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【摘要】本文从公路路面施工的角度出发，分析了水泥稳定碎石振动成型的理论原理，进而从实际的公路工程出发，论述了在具体施工中如何高效的利用水泥稳定碎石基层振动成型法来提高路面的施工质量。
【关键词】水泥稳定碎石基层；振动成型法；施工质量
1、前言
路面路基作为公路工程施工的重点环节，必须要保证它们的施工质量。目前，水泥稳定级配碎石被广泛的应用于道路的路基和路面施工中，施工技术已经较为成熟。而基于振动成型的水泥稳定碎石基层施工技术也开始被日益广泛的应用在各级公路工程中。
2、水泥稳定碎石振动成型的理论原理
水泥稳定碎石强度基本与水泥用量成正比，但水泥用量的提高势必降低其抵抗温缩和应变的能力，造成收缩裂缝增加。根据级配碎石抗剪强度形成的机理，从理论上分析可以通过改变碎石级配和压实度，从而提高级水泥稳定碎石的抗剪能力。
水泥稳定碎石基层振动成型，就是基于以上理论，通过改变碎石级配和提高压实度，适当降低水泥用量，从而提高基层抗剪能力减少裂缝。振动成型法的压实原理与现有实际施工振动压路机的压实原理相近，它是集压实与振动于一体，使集料内的颗粒产生相对位移和流动并压实，集料的嵌挤更为密实,空隙率更低,密实度相对重型击实法更高。根据试验比较分析，振动成型比重型能有效提高密度5%左右。
根据水泥混凝土性质，强度高则抗温缩能力下降，就会增加裂缝出现的比例，在满足设计强度的前提下，可以适当降低强度以减少裂缝的出现，裂缝还可能是由于干缩和水泥水化过程收缩而造成，减少混合料含水量和水泥用量也可有效减少裂缝。水泥用量比例主要是保证设计强度，而含水量是保证压实和水泥水化的，其用量比例在能满足前提条件应是越低越好。根据实际试验表明在混合料级配相同的情况下，振动成型法的最佳含水量和水泥用量均比重型击实静压成型法低。
振动成型级配与重型击实级配对比粗集料用量加大，细集料用量减少，可有效增加粗集料之间的嵌挤从而提高抗剪强度,且不降低其抗温缩能力。
3、工程概况
107国道宝安段三期改造工程路面工程(第二标段)，起点桩号K6+440，终点桩号MRK1+440，路线全长12.05539公里。
本合同段为第二标段，桩号为K6+440～MRK1+440，路线全长12.05539km。采用双向六车道一级公路标准，路基宽度为27m；设计时速60km/h。桥涵设计荷载为公路-Ⅰ级，桥涵与路基同宽。
4、水泥稳定碎石基层振动成型法施工技术
4.1、试验
施工之前，先做一个试验段，通过试验段进行优化组合，找出主要问题，并加以探索和解决，总结出一套能指导大面积施工的施工方法，从而达到施工质量高、速度快、成本低的目的，修建试验段的具体任务是检验拌和、运输、摊铺、碾压、养生等所投入设备的可靠性，检验混合料的配合比设计是否符合设计的质量要求，水泥稳定料的七天无侧限抗压强度应满足设计要求。检验各工序的质量控制措施，测出施工用的生产配合比和松铺系数，确定一次施工的长度和摊铺厚度，测定拌合到碾压成型所需的时间，从而制定施工方法。其内容包括：人员的组合，机械设备的配备、规格、数量、材料的规格，配合比，摊铺方法，混合料的最佳含水量的控制、整平和修补方法，压路机的组合、压实顺序、碾压速度和遍数、压实度快速测定，标高、平整度和横坡度的控制和检测方法以及每公里所耗材料、机械台班以及其他经济技术指标。
4.2、材料准备
水泥稳定土混合料拌和场场地进行硬化，不同粒级的材料分别堆放，并留有一定的间距的隔离带，水泥稳定土混合料拌和采用具有自动进料和计量装置的强制式拌和机集中拌和，各种材料均严格按设计配合比进行计量，确保混合料的拌和均匀，自动计量装置每周校核一次计量精度。
4.3、混合料拌合、运输
现在施工中大多使用连续式的粒料拌合设备，水稳拌合设备每小时拌合能力有了很大幅度的提升，目前一般中小型的水稳拌合站产量为：300T-500T/h，大型的拌合站可以达到700T/h以上。因此拌合站后场的组织尤为关键，直接关系到混合料的质量。通过多个工地施工总结在以下几个方面应引起重视：1、各种规格的集料应按配合比设计进行备料控制，防止拌合过程中有缺挡，有其他档次的集料来补料的情况；2、冷料仓数量的选择，一般情况下冷料仓数量最少为4斗，最好为5斗。拌合前还应对冷料仓之间进行加高阻隔防止不同规格的集料有窜料现象；3、按照拌合站的拌合能力配置足够的装载机进行上料；4、出料口的设置一定要运输车辆能循环进出，切勿单车倒车接料引起拌合站停机等车的情况；5、运输车辆装料时要按照先两端后中间的顺序，防止混合料的人为离析。
混合料采用自卸卡车进行运输，每天上班前对车辆进行检查，并清扫车箱，排除故障，防止装满料后不能卸车，时间长了从而使水泥稳定土混合料凝固造成浪费。发料时认真填写发料单，内容包括车号、拌和机的出料时间及吨位，由司机带至摊铺现场，由收料人员核对签收，认真查看混合料的出厂时间，从拌和到摊铺现场，限定32.5#水泥混合料不能超过2.5小时，否则将全车废弃，禁止使用。应避免混合料时间过长，造成局部质量事故而返工。
4.4、铺摊
摊铺前应将路床表面清扫干净，洒水保持表面湿润不积水，并采用自动找平摊铺机进行摊铺。为防止薄层贴补，上料时应略多一些，下午施工进行作业段在天黑一小时前必须结束平整工作，避免因光线不足，平整度差而造成返工损失。
4.5、碾压
碾压是水泥稳定碎石层形成强度之本，压实机具配备合理与否是直接影响平整度的关键。
碾压以振动碾压为主，初压时采用双轮压路机稳压1～2遍，复压采用20t振动式压路机强振碾压5～6遍，再用20T-25T胶轮压路机碾压2～3遍，最后由三轮压路机或双钢轮压路机碾压2遍收面，起到光面和消除轮迹的作用。接缝时顺缝碾压，施工中碾压有拥包时，随时横向碾压，特别注意碾压时纵向应成锯齿状，不能在同一线上压齐，横向按重叠半轮的方法进行，压路机的行走速度以及起步、制动都十分关键，稳压阶段行走速度控制在2.5km/h，起步和制动做到慢速起动、慢速刹车，杜绝快速起动、紧急刹车现象。碾压遍数达到规定遍数后，要及时检测压实度，如果不合格应及时补压，直至达到设计要求为止，但必须在2～3小时之内完成所有施工作业。
关于胶轮压路机的运用。大多数人的眼中胶轮压路机都是在沥青混凝土路面中使用，通过几个工地试验，在振动成型法施工的水泥稳定碎石的基层施工中在复压过程中运用胶轮压路机所起到的作用和效果是其他压路机无法比拟的。胶轮路机的作用效果在于振动成型法的基层集料级配较大，通过前2道的初压和复压后，虽然混合料的压实度已经到达设计要求了，但是混合料的表面有很多因为高频振动压实所产生的微小细纹和表面混合料1cm厚度的松散层，通过胶轮压路机的揉搓碾压可以有效的消除因振动压实产生的裂纹和表面松散情况。使用胶轮既提高了基层的内在质量又为下道工序-沥青下封层或透层的施工创造了有利条件。
4.6、养生
水泥稳定碎石层是水硬性材料，铺完后及时进行封闭养生，养生采用洒水车养生，采用雾状喷头洒水，始终保持表面潮湿，养生不少于7天，养生是一道十分重要的工序，养生好，强度迅速上升。经验表明，养生的基层比不养生的基层强度高1.5～2倍，并且养生的水稳碎石面层出现裂缝的现象极少。作好养生期的养护记录，养生期内如出现病害，及时挖补，修整到标准要求，挖补压实厚度不小于8cm，不得采用薄层粘贴。
在养生期间基层上应禁止一切车辆通行（包括施工车辆）和其它作业，避免水稳碎石面层的松散、剥落，形成坑洼，影响平整度与面层质量。
养生期满后，底基层上应尽快铺筑基层，基层应及时施工沥青封层。
4.7、接缝处理
横缝对行车的舒适性影响较大，应尽可能减少横接缝。同一层相邻两幅的接缝、上下层的接缝都应错位不小于1米，当横缝在下层时，宜采用剁，接缝搭接，在上层应采用垂直平接缝。斜接缝搭接长度一般宜为0.4～0.8米，搭接处应清扫干净，洒上粘层油，并剔除超过压实厚度的粗料。
平接缝在表层可用挡板法预留，将拆除的挡板断口上涂上沥青，用新拌混合料在15cm范围内堆盖预热5分钟后清除，再行铺筑，并用小型机具将缝整平，结合新铺段用关闭振动装置的钢轮压路机垂直于路线进行横压，按间隔15cm逐渐重叠压实至1.5～2.0米宽后，再按正常碾压。接缝处理时要不断进行平整度的检查。
沥青面层铺筑、碾压完成后，应仔细检查面层有无推挤裂缝、碾压密度不足的局部松散区，以及是否还存在个别石子松动利不平整处等，对存在的问题应及时采取补救措施或返工重做。待冷却后即可开放通车，但初期通车时，应使车辆在路面全范围内均匀行驶。
4.8、试验检测
各层次的基层施工结束后除了技术规范中所规定的各项检测项目外，在这几年采用振动成型法施工的基层结束后还有一项相当关键的试验-钻芯取样。关于这个钻芯取样有几项经验和大家探讨一下：
1、取芯钻头的大小选用：一般为Ø150mm，小于这个直径的钻头是不可能取出芯样的。
2、水泥剂量的控制：经过试验确定小于3.5%的水泥剂量混合料哪怕是标准级配也是无法取出芯样的，一般控制范围为3.5%-4.2%。
3、实际施工切勿因为了保证可以完成取芯试验检测而顺意的加大水泥剂量，那将是一件加大施工成本又不能体现振动成型法基层质量特点傻事。
5、水泥稳定碎石基层振动成型法施工质量控制措施
5.1、质量是企业的生命，“百年大计、质量第一”是我们一贯遵循的原则，我们要科学组织，精心施工，确保工程质量交工验收评分90（含）分及以上，竣工验收工程质量评分90（含）分以上，特采取以下措施。
（一）认真贯彻执行IS09001：2000标准，健全质量保证体系。
（二）项目经理部建立“横向到边、纵向到底、控制有效”的质量自检体系，严格执行“三检”制度。单位内部设有专门的质量管理检查体系，设有质监处，项目经理部设有专职质检工程师，工班设有兼职质检员，形成一个有明确任务、职责、权限的有机整体，使质量管理形成标准化、制度化。项目部下设中心试验室，配备必要的试验设备，以满足本工程的试验需要，试验工作由具有丰富经验的试验人员担任，并给予试验人员一票否决制的权力，以确保工程的质量。体系中专职人员，深入施工现场，专职质量管理和检查工程质量，与驻现场监理人员密切配合，形成完整的三级质量保证体系。
（三）实施全过程的质量管理，进行全员质量意识教育，全面深入地贯彻执行《工程建设标准强制性条文》。每月组织一次质量管理的学习，加强对职工、民工的质量意识教育，牢固树立“质量第一”的观念，做好有关技术规范、规程、标准的再学习及技术措施交底工作。施工管理人员在施工前必须熟悉本工程的总体布置、施工技术资料、工程地质水文资料和质量标准等技术文件，以理论指导实践，以保证工作质量来保证工程质量。
5.2、认真做好工程建设标准强制性条文《公路工程部分》的贯标工作。首先要继续做好强制性条文的宣传，组织贯标学习班，提高全体从业人员对强制性条文的认识，自觉执行强制性条文；其次把强制性条文的执行情况作为我单位质量控制的一个重点内容来抓，在IS09001：2000质量管理体系和现场质量检查等环节中加强实施和检查力度，确保强制性条文的顺利贯彻实施。
6、结束语
总而言之，水泥稳定碎石基层振动型法施工过程中，必须要严格按照施工的流程展开，明确施工的技术要点，按照工程的施工设计标准进行各分项工程的施工，保证施工的质量符合设计要求。
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