【正文】 ；②大厚度施工對(duì)水泥穩(wěn)定碎石耐久性的影響③提出壓實(shí)度差異控制；④水泥穩(wěn)定碎石基層大厚度施工工藝下相應(yīng)的攤鋪、碾壓技術(shù)；⑤壓實(shí)度檢測(cè)方法與控制標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥，我國(guó)現(xiàn)行規(guī)范《公路工程水泥及水泥混凝土試驗(yàn)規(guī)程》JTG E302005對(duì)水泥細(xì)度、凈漿標(biāo)準(zhǔn)稠度、凝結(jié)時(shí)間、體積安定性和強(qiáng)度作出了相應(yīng)的規(guī)定。1mm時(shí)用水量為標(biāo)準(zhǔn)用水量。水泥安定性主要采用雷氏法測(cè)定，其他還有煮沸法、試餅法等。用于水泥穩(wěn)定級(jí)配碎石底基層與基層中的集料應(yīng)質(zhì)地堅(jiān)硬、耐久、潔凈、有良好的級(jí)配，其單個(gè)顆粒的最大粒徑不應(yīng)超過(guò)規(guī)范要求，其顆粒應(yīng)接近立方體。強(qiáng)度增加，常用的措施是增加水泥用量，水泥增加，可以明顯得提高水泥穩(wěn)定碎石混合料強(qiáng)度，但會(huì)帶來(lái)基層裂縫增多的危害，因此在工程中應(yīng)綜合考慮水泥劑量和級(jí)配這兩個(gè)因素，對(duì)比重型擊實(shí)法和振動(dòng)壓實(shí)法，振動(dòng)壓實(shí)法跟現(xiàn)場(chǎng)更為吻合，另外，新規(guī)范《公路工程無(wú)機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定材料試驗(yàn)規(guī)程》（JTG E512009）已經(jīng)將振動(dòng)壓實(shí)法列入，但試驗(yàn)結(jié)果要與重型擊實(shí)法進(jìn)行對(duì)比。但與振動(dòng)壓實(shí)通過(guò)高頻振動(dòng)作用使材料產(chǎn)生液化來(lái)壓密的過(guò)程則完全不同，靜壓法成型試件的方法跟振動(dòng)壓路機(jī)的振動(dòng)壓實(shí)機(jī)理也不同。雖然靜力壓實(shí)試件的試驗(yàn)方法簡(jiǎn)單、易于操作且應(yīng)用廣泛，但室內(nèi)測(cè)定的材料的技術(shù)指標(biāo)與現(xiàn)場(chǎng)振動(dòng)壓實(shí)下所實(shí)現(xiàn)的材料的技術(shù)指標(biāo)是有所不同的。 振動(dòng)壓實(shí)試驗(yàn)儀振動(dòng)壓實(shí)儀由機(jī)架、導(dǎo)向柱、上車系統(tǒng)、偏心塊、減振塊、下車系統(tǒng)、壓頭、鋼模、傳動(dòng)軸、電動(dòng)機(jī)、變頻器等組成，設(shè)備工作原理為：電機(jī)輸出動(dòng)力，經(jīng)分動(dòng)箱分動(dòng)后，由兩根傳動(dòng)軸帶動(dòng)兩個(gè)偏心激振器同步旋轉(zhuǎn)，激振器兩根偏心軸上的偏心塊和轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反，所以側(cè)向離心力抵消，垂直方向的離心力帶動(dòng)壓頭產(chǎn)生走向振動(dòng)，使試模中的混合料振實(shí)。此后過(guò)度振動(dòng)將使材料發(fā)生分層，這一現(xiàn)象可以通過(guò)確定合適的振動(dòng)時(shí)間予以避免。這些因素只有振動(dòng)參數(shù)和結(jié)構(gòu)參數(shù)與振動(dòng)壓實(shí)成型儀直接相關(guān)。此時(shí)可以認(rèn)為振動(dòng)壓實(shí)與重型擊實(shí)的功能相當(dāng)。以振動(dòng)壓實(shí)法為基礎(chǔ)，以水泥穩(wěn)定級(jí)配碎石作為主要研究對(duì)象，已完成的系統(tǒng)性成果有：材料設(shè)計(jì)方法、材料技術(shù)參數(shù)、施工技術(shù)、工程應(yīng)用及質(zhì)量評(píng)價(jià)等。2004年建成通車的河北青銀高速公路(國(guó)家銀獎(jiǎng)工程)、河北丹拉高速公路張家口段、河南濮鶴高速公路(國(guó)家銀獎(jiǎng)工程)等至今少有收縮裂縫。由天津市政設(shè)計(jì)院研究成果，振動(dòng)壓實(shí)和重型擊實(shí)兩種成型方式對(duì)于水泥劑量對(duì)強(qiáng)度、混合料干縮抗裂系數(shù)的影響方面所得結(jié)論相同，即水泥劑量增加，混合料強(qiáng)度顯著增加，但混合料干縮應(yīng)變及干縮系數(shù)增大。對(duì)于粗級(jí)配，振動(dòng)成型時(shí)，骨料緊密排列，形成骨架結(jié)構(gòu)，同時(shí)水泥漿一方面裹覆于集料表面，一方面填充于集料間的空隙中，因此，此時(shí)混合料既有很大的嵌擠作用，同時(shí)骨料間和空隙間的水泥漿又發(fā)揮了很大的膠結(jié)作用，因此強(qiáng)度較高，同時(shí)由于骨架結(jié)構(gòu)的密實(shí)性，單位面積水泥用量較少，對(duì)后期的抗裂有利。結(jié)合多條高速公路實(shí)體工程水泥穩(wěn)定級(jí)配碎石基層所用原材料，采用重型擊實(shí)和振動(dòng)壓實(shí)的方法對(duì)水泥穩(wěn)定碎石混合料進(jìn)行配合比優(yōu)化設(shè)計(jì)，以分析振動(dòng)壓實(shí)法與重型擊實(shí)法對(duì)水泥穩(wěn)定碎石混合料的性能影響，進(jìn)而選擇最優(yōu)的成型方法。7d無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)以振動(dòng)壓實(shí)試驗(yàn)方法確定的最佳含水量、最大干密度為基準(zhǔn)，采用振動(dòng)法成型試件，試件的壓實(shí)度為振動(dòng)壓實(shí)試驗(yàn)確定的最大干密度的98%，尺寸為Φ15cm15cm，按標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法進(jìn)行試驗(yàn)。振動(dòng)壓實(shí)之所以有好的壓實(shí)效果，是由于其壓實(shí)機(jī)理與靜力壓實(shí)不同，壓實(shí)材料形成的結(jié)構(gòu)力學(xué)性能也比靜力壓實(shí)的效果好。（2）靜壓法與振動(dòng)法成型試件強(qiáng)度比較試驗(yàn)證明振動(dòng)壓實(shí)方式下水泥穩(wěn)定級(jí)配碎石混合料最佳含水量減少，最大干密度增加，且級(jí)配能達(dá)到骨架密實(shí)結(jié)構(gòu)，在此條件下，強(qiáng)度相比靜力壓實(shí)也有較大變化。這種壓實(shí)導(dǎo)致粗集料減少，大的顆粒只能懸浮在細(xì)顆粒之間，不能形成骨架，結(jié)構(gòu)中結(jié)合料和骨料的粘結(jié)力形成了強(qiáng)度的主體。（3）靜壓法與振動(dòng)法成型試件比較分析，靜壓法試件振動(dòng)法試件 振動(dòng)成型和靜壓成型試件剖面圖I由上圖比較可以看出，振動(dòng)法成型試件結(jié)構(gòu)密實(shí)，粗集料分布均勻排列緊密，粗骨料間被細(xì)集料及膠結(jié)料填充密實(shí)，混合料形成一個(gè)整體結(jié)構(gòu)。吸水少，說(shuō)明試件密實(shí)，進(jìn)而說(shuō)明振動(dòng)法成型試件密實(shí)性較好。⑵相同級(jí)配、相同水泥含量下，～。⑸相對(duì)于重型擊實(shí)法，振動(dòng)壓實(shí)法設(shè)計(jì)的水泥穩(wěn)定碎石混合料在滿足強(qiáng)度基礎(chǔ)上，同時(shí)抗裂能力優(yōu)于前者，而且還降低了水泥劑量，有利于節(jié)約工程的造價(jià)成本。整體一次性施工不受層間的影響，基層處于完全連續(xù)狀態(tài)。（2）分層施工?？梢哉J(rèn)定接近光滑狀態(tài)。分析此狀態(tài)為介于連續(xù)狀態(tài)與光滑狀態(tài)之間。路面各層厚度和模量的不同，會(huì)導(dǎo)致層間所受剪應(yīng)力和壓應(yīng)力的不同。各層均為均質(zhì)材料和各向同性。（4）計(jì)算結(jié)果 （從左到右分別為輪胎中心，輪胎內(nèi)邊緣，雙輪中間）完全連續(xù)的受力（MPa）位置層底橫向拉應(yīng)力層底縱向拉應(yīng)力豎向剪應(yīng)力層底豎向壓應(yīng)力輪胎中心輪胎內(nèi)邊緣雙輪中間0半連續(xù)狀態(tài)受力（MPa）位置層底橫向拉應(yīng)力層底縱向拉應(yīng)力豎向剪應(yīng)力層底豎向壓應(yīng)力輪胎中心輪胎內(nèi)邊緣雙輪中間0完全滑動(dòng)受力（MPa）位置層底橫向拉應(yīng)力層底縱向拉應(yīng)力豎向剪應(yīng)力層底豎向壓應(yīng)力輪胎中心輪胎內(nèi)邊緣雙輪中間0計(jì)算結(jié)果的簡(jiǎn)要說(shuō)明：，壓為正，拉為負(fù)。，層底由受壓轉(zhuǎn)變?yōu)槭芾?，與常識(shí)和經(jīng)驗(yàn)一致。 混合料級(jí)配設(shè)計(jì)表試樣類型水泥穩(wěn)定碎石試驗(yàn)用途淮息固科研篩孔(mm)礦料規(guī)格(mm)合成級(jí)配級(jí)配中值建議級(jí)配范圍0~33~55~105~2020~30（%）(%)(%) 100 ~100 90 ~100 19 72 ~89 47 ~57 29 ~39 17 ~27 8 ~15 0 ~ 配比305172919100　　　　 混合料級(jí)配曲線（2）用靜壓法成型中梁試件，尺寸為100mm100mm400mm，試件分兩組成型：第一組，一次成型；另一組分層成型，先成型下半層，尺寸為100mm50mm400mm，養(yǎng)生7天后，再成型上半層，尺寸為100mm50mm400mm，層間不做處理。試件養(yǎng)生27天后，浸入25℃水中飽水24h。 疲勞試驗(yàn)結(jié)果第一組序號(hào)1234567荷載作用次數(shù)9987668638678965439873689264774981368739序號(hào)8910111213荷載作用次數(shù)9527386739756927597472624785875643第二組序號(hào)1234567荷載作用次數(shù)589465253512743190128653479序號(hào)8910111213荷載作用次數(shù)4777584485379546273987水泥穩(wěn)定級(jí)配碎石用作高等級(jí)路面基層時(shí)，其厚度一般都大于20cm，需分層鋪筑，《公路路面基層施工技術(shù)規(guī)范》（JTJ0342000）中規(guī)定：基層分層施工時(shí)，下基層成型、碾壓完畢后，至少需要養(yǎng)生7d的后再鋪筑另一層。（1）由層間狀態(tài)計(jì)算結(jié)果，基層層間狀態(tài)對(duì)基層使用性能影響明顯，從連續(xù)狀態(tài)到光滑狀態(tài)，拉應(yīng)力增加明顯。近年來(lái)，高等級(jí)公路路面的基層大多采用水泥穩(wěn)定級(jí)配碎石基層，傳統(tǒng)的施工工藝是分兩層鋪筑，由于受天氣變化、設(shè)備故障等不可預(yù)見(jiàn)因素的影響，分層施工工藝主要存在以下缺陷：⑴分層鋪筑本身已違背設(shè)計(jì)本意，受力由設(shè)計(jì)的整體層受力，變成了兩到三個(gè)薄層分別受力，影響了基層的整體強(qiáng)度；⑵層間水泥漿灑布不均勻，粘結(jié)不夠時(shí)，會(huì)引起層間分層現(xiàn)象，水滲入層間引起唧漿、坑槽等破壞，這是造成瀝青混凝土路面早期損壞最主要的原因之一； 半剛性基層路面的破壞⑶分層過(guò)多，水泥穩(wěn)定碎石基層施工工期長(zhǎng)，相應(yīng)增加了管理成本。隨著我國(guó)高速公路建設(shè)投入的加大，如何提高施工效率、提高施工質(zhì)量、節(jié)約成本，國(guó)內(nèi)外均開(kāi)發(fā)了適應(yīng)我國(guó)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)高速發(fā)展所需的新型機(jī)械設(shè)備，如陜西中大機(jī)械集團(tuán)，VOLVO等所開(kāi)發(fā)的攤鋪設(shè)備最大攤鋪寬度16m，最大攤鋪厚度可達(dá)50cm，能滿足雙向六車道高速公路大寬度、大厚度一次性成型施工需要；與之匹配的振動(dòng)壓路機(jī)，國(guó)內(nèi)如中大、徐工等靜壓力可達(dá)到32t ，最大激振力可達(dá)81t，已經(jīng)滿足了大厚度施工的需要。、壓實(shí)與機(jī)械設(shè)備的確定半剛性基層的施工質(zhì)量，對(duì)高速公路的使用壽命、營(yíng)運(yùn)期的使用性能等有著非常重要的影響。大厚度施工應(yīng)對(duì)拌合設(shè)備提出具體的技術(shù)要求，采用連續(xù)強(qiáng)制式拌和系統(tǒng)，拌和站產(chǎn)量應(yīng)大于600t/h，同時(shí)還應(yīng)裝配高精度電子動(dòng)態(tài)計(jì)量系統(tǒng)。⑵大厚度水穩(wěn)施工因單位面積混合料用量多，螺旋馬達(dá)應(yīng)能保證連續(xù)穩(wěn)定轉(zhuǎn)動(dòng)，使混合料不低于葉片位置的2/3，避免攤鋪過(guò)程中局部缺料；⑶應(yīng)能保證攤鋪平整度針對(duì)大厚度攤鋪要求，結(jié)合內(nèi)蒙古沿黃一級(jí)公路具體情況，選擇了中大DT1600攤鋪機(jī)。DT1600攤鋪機(jī)與同類攤鋪機(jī)性能比較類別DT1600同類攤鋪機(jī)最大攤鋪寬度(m)1612理論生產(chǎn)量(t/h)1200800攤鋪厚度(mm)500300攤鋪速度（m/min）016行走速度(Km/h)主機(jī)質(zhì)量（t）38熨平裝置質(zhì)量(t)發(fā)動(dòng)機(jī)功率(Kw/rpm)269/2200133/2300（2）攤鋪設(shè)備參數(shù)調(diào)整⑴攤鋪機(jī)速度的確定。水泥穩(wěn)定碎石基層的攤鋪要求供料要充足，使螺旋馬達(dá)連續(xù)穩(wěn)定地轉(zhuǎn)動(dòng)，料位不低于葉片的1/2，但不得超過(guò)葉片的3/4。產(chǎn)生這些物理過(guò)程的結(jié)果是增加單位體積內(nèi)固體顆粒的數(shù)量，減小空隙率，從而達(dá)到壓實(shí)的效果。它除有垂直壓力外還有水平壓實(shí)力，壓實(shí)力能沿周圍方向移動(dòng)材料粒子，使得到最大的壓實(shí)度，另外，輪胎壓路機(jī)碾壓時(shí)對(duì)被壓材料有一定的揉搓作用，不易壓碎骨料。壓路機(jī)的選用要根據(jù)筑路機(jī)械的配套情況及機(jī)械化施工程度的高低選用，壓路機(jī)的選擇對(duì)壓實(shí)效果有決定性影響，抗裂型半剛性基層由于其結(jié)構(gòu)形式為骨架密實(shí)型結(jié)構(gòu)，壓實(shí)時(shí)需提供較大的作用力，且由于壓實(shí)層較厚，為保證結(jié)構(gòu)層上下均勻密實(shí)，故對(duì)壓實(shí)設(shè)備提出要求較高，宜采用重型振動(dòng)壓路機(jī)進(jìn)行。壓實(shí)效果好、功效高，壓實(shí)效果為普通壓路機(jī)的3倍。通常壓路機(jī)在進(jìn)行初壓作業(yè)時(shí)，可按下面的作業(yè)速度進(jìn)行作業(yè)：～，振動(dòng)壓路機(jī)為3～4Km/h。⑶松鋪系數(shù)松鋪系數(shù)=壓實(shí)厚度/松鋪厚度，壓實(shí)厚度是靠松鋪層松鋪厚度來(lái)保證的。（1）碾壓方案確定碾壓以上節(jié)所要求機(jī)械設(shè)備進(jìn)行，壓實(shí)以總遍數(shù)達(dá)到7～8遍并達(dá)到規(guī)定的壓實(shí)度要求為準(zhǔn)。壓路機(jī)起動(dòng)、停止時(shí)減速緩慢進(jìn)行。壓實(shí)第3遍到第6遍的時(shí)候，壓實(shí)度增長(zhǎng)較快，從第7遍開(kāi)始增長(zhǎng)趨于緩慢甚至不增長(zhǎng)，說(shuō)明壓實(shí)功達(dá)到一定程度后，壓實(shí)度增長(zhǎng)的趨勢(shì)變小甚至不增長(zhǎng)。 7d后芯樣照片對(duì)取出芯樣切割成15*15cm試件進(jìn)行無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)。因此水泥穩(wěn)定碎石基層碾壓成型后養(yǎng)生質(zhì)量的好壞直接影響到路面強(qiáng)度的形成和路面使用壽命。 養(yǎng)護(hù)及灑水（1）滲水土工布要求土工布是由合成纖維通過(guò)針刺或編織而成的透水性土工合成材料，做為基層養(yǎng)護(hù)用材料應(yīng)滿足以下要求：。（2）土工布鋪設(shè)土工布的鋪設(shè)應(yīng)按照以下要求進(jìn)行：①當(dāng)水泥穩(wěn)定級(jí)配碎石基層經(jīng)壓路機(jī)碾壓成型，并經(jīng)檢測(cè)壓實(shí)度合格后，養(yǎng)生人員即可將滲水土工布覆蓋在水泥穩(wěn)定級(jí)配碎石基層上②用盛裝有沙或土的塑料袋按縱、橫斷面每間隔5ｍ的距離擺放一袋，以免刮大風(fēng)時(shí)將土工布張開(kāi)。同時(shí)還應(yīng)注意，初次灑水必須將土工布徹底灑濕透。養(yǎng)生期間，除灑水車外，均應(yīng)封閉交通。試驗(yàn)在碾壓完成后的水穩(wěn)基層表面進(jìn)行，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況每層壓實(shí)厚度為25cm，檢測(cè)時(shí)先進(jìn)行上部12cm 的壓實(shí)度檢測(cè)，再進(jìn)行下部13cm的壓實(shí)度檢測(cè)，根據(jù)規(guī)范規(guī)定的水泥穩(wěn)定碎石基層壓實(shí)度應(yīng)不小于98%的要求做為基準(zhǔn)，對(duì)比不同段落按規(guī)定遍數(shù)進(jìn)行碾壓后上下部壓實(shí)度是否滿足規(guī)定要求，及上下部壓實(shí)度是否存在較大差異。大厚度水泥穩(wěn)定級(jí)配碎石基層易出現(xiàn)以下幾個(gè)質(zhì)量問(wèn)題：平整度差；厚度不夠；壓實(shí)度不夠；厚度不夠；裂縫；作為施工質(zhì)量控制就是要避免出現(xiàn)以上質(zhì)量問(wèn)題，確保水穩(wěn)基層施工質(zhì)量。③場(chǎng)地上堆放集料時(shí)做好防離析措施。每天開(kāi)始攪拌前，檢查場(chǎng)內(nèi)各處集料的含水量，計(jì)算當(dāng)天的施工配合比。（3） 混合料質(zhì)量控制① 為保證混合料質(zhì)量，首先對(duì)集料場(chǎng)地進(jìn)行硬化，細(xì)集料覆蓋存放；②每天按規(guī)定取混合料試樣檢查級(jí)配和水泥劑量；隨時(shí)在線檢查配比、含水量是否變化。④每天隨時(shí)觀察混合料的均勻性，發(fā)現(xiàn)灰條、灰團(tuán)現(xiàn)象說(shuō)明拌和不均勻，應(yīng)加強(qiáng)拌和或采取其他措施保證混合料的整體均勻性。. 2前場(chǎng)質(zhì)量控制（1）前場(chǎng)準(zhǔn)備工作①施工前仔細(xì)對(duì)下承層情況進(jìn)行檢查，軟彈的部位處理徹底，松散部分清掃干凈，驗(yàn)收合格后方進(jìn)行施工，并確保相關(guān)設(shè)備性能完好，人員到位，試驗(yàn)檢測(cè)設(shè)備齊全。②若運(yùn)輸車輛中途出現(xiàn)故障，立即以最短時(shí)間排除；當(dāng)車內(nèi)混合料不能在水泥初凝時(shí)間內(nèi)運(yùn)到工地?cái)備亯簩?shí)時(shí)予以廢棄。發(fā)現(xiàn)缺料啟動(dòng)攤鋪機(jī)全速旋鈕迅速補(bǔ)料。④攤鋪時(shí)不時(shí)地進(jìn)行橫向平整度及攤鋪厚度的檢查，超過(guò)規(guī)定要求的，采取必要的措