振动成型法在水泥稳定碎石基层的应用

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1、公路交通技术2010年6月第3期TechnologyofHighwayandTransportJun．2010No．3振动成型法在水泥稳定碎石基层的应用刘书祥(河北路桥四分公司，河北邢台054000)摘要：半刚性材料作为沥青路面基层具有强度、刚度大，水稳定性、抗冻性较好，对地方材料质量要求较低等优点，但使用中易导致沥青路面产生反射裂缝，且由此引发一系列路面早期破坏现象。详细介绍振动成型设计方法的工艺原理和流程、质量要求与控制，提出一套完整的振动成型法水泥稳定碎石基层施工方法。关键词：振动成型；水泥稳定碎石；基层；应用文章编号：1009—6477(2010)o3

2、—0017—05中图分类号：U416．214文献标识码：AApplicationofVibrationFOrmingMethodinCementStabilizedGravelBaseLIUShuxiang．Abstract：Semi．rigidmaterialsasthebaseofasphaltpavementhavehighintensity，highrigidity,goodwaterstability，goodfreezingresistanceandlowrequirementforqualityoflocalmaterials，etc．，buta

3、reeasytocausereflectioncracksonasphaltpavementduringapplication，thusleadingtoseriesearlydam—agesofpavement．Thispaperelaboratesontechnologicalprinciple，process，qualityrequirementandcon—trolofthevibrationformingmethod，andproposesacompleteconstructionmethodforcementstabilizedgravelbase

4、bymeansofthevibrationformingmethod．Keywords：vibrationforming；cementstabilizedgravel；base；application新建半刚性基层沥青路面在通车运营几年后所提高，平均为重型击实法的1．024倍。往往不同程度地会出现早期破坏现象，主要表现3)在相同水泥剂量时，振动成型试件7d抗压为出现收缩裂缝、唧浆，发生结构性破坏。原因强度远远大于设计强度，强度可提高lI5—2倍。是当前基层材料设计方法和评价标准落后于当今4)水泥稳定碎石采用振动成型法，可降低水的施工机械技术发展水平，表现在室内

5、成型方式泥剂量(施工时水泥剂量为4％，比传统的5％一6％与现场碾压方式不匹配、质量控制指标单一、压下降了12个百分点)，并可降低工程施工成本。实标准偏低、规范规定的级配范围宽、不同级配的混合料力学性能有很大差异。半刚性基层材料2适用范围运用振动成型设计方法，进一步提高了路面的使振动成型法适用于高速公路、1级公路的半刚用性能，在合理级配范围内，可适当降低水泥剂性基层铺筑。量，提高压实度标准和半刚性基层沥青路面的技术性能，克服因现行混合料设计方法自身问题所3工艺原理导致的材料性能缺陷。3．1振动成型压实机械的数学模型采用自上而下的振动成型压实机，真实反映1振动成型

6、法特点“振动成型压实机一被压材料”的实际动态响应。1)振动成型法设计的水泥碎石混合料上下限1977年，美国学者对振动压路机的具体数学模型均为骨架密实结构，0．075Inm筛孔通过率低，干进行了系统研究，在完全弹性理论的基础上建立了缩抗裂系数是静压成型条件下的1．5倍，可显著提“振动压路机一被压材料”系统2个自由度的动力高基层抗裂能力。学模型。对振动压路机的压实机理及影响因素进行2)振动成型法确定的水泥碎石最大干密度有了详细分析，其模型运动方程如下：收稿日期：2009—11-25作者简介刘书祥(1973一)，男，河北省东光县人，本科，工程师18公路交通技术2Ol

7、O鱼m2d2xJdF+(C1+C2)×dx2／dt+(kl+)．一c11／dtl—klXl=Fosintot，m1d2x1Idx1+Cldx／dt+klx1一c~dxJdt—klX2=0。式中，m为振动轮质量；m为振动轮杠架质量；确定为0—15min。k为减震器刚度；C为振动器阻尼；k2为被压实材3．4半刚性材料振动压实参数确定料刚度；C为被压实材料阻尼；Fo为偏心轴旋转根据材料质量和强度要求等数据确定振动压产生的离心力。实参数。例如，石家庄环城公路工程，石料的压美国学者用振动压路机试验结果验证了此模碎值为12％，7d无侧限抗压强度大于4．5MPa。型，大量现

8、场测试数据和研究工作都证实此模型的经过