌和采用1台800 T/h产量的稳定砾料专用拌和机、1台德通稳定土振动拌合机拌和，水泥采用螺旋输送称计量，集料采用皮带电子称控制流量，水用流量计控制，各种操作均在控制室中采用配置专用软件的电脑进行监控。操控：开机：装车上料皮带运转→振动拌合机启动，运转正常后→第一次拌和设备启动→料仓上料皮带运转→供水→上料；停机：首先将供料仓停止上料→供水关→第一拌缸停停机→振动二次拌合机停机→装车上料皮带停。

②操作人员应经过培训，要明确岗位职责，制定操作规程。

③拌和过程要求经常目测，保证拌合料均匀，颜色一致。

④拌和注意事项。

(3)拌和质量检查。

①在拌和过程中，操作人员及试验员要经常目测混合料的颜色和含水量，发现异常厚停拌检查。

②按规范要求，按拌和产量做集料级配试验，水泥计量试验，含水量试验和无侧限强度试验，其频率为验收、检查频率的2倍。

③拌和、试验、现场铺筑密切联系、互通信息。

(4)拌合料的运输

①混合料的运输应考虑拌和摊铺能力，运输距离，道路状况，车辆应尽量选择大吨位运输车。

②自卸车运输前车厢内进行清理，防止其它杂物污染混合料。

③从第一次在拌合机内加水拌和到完成压实工作的时间不超过3 h。混合料遮荫覆盖防水分蒸发，并保持装载高度均匀以防离析。

2.3 摊铺程序

摊铺采用两台摊铺机全幅阶梯状摊铺,底基层分两层摊铺。

(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,使自动找平仪传感器上的坡度尺与路基横坡一致,并用横向拉线校核,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≥16 m，最大摊铺厚度≤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，并根据拌合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；同时拌合站应保证至少有3台车辆准备接料。

(5)摊铺注意事项

①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应连续供料,当待料时不应将机内的混合料全部摊完,保证料斗中有足够的存料。

③检测员要跟机检测高程、平整度,及时将信息反馈给操作手。不符合要求时,人工及时认真处理。

2.4 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2 m长,其高度高出方木几厘米。用压路机碾压密实。

2.5 养护

碾压结束后进行洒水养护,经常保持表面湿润,养护期内除洒水车外,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

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%，至少节约水泥20%以上。经测算，每m3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，可节约裂缝养护费约3.6～6万元/km；所以其经济效益潜力巨大。

3.2 社会效益

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振动拌和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。

U412

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1008-3383(2017)08-0013-02

2016-09-30

葛建国(1980-)，男，总工程师。