水泥穩(wěn)定碎石振動成型試驗(yàn)方法與施工技術(shù)

水泥穩(wěn)定碎石振動成型試驗(yàn)方法研究

與施工技術(shù)嘉紹路面施工養(yǎng)護(hù)1標(biāo)2012年3月9日主要內(nèi)容工程實(shí)踐中存在的問題

水泥穩(wěn)定碎石振動法工程應(yīng)用與效果水泥穩(wěn)定碎石振動試驗(yàn)方法基于振動法的多級嵌擠骨架密實(shí)級配基于振動法的水泥穩(wěn)定碎石路用性能

基于振動法的合理水泥劑量振動法設(shè)計(jì)特點(diǎn)及施工技術(shù)工程實(shí)踐中存在的問題半剛性基層工程實(shí)踐中最大的問題收縮裂縫問題沖刷問題工程實(shí)踐中目前方法無法解釋的問題現(xiàn)場芯樣無側(cè)限抗壓強(qiáng)度大于室內(nèi)強(qiáng)度工程實(shí)踐中存在的問題工程中為達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度指標(biāo)及保證路面芯樣完整，提高水泥劑量幾乎成為最有效的手段。水泥劑量高達(dá)到5～6％以上幾乎成為共識；水泥穩(wěn)定碎石基層表面密實(shí)、特別是光滑事實(shí)上已成為水泥穩(wěn)定碎石基層質(zhì)量控制的重要標(biāo)準(zhǔn)；現(xiàn)有壓實(shí)設(shè)備下，無需對施工工藝嚴(yán)格控制也能達(dá)到較高的壓實(shí)度，壓實(shí)度超百現(xiàn)象普遍存在，正是在壓實(shí)度容易達(dá)到的情況下，基層的壓實(shí)反而被忽視。其實(shí)質(zhì)是重型擊實(shí)法確定的壓實(shí)度標(biāo)準(zhǔn)偏低。。目前對水泥穩(wěn)定碎石的認(rèn)識及工程實(shí)踐工程實(shí)踐中存在的問題材料組成與結(jié)構(gòu)材料性能礦料級配水泥劑量最佳含水量最大干密度成型方式7d無側(cè)限抗壓強(qiáng)度現(xiàn)場：振碾方式室內(nèi)：擊實(shí)方式靜壓方式礦料排列方式

問題的分析工程實(shí)踐中存在的問題問題解決的途徑礦料級配壓實(shí)度材料組成水泥劑量施工工藝試件成型方法試件結(jié)構(gòu)擊實(shí)試驗(yàn)方法強(qiáng)度性能?水泥穩(wěn)定碎石振動法工程應(yīng)用與效果已應(yīng)用的實(shí)體工程2006年河南宛坪高速公路2007年陜西柞小高速公路2008年陜西十天高速公路2009年陜西青蘭高速公路2009年浙江海寧交通局硤?jiān)S一級公路2010年陜西西商高速公路（滬陜線）已應(yīng)用的實(shí)體工程現(xiàn)場施工混合料攤鋪照片現(xiàn)場攤鋪整體效果現(xiàn)場碾壓后整體效果現(xiàn)場碾壓整體效果圖現(xiàn)場斷面挖除混合料路面標(biāo)段323323456789101139(MPa)6.218.057.437.627.597.117.187.047.047.237.187.276.847.2(MPa)7.039.938.417.858.468.18.18.157.648.158.018.277.527.651.131.231.131.031.111.141.131.161.091.131.121.141.101.06振動方法成型試件和現(xiàn)場芯樣7d無側(cè)限抗壓強(qiáng)度對比水泥穩(wěn)定碎石振動法工程應(yīng)用與效果水泥穩(wěn)定碎石振動法工程應(yīng)用與效果原設(shè)計(jì)振動法設(shè)計(jì)原設(shè)計(jì)振動法設(shè)計(jì)原設(shè)計(jì)振動法設(shè)計(jì)裂縫情況2006年河南宛坪高速公路2007年陜西柞小高速公路2008年陜西十天高速公路2009年陜西青蘭高速公路2009年浙江海寧交通局硤?jiān)S一級公路；2010年陜西西商高速公路（滬陜線）未發(fā)現(xiàn)任何裂縫水泥穩(wěn)定碎石振動法工程應(yīng)用與效果水泥穩(wěn)定碎石振動法工程應(yīng)用與效果經(jīng)濟(jì)社會效益節(jié)約水泥30%~40%水泥穩(wěn)定碎石基層材料費(fèi)約6％。減少收縮裂縫，減少養(yǎng)護(hù)工作和養(yǎng)護(hù)費(fèi)用。養(yǎng)護(hù)工作的減少，確保交通暢通。水泥欠穩(wěn)定吵碎石濱振動崇試驗(yàn)車方法重型擊私實(shí)試驗(yàn)百方法分君析重型擊級實(shí)試驗(yàn)巴結(jié)果拌和糕含水首量和羞測試古含水額量之駝間關(guān)旨系水泥倚穩(wěn)定譽(yù)碎石妙振動距試驗(yàn)殃方法重型縱擊實(shí)華試驗(yàn)民方法喝分析①重型由擊實(shí)定方法從已落陽后生打產(chǎn)實(shí)社際②含立水量井測試捧方法抵不科寫學(xué)③模代擬效歇果差捏、試頁驗(yàn)重末現(xiàn)性晚差和寒操作吉煩雜水泥穩(wěn)傅定碎石勝振動試隆驗(yàn)方法靜壓成褲型試件律方法分洽析水泥劑量（％）骨架密實(shí)懸浮密實(shí)最佳含水量（％）成型后含水量（％）含水量差值（％）含水量損失率（％）最佳含水量（％）成型后含水量（％）含水量差值（％）含水量損失率（％）34.94.10.816.35.04.40.612.045.04.30.714.05.14.30.815.755.04.40.612.05.24.30.917.3靜壓旱法成丑型前未后含僑水量賞變化叉情況水泥蘋穩(wěn)定繼碎石經(jīng)振動嘆試驗(yàn)碎方法靜壓叔成型斃試件梯方法征分析:靜壓缺造成逮礦料庭級配坦變化水泥穩(wěn)彎定碎石窄振動試耕驗(yàn)方法振動試體驗(yàn)方法搬基本原局理描述尾振動儉儀的連基本凳參數(shù)（1）振動月頻率和狡工作頻鎮(zhèn)率（2）工作輪振幅與沫名義振攪幅（3）振庭動質(zhì)鴨量和跌上下衰車質(zhì)這量水泥穩(wěn)摸定碎石變振動試嘗驗(yàn)方法圖3-8列ρ襖d－f0關(guān)系診圖分圖3-9伶ρ體d－F0關(guān)系圖工作頻棵率對壓砌實(shí)效果現(xiàn)的影響水泥強(qiáng)穩(wěn)定云碎石克振動恥試驗(yàn)智方法（a）偏負(fù)心塊夾嘴角0°時(shí)牌（b）偏心芽塊夾角60°時(shí)（c）御偏心字塊夾灣角12乞0°時(shí)不同庸配重串時(shí)ρd－F0關(guān)系圖圖3-當(dāng)11妥ρd－f與F0－f關(guān)系德圖肌圖3-1寶2溉Fs-絞ω和F0篇-ω響應(yīng)限曲線激振力狀對壓實(shí)著效果的稈影響水泥販穩(wěn)定鋒碎石驚振動迫試驗(yàn)敞方法名義熔振幅禍、工均作質(zhì)摩量對但壓實(shí)劣效果咐的影枕響（a）偏取心塊煙夾角0°頻率25際Hz（b）偏曬心塊蚊夾角0°頻率30銷Hz（c）偏心塊爆夾角0°頻率35返Hz（a）偏妨心塊謊夾角60征°頻率25枯Hz（b）偏心犯塊夾角60°頻率30唯Hz（c）偏心塊車夾角60°頻率35壇Hz水泥穩(wěn)攻定碎石邀振動試勻驗(yàn)方法（a）壓呢實(shí)效泳果與遭名義羞振幅留關(guān)系夜（b）壓實(shí)脂效果與競工作重陵量關(guān)系水泥穩(wěn)乞定碎石藍(lán)振動試贏驗(yàn)方法振動獄對級域配衰騾退影探響及摔振動院參數(shù)旦選取衰原則標(biāo)段重型擊實(shí)試驗(yàn)振動擊實(shí)試驗(yàn)現(xiàn)場實(shí)測壓實(shí)度（％）Wopt(%)ρdmax(g/cm3)Wopt(%)ρdmax(g/cm3)含水量(%)干密度(g/cm3)重型擊實(shí)振動擊實(shí)A25.62.424.62.464.52.43100.498.84.82.43100.498.85.22.45101.299.6A34.42.434.02.524.22.48102.198.44.52.47101.698.04.32.50102.999.2A45.42.424.62.465.02.45101.299.64.82.42100.098.44.42.43100.498.8A55.32.404.22.494.82.46102.598.84.72.47102.999.24.22.44101.798.0A65.02.414.42.525.02.48102.998.44.62.48102.198.44.52.47102.598.0振動試精驗(yàn)方法葉驗(yàn)證及貼與舊試碎驗(yàn)方法捷對比分鼻析標(biāo)段層位現(xiàn)場碾壓所得干密度（g/cm3）振動擊實(shí)試驗(yàn)測試值（g/cm3）重型擊實(shí)試驗(yàn)測試值（g/cm3）準(zhǔn)確度（％）（測試值/參考值）實(shí)測值

參考值

柞小高速32底2.3822.4062.4112.331100.296.9基2.3952.4192.4142.33899.896.733底2.4132.4372.4372.369100.097.2基2.4172.4412.4392.37899.997.4水泥穩(wěn)第定碎石容振動試喝驗(yàn)方法標(biāo)段層位現(xiàn)場碾壓所得干密度（g/cm3）振動擊實(shí)試驗(yàn)測試值（g/cm3）重型擊實(shí)試驗(yàn)測試值（g/cm3）準(zhǔn)確度（％）（測試值/參考值）宛坪高速公路2基2.4292.4542.4612.421100.398.73基2.4852.5102.5232.432100.596.94基2.4452.4702.4622.42299.798.15基2.4722.4972.4942.40399.996.26基2.4942.5192.5222.414100.195.87基2.5402.5662.5632.46199.995.98基2.5162.5412.5412.452100.096.59基2.5312.5572.5642.454100.396.010基2.4002.4242.4172.38399.798.311基2.4982.5232.5212.44299.996.8

平均值100.096.9

標(biāo)準(zhǔn)差0.20.9標(biāo)段層位現(xiàn)場芯樣振動成型試件靜壓成型試件準(zhǔn)確度（％）(MPa)(%)(MPa)(%)(MPa)(%)柞小高速32底5.027.115.477.211.689.81109.033.5基6.216.207.037.402.078.30113.233.333底6.677.217.613.001.7210.91114.125.8基8.057.419.935.411.9611.20123.424.3宛坪高速公路2基7.436.118.415.013.7911.62113.251.03基7.626.957.856.853.2912.12103.043.24基7.5926.308.465.583.339.85111.443.95基7.117.068.106.153.428.89113.948.16基7.185.608.105.123.999.56112.855.67基7.047.848.157.013.429.85115.848.68基7.047.027.646.373.599.25108.551.09基7.237.238.156.013.6010.09112.749.810基7.187.128.016.173.6510.21111.650.811基7.277.028.276.323.088.98113.842.4平均值－6.87－5.97－10.05112.642.9

精密度（偏差系數(shù)）（％）3.8723.50振動試蒼驗(yàn)方法投驗(yàn)證及蛋與舊試釀驗(yàn)方法端對比分但析①擊實(shí)試少驗(yàn)方法隨對級配互影響骨架燒密實(shí)宋：重型擊份實(shí)：19易.0溫mm、9.5謝mm和4.浩75荷mm擊實(shí)前肉后通過償率變化確均大于10言.0腥%；振動擊類實(shí)：19磨.0懲mm、9.5速mm、4.承75爹mm振動覽擊實(shí)蛋前后擦通過膽率小坦于10形.0若%。懸浮密幕實(shí)：擊實(shí)前云后關(guān)鍵榨篩孔通抓過率變詞化兩種李方法基藥本相當(dāng)飼，均小住于10.忘0%。②試件阻成型押方法呆對級梢配影院響骨架更密實(shí)高結(jié)構(gòu)捕：振動法根：19德.0丹mm、9.5難mm、4.7回5mm上成兇型前澤后通護(hù)過率碧變化拾不大慈于8.榜0%，靜壓法盡：19.釋0mm、9.飯5m慘m、4.7各5mm上成型誼前后通拾過率變態(tài)化分別努為14%、18寫.9袖%和30.買0%。懸浮引密實(shí)留結(jié)構(gòu)大：、振動咬法：托所有攜篩孔誼上成渣型前代后通環(huán)過率贈變化魔不大魚于9.造0%，靜壓摘法：往所有鼓篩孔克上成鴉型前孔后通掘過率茶變化勾均大段于10.該0%，在4.慘75挎mm篩孔上淡的通過取率變化蛋高達(dá)20.秘9%以上。水泥敘穩(wěn)定勸碎石記振動香試驗(yàn)攀方法水泥剃穩(wěn)定懲碎石陵振動播試驗(yàn)災(zāi)方法振動滾擊實(shí)皮試驗(yàn)省方法振動成價(jià)型試件好方法解決到了重落型擊純實(shí)試苗驗(yàn)方米法在耐擊實(shí)棗方式積和擊攀實(shí)功印、含繼水量變確定滅方法遲和試陣驗(yàn)操黎作過將程等籮方面險(xiǎn)存在卸的問旱題靜壓成羊型試件擱方法在屢成型方尸式、對蟲級配及鴨水泥劑文量的影魂響等方僵面存在鳴的問題薄，較好識模擬揮現(xiàn)場體施工果過程江和碾喬壓效購果，鵝操作淚簡便變快速問、精藝密度濾好。水泥印穩(wěn)定央碎石玩振動紀(jì)試驗(yàn)債方法①振動成航型與靜夫壓成型危方式對亂結(jié)構(gòu)的遙影響；②振動冒成型與聽靜壓成今型方式既對級配徐的影響迫；③重型誕擊實(shí)法升確定最誓大干密排度偏低喉的影響凱；④重衛(wèi)型擊要實(shí)試謀驗(yàn)方相法確濃定的卷最佳步含水服量偏拴高的礦影響現(xiàn)場菜芯樣匙強(qiáng)度受高于畏靜壓軟法成箱型試侵件強(qiáng)獄度的拴解釋多級嵌連擠骨架寺密實(shí)級老配設(shè)計(jì)填過程方分為逐三個谷部分茶：第一頸部分蜓是粗辟集料瀉級配醋設(shè)計(jì)羊，采災(zāi)用逐師級填扯充方址法使猜粗集爺料形縱成骨侄架結(jié)栗構(gòu)；第二部斗分是細(xì)還集料級炕配的設(shè)光計(jì)，采勒用理論張計(jì)算方巷法使細(xì)旗集料與她結(jié)合料沾形成具弦有較強(qiáng)會的粘聚劫力；第三部且分是粗漫集料和惕細(xì)集料屯之間比爬例的設(shè)遺計(jì)，通念過試驗(yàn)紹與理論環(huán)計(jì)算將梅細(xì)集料律填充于捆粗集料刃中的空祥隙內(nèi)，而使組合悼后的混根合料能財(cái)夠形成改骨架密鑼實(shí)結(jié)構(gòu)追。多級區(qū)嵌擠嗚骨架垮密實(shí)禿級配粗集喪料級寶配確定（1）根秋據(jù)現(xiàn)襖行基販層施睬工技采術(shù)規(guī)邪范，艇試驗(yàn)碎時(shí)確隱定主灶骨料覆規(guī)格D0為19～31跪.5吵mm，利色用公司式ρ=講M/鋼V計(jì)算其腸振實(shí)或前插搗密余度；（2）記D0的用站量為10尊0，D0的下一桂級粒徑逮記為D1（9.5～19m堤m），竭以D0用量的5%為步三長，蒙將粒征徑為D1的集料干逐級填差充到D0中，來建立因填充餓數(shù)量劉與插摔搗或停振實(shí)如密度鑰關(guān)系稱曲線限。在鮮插搗逆或振興實(shí)密鉤度關(guān)滴系曲遍線上喇選取遣插搗短或振愚實(shí)密代度較蒸大的態(tài)幾組D1用量，莊作為D1用量染。（3）D1的下一返級粒徑勵記為D2（4.7及5～9.勇5m質(zhì)m），同擊樣以D0用量斥的5%為步絲式長，喂將粒爽徑為D2的集料教與粒徑精為D0、D1的混危合料虜拌和上均勻齡后進(jìn)駝行插西搗或警振實(shí)簡，并蠢建立誘填充抵?jǐn)?shù)量痕與插腿搗或察振實(shí)豪密度香關(guān)系舌曲線刻，確窄定D2用量。（4）依緒次類宏推，顧即可峽確定奇粗集搞料的囑級配振。多級南嵌擠疲骨架判密實(shí)西級配粗集料米級配確定粗集料橫的級配廳比例確娛定為70居:3攀0:估40多級嵌話擠骨架極密實(shí)級西配細(xì)集升料級頌配的確定多級嵌哭擠骨架惰密實(shí)級需配粗集愛料與蔽細(xì)集倡料最莊佳比片例研瘦究懸浮笨密實(shí)診結(jié)構(gòu)渾骨爹架密宋實(shí)結(jié)身構(gòu)缺骨架宇空隙雖結(jié)構(gòu)多級嵌婦擠骨架勢密實(shí)級效配篩孔（mm）各檔集料在不同篩孔(mm)的通過率（％）31.5199.54.752.361.180.60.075骨架密實(shí)型SJ100～9080～6050～4038～2828～18－18～107～3懸浮密實(shí)型GF100.089～7267～4749～2935～17－22～87～0基于振兇動法的墓水泥穩(wěn)涂定碎石諷路用性皇能（a）骨守架密川實(shí)型繞級配犁（b）懸浮慨密實(shí)型俗級配振動法感成型水抗泥穩(wěn)定必碎石試鳥件基于振睛動法的室水泥穩(wěn)旁定碎石剝路用性旦能級配林類型幕對強(qiáng)抗度的哈影響不管什唉么成型樸方法，使骨架密央實(shí)型比草懸浮密棋實(shí)型水新泥穩(wěn)定寇碎石強(qiáng)祝度要高10％左右凈。密度對武強(qiáng)度的館影響壓實(shí)榜度提值高1％，翼強(qiáng)度且可提絕高10％左偽右，品振動薪法最底大干消密度抖比重舍型擊丙實(shí)法野高出3％左右逐，按振原動法控但制，壓對實(shí)度至捉少提高殼了3％，蔥強(qiáng)度眨則提導(dǎo)高30％?；谡翊顒臃ǖ奶侠硭弈鄤┝繉?shí)際施援工時(shí)水炮泥穩(wěn)定障碎石基譜層以振則碾方式哨成型，個其強(qiáng)度顆增長規(guī)妻律可采貞用室內(nèi)涂采用振載動法成蝦型試件渣強(qiáng)度增期長規(guī)律綿進(jìn)行預(yù)眼測。按傳信統(tǒng)方經(jīng)法設(shè)秒計(jì)水偉泥穩(wěn)搬定碎葉石，杯一般鞠水泥萬劑量5％，如葉果按重印型擊實(shí)舅法確定兼最大干蹈密度控晨制施工收，則其嫩按表6-9中數(shù)據(jù)姐及壓實(shí)狀度影響箱規(guī)律（3％），腰骨架密個實(shí)型水屢泥穩(wěn)定剛碎石極文限抗壓忘強(qiáng)度約21木.7慢/1奪.3會=1慮6.者69扇MP須a，懸姥浮密絲式實(shí)型鑼水泥魚穩(wěn)定遞碎石恒極限