半刚性基层振动成型法施工技术与质量控制

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1、半刚性基层振动成型法施工技术与质量控制天津市市政工程研究院唐山市丰津公路建设指挥部二零一零年五月丰津公路半刚性基层振动成型法技术讲座半刚性基层材料设计及施工现状振动成型法技术特点及优势振动成型法施工质量关键控制点试验段铺筑注意事项振动成型法基层质量控制体会主体内容第一部分半刚性基层材料设计及施工现状半刚性基层材料特性半刚性材料设计方面的问题半刚性基层施工现状定义：无机结合材料稳定（加固）地方材料分类：水泥稳定类、石灰工业废渣稳定类、石灰稳定类主要特点：强度高、刚性大、抗变形能力较差；以弯拉强度作为结构设计参数；环境温度和

2、湿度对强度的形成及发展有很大影响；强度和刚度均随龄期增长；材料优势：强度和刚度较大，板体性强；水稳定性和抗冻性好；对地方材料的质量要求较低；材料劣势：收缩系数较大，容易开裂；抗变形能力较差，对荷载敏感性较大；抗弯拉强度低，容易发生疲劳断裂；1半刚性基层材料特性半刚性基层沥青路面出现早期损害现象并不表明半刚性基层材料路用性能差，更不能说明半刚性基层不适宜作为高等级路面的结构，工程实践中所出现的一些问题只是反映出目前对于半刚性材料所采用的设计理论、评价指标及试验方法、控制手段等方面需要进一步研究和改进。1半刚性基层材料特性传统

3、设计方法与现场碾压工况不匹配室内采用重型击实试验确定材料的最大干密度和最佳含水量，采用静压成型试件测定7天无侧限抗压强度，而施工现场大多采用振动压路机和胶轮压路机进行碾压，很明显，传统设计方法与现场碾压工况不匹配，室内试验数据难以准确反映和控制现场施工质量。半刚性材料质量控制指标单一现行规范对半刚性材料路用性能的要求相对简单，除限定原材料性质外，对混合料只要求强度达到要求即可，对其抗裂能力、抗冲刷能力虽有标准试验方法，但没有评价指标，这就使得在设计或施工时只注重提高强度，必然会忽视抗裂、抗冲刷、抗疲劳等路用性能。2半刚性材

4、料设计方面的问题规范确定的级配范围太宽目前规范所确定的级配范围过宽，难以对混合料的综合路用性能进行控制。同样是在规范级配范围内，不同级配混合料的路用性能却差别很大。而且，规范级配范围内的混合料虽能满足力学强度指标，却难以保证具有优良的抗裂性能。现场压实标准过低压实标准的适当提高依赖于碾压设备的升级，如今的碾压设备在性能及压实功能上可以说有质的飞跃，若仍然沿用规范对于压实度的控制标准显然不太合适。而且，现行《公路路面基层施工技术规范》也明确指出，当采用大能量压路机时，宜将压实度在原有基础上提高1%～2%。传统的半刚性材料设计

5、方法及评价标准已经落后于当前技术发展水平2半刚性材料设计方面的问题正是因为对半刚性材料在设计方面存在的一些认识上的偏差，导致施工过程中存在以下一些被视为正常现象的不正常现象，严重影响着半刚性基层的施工质量，比较典型的现象有：半刚性基层在沥青面层铺筑前大量出现裂缝现象；水泥稳定级配碎石混合料的水泥剂量达到5%～6%以上；施工后的半刚性基层表观密实、而且光滑在事实上已经成为半刚性基层质量控制的重要标准；工程中为达到设计强度指标及保证路面芯样完整，提高水泥剂量几乎成为唯一的最有效的手段；现场芯样无侧限抗压强度往往远远大于室内静压

6、成型试件的强度；在现有碾压设备下，无需对施工工艺进行严格控制也能达到较高的压实度已经被接受（压实度超百现象普遍存在），但正是在压实度容易达到的情况下，基层的压实质量反而被严重忽视。3半刚性基层材料施工现状第二部分振动成型法特点及技术优势振动成型设备介绍振动成型法技术优势振动成型技术核心原理振动成型试件剖面表观特性振动成型法配合比设计内容振动成型法施工难度振动成型仪作为室内试验设备，其压实效果能够与振动压路机的现场压实效果等效，原因在于“振动成型仪－被压材料”的动态响应与“振动压路机－被压材料”的动态响应模型基本一致。振动成

7、型参数：偏心块夹角300激振力7612N静面压力140kPa振动频率30Hz振幅1.4mm振动击实时间2min振动成型时间以试件高度为准1振动成型设备介绍振动成型方法能够最大程度模拟现场碾压工况目前，半刚性基层施工现场采用振动压路机和轮胎压路机，室内采用振动法成型试件能够最大程度地模拟现场施工条件，使室内试验成果与实际应用效果具有可比性，能够更加准确、有效地预测和控制现场施工质量。以振动击实密度控制现场压实，提高压实标准采用振动法进行施工质量控制，要求以振动击实密度作为现场压实度的控制标准，而振动击实密度一般为重型击实密度

8、的1.03～1.04倍，这就能够有效地避免了因室内成型方法与施工实际成型方式不符造成的压实度超百现象，同时也提高了压实标准；而压实标准的提高可以大幅度提高半刚性材料的强度，从而显著提高其抗裂能力及抗疲劳性能。2振动成型法技术优势能够有效降低水泥剂量，显著提高材料抗裂性采用我院优化级配范围进行振动法配合比