振动搅拌技术在水泥稳定碎石基层施工中的效果分析

黄志鹏

(黑龙江畅捷桥梁隧道工程有限公司，黑龙江 哈尔滨 150009)

振动搅拌技术在水泥稳定碎石基层施工中的效果分析

黄志鹏

(黑龙江畅捷桥梁隧道工程有限公司，黑龙江 哈尔滨 150009)

从振动搅拌技术使用角度阐述设备使用过程中的实践效果。参照最新的国家行业规范要求推广使用的振动拌和技术设备有效解决了以往施工过程中经常遇到的不良病害现象，新技术设备使得水泥稳定碎石基层混合料分布均匀、强度更高，效果更好。振动拌和技术应用过程中收集了一些数据，分析证明了振动拌和技术效果。

振动搅拌技术；水泥稳定基层；半刚性；效果分析

1 振动搅拌技术原理

振动式水泥稳定土搅拌机采用的关键技术——振动搅拌技术，是对现有搅拌技术与设备的重大技术革新与突破，它在继承传统搅拌机械优点的基础上，采用叶片强制搅拌与振动作用相结合的技术路线，能在较短时间内使混合料在宏观上及微观上都达到均匀，并改善现有搅拌机械固有的搅拌低效率区，从而提高水泥稳定土的搅拌质量和效率。

2 振动搅拌核心优点

2.1 搅拌均匀

普通水泥稳定土搅拌机经常出现粗骨料表面干燥露白现象，细集料很少粘结，在装卸运输摊铺过程中容易离析，形成半刚性路面基层质量隐患。振动搅拌技术在振动作用下快速将混合料搅拌均匀，实现混合料在拌缸内搅拌停留时间达到15 s，使得细骨料有效黏附在粗骨料上，混合更均匀，从而有力的减少了水泥稳定碎石基层裂纹的出现。

2.2 降低水泥用量

众所周知，水泥用量过大，造成水泥稳定碎石基层裂缝增多，影响使用寿命；水泥用量过小，导致局部混合料水泥含量偏小，通车以后抗荷载能力降低，容易出现局部破损和沉陷缺陷。采用振动搅拌技术，将混合料中的水泥团、灰团震碎，使其充分分布在混合料中，使得细集料有效裹附在粗集料表面，达到同样标准的成品料水泥用量更少。

3 振动搅拌技术的实际应用控制

(1)严格按照工地实验室提供的配合比对设备进行参数设定。

(2)试验人员在一级拌缸后和二级拌缸后定点同时取样，取样后对比试验，及时得出试验数据。

(3)在拌合机放料的过程中，运料车应经常前后移动位置，减少粗细集料的离析；高温及大风季节施工运输过程中应覆盖。

(4)严格控制基层厚度、高程和摊铺速度，保证基层摊铺尺寸满足设计要求。摊铺速度宜控制在1.5～2.0 m/min，且尽量匀速、不停歇地摊铺；摊铺机应开启振动器和夯锤。振动器振动频率应不低于30 Hz，夯锤冲击频率应不低于20 Hz。

(5)压实设备要与拌合设备及摊铺设备能力相匹配，以保证碾压终了的时间不超过水泥初凝时间。振动压路机复压是确保压实度的关键，道路碾压段长度宜50～100 m。碾压速度宜为第一遍25～28 m/min，以后各遍应为30～36 m/min。

(6)覆盖透水无纺土工布保湿养生，覆盖养生时间不低于14 d。施工气温高于5 ℃时，覆盖2 h后再用洒水车洒水；施工气温低于5 ℃时，立即覆盖，并在土工布上覆盖塑料薄膜来确保7 d或14 d内基层处于湿润状态；气温低于0 ℃要加盖草垫和塑料布等防止冻害。养生结束后，应将覆盖物清除干净。

4 振动拌和技术效果分析

4.1 水泥计量控制

黑大工程项目基层设计水泥掺量为4.5%，实验室同时在一级拌缸后和二级拌缸后同时取样24组，并获取水泥含量数据24组和无侧限抗压强度有效数据10组。水泥含量检测曲线见图1，无侧限抗压强度代表值M曲线见图2。

图1 水泥含量检测曲线

图2 无侧限抗压强度M值曲线

从图1水泥含量检测曲线图可以得出结论，黑色线代表一级拌缸后混合料中水泥含量检测数值曲线，波动性较大，说明混合料欠均匀。红色线代表二级拌缸后混合料水泥含量检测值，基本都接近设计值附近波动，说明混合料中水泥搅拌均匀稳定。

从图2无侧限抗压强度数值曲线图可以得出黑色线代表的一级拌缸后混合料无侧限抗压强度代表值普遍偏小，红色线代表的二级拌缸后混合料无侧限抗压强度代表值变化较大，数值比较稳定。如果从满足强度值角度考虑，可以适当降低水泥设计用量。

4.2 混合料拌和效果对比分析

驻地实验室取样原则是普通拌缸(一级拌缸)后混合料和振动拌缸(二级拌缸)后混合料同时取样为一组，相应得出对比试验数据。

普通拌缸(一级拌缸)后混合料摊铺效果图中，骨料明显不均匀，出现大骨料集聚情况。振动拌缸(二级拌缸)后混合料均匀，细骨料均匀镶嵌在粗骨料周围。

4.3 取芯效果分析

振动搅拌水泥稳定碎石混合料，由于细集料充分弥散，均匀粘附于骨料表面， 骨料间位移摩阻力大幅减小，容易形成嵌挤架构，压实效率提升，减少了结构层上部骨料过度受压破碎，使结构层整体刚度强度性能得到保证。

5 结束语

基于振动搅拌技术的水稳拌合设备推广应用，使得混合料充分弥散、骨料均布、裹附周全，形成完整的骨架镶嵌半刚性结构，取芯效果良好。目前，已经施工完成的基层段落顺利越冬，经受季节性温差的考验，没有发现纵向裂纹，偶有横向不规则裂纹出现。

振动拌和技术效果好于传统普通拌和技术，值得推广和应用。

U412

B

1008-3383(2017)08-0034-02

2016-12-19

黄志鹏(1999-)，男，助理工程师。