振动成型工法在公路施工中的运用分析.pdf
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1、97现 代 工 程 科 技Modern Engineering Technology第 2 卷第 7 期2023 年 4 月Vol.2 No.7Apr.2023振动成型工法在公路施工中的运用分析谢开银(天柱县交通运输局,贵州天柱 556699)摘 要:为提高公路施工质量,降低公路建设成本,减少非必要返工,针对公路施工问题进行研究,阐述振动成型工法应用目的,总结主要工艺流程,说明振动成型工法的技术要点,分别探讨振动成型施工中路基和路面施工、后期养护作业方法,重点说明混合料配制搅拌作业、压实作业与养护方法。关键词:公路施工;振动成型;施工技术;承载力中图分类号:U415.6;U445.4 文献标志
2、码:AAnalysis on the Application of Vibration Forming Method in Highway ConstructionXie Kaiyin(Tianzhu County Transportation Bureau,Tianzhu,Guizhou 556699)Abstract:In order to improve the quality of highway construction,reduce the cost of highway construction and unnecessary rework,research is conduct
3、ed on the problems of highway construction.The application purpose of the vibration forming method is explained,the main process flow is summarized,the technical points of the vibration forming method are explained,and the methods of roadbed and pavement construction and post maintenance in the vibr
4、ation forming construction are discussed,with a focus on the mixture preparation and mixing operation,compaction operation,and maintenance method.Keywords:highway construction;vibration forming;construction technology;bearing capacity作者简介:谢开银(1989),男,天柱县交通运输局工程师,研究方向为公路桥梁工程。公路施工中振动成型工法具有较高的应用价值,主要是科
5、学配置骨料,利用粗集料、骨架之间的嵌入作用,施加振动和高压,从而保证材料具有较高密度,增强工程抗裂性能。采用此种方法可减少小粒径集料和水泥用量,有利于成本控制,而且环保性能较好,符合绿色施工要求。公路工程中采用振动成型工法施工,可提高半刚性基层强度,降低开裂风险。1 振动成型工法的主要应用目的1.1 降低施工成本应用振动成型工法可降低成本,减少建材对自然环境的负面影响。为达到设计强度,采用常规施工方法时水泥需求量较大,增加建设成本。实施振动成型工法后,水泥用量降低1.0%1.5%。1.2 提高工程质量应用振动成型工法可增强工程强度,延长服役周期,降低后期维护成本。公路工程投入使用后,常见道路开
6、裂等问题,此类公路病害诱因复杂。通过调整集料配比可降低开裂风险。实施振动成型施工时,集料构成中 4.75mm以下粒度的集料用量显著降低,粉料用量也显著减少,骨架密实型集料抗开裂性能较好。与常规施工法相比,振动成型工法成熟,应用效果较好,可有效压实道路基层,增强半刚性基层密实度,使基层保持良好稳定性,提高公路建设质量。此种工法中所用混合料具有较高的单位质量,基层具有较高回弹模量,因此提高了公路承载力。2 振动压实工法施工流程在振动压实法作业中,在施工前应明确施工要求,包括集料级配等级、压实标准等信息。根据施工要求选择原材料,基于材料要求控制材料配比,准备材料,搅拌和试验施工。压实作业后,检测压实
7、强度,确保试验路段符合工程建设标准,然后可准备正式施工。在实际施工阶段,首先铺设标准下承层,进行施工放样,搅拌配制好的混合料,然后将搅拌后的混合料运输至施工路段,规范摊铺作业,利用设备压实,严格处理接缝区域,最后进行后期养护。在道路施工和养护期间,应针对施工路段进行交通管制,保证路段得到充分养护。98现 代 工 程 科 技2023 年 4 月第 2 卷第 7 期3 振动压实施工作业方法3.1 路基工程施工3.1.1 材料和设备要求建材和施工设备要求如下:集料级配类型为骨架密实型,其中小粒度材料和粉料含量显著降低,粗集料丰富,粗集料之间形成稳定的作用力,在此基础上使用机械力施加高压,迫使骨料之间
8、空隙缩小,密度提高,从而改善基层承载力、耐疲劳性能及抗裂性能。振动压实机是主要的施工设备,在施工中应进行试件成型检验,严格执行压实标准。通过压实骨料提高密度,增强整体强度。该工法作业中,材料中水和水泥含量降低,实施效果较好。在施工中通常要求振动压路机作业强度超过20 t。3.1.2 集料级配要求施工材料准备阶段,应明确集料级配等级,公路基层建设中通常采用骨架密实型水泥集料,通常粒径31.50mm。在该类材料级配设计中,集料粒径与级配应相互匹配。筛孔为31.5mm时,级配设计应为100.00%,建议级配为100.00%;筛孔为19.00mm时,级配设计应为68%86%,建议级配为77.00%;筛
9、孔为9.5mm时,级配设计应为38%58%,建议级配为48.00%;筛孔为4.75mm时,级配设计应为22%32%,建议级配为27%;筛孔为2.36mm时,级配设计应为16%28%,建议级配为22%;筛孔为0.6mm时,级配设计应为8%15%,建议级配为12.00%;筛孔为0.075mm时,级配设计应为0%3%,建议级配为1.00%1。3.1.3 集料配制方法原材料主要为水泥与集料。水泥固结时间受到环境温度、干湿度等因素影响,在高温季节固结效率较高。在备料时应进行温控试验,分析施工时环境温度与水泥温度变化等因素,合理规划水泥搅拌、运输等作业方案。集料加工方面,作业设备应选择吸尘、整形性能较好的
10、设备类型,保证备料时严格控制粉尘、颗粒含量,保证压实效果。分析集料级配曲线,合理设计集料占比。混合料干密度、含水量等参数取决于振动压实机设备。在检测时,设置不同水泥占比,将其制作为试件,进行抗压强度检测,以试验结果为依据控制水泥量。确定级配标准后,选择合适的混合料搅拌场地。搅拌场地应距离施工路段较近,还要尽可能靠近集料产地,从而有效降低运输成本,并且减少运输途中水泥材料固结的风险,同时减少其他因素影响。集料搅拌时,搅拌机作业不仅会产生扬尘,而且需要占用一定场地,产生较大噪声,影响区域环境。在选址时,应尽量远离居民区、学校等场所,从而减少对周围环境的干扰。按照设计配制集料,科学控制进料顺序和搅拌
11、时间。在施工时应明确水泥类型与特性,并且在合同中详细说明相关要求。水泥温度容易影响材料固结效率,应针对具体工况灵活完善合同。在施工作业期间,应配备土工布、洒水设备等防止扬尘,进行绿色施工,该类设备数量应与实际工程量相符。3.1.4 铺筑试验正式铺筑作业前应进行试验检测,通过试验确定压实密度、压实作业次数、松铺系数、含水量、摊铺与压实作业方案、搅拌运输效率、人工需求量等。针对基层作业要求,检测下承层高程、宽度、平整度与压实度等指标,进行施工验收,并且清除表面杂物,适量洒水保湿。试验要求如表1、表2所示2。表1 试验验收标准项目平整度/mm宽度/mm厚度/mm高程/mm强度刚度指标12设计值平均-
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