抗裂半刚性基层混合料振动成型法配比设计与施工应用
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半刚性基层级配与施工工艺控制
半刚性基层级配与施工工艺控制摘要：针对半刚性基层开裂的问题，通过对半刚性基层级配与施工工艺开发、应用、施工等方面的控制，从而延长路面寿命。
关键词：半刚性基层级配施工工艺1问题的提出半刚性基层沥青路面是我国高等级公路沥青路面主要形式。
常用的半刚性基层有水泥稳定粒料土类、石灰稳定粒料土类等。
这类基层具有耐久性好、强度高、造价低等优点，但在其上修建的沥青路面易出现裂缝，裂缝是半刚性基层沥青路面主要缺陷之一，但随着表面雨水的浸入，在行车荷载反复作用下，会导致路面强度降低，产生冲刷和唧泥现象，使裂缝加宽，加速沥青路面的破坏，影响沥青路面的使用性能。
裂缝在我国各个地区的沥青路面上十分普遍。
裂缝在开放交通后的第一个冬季就可能发生，在以后的其他季节还会继续增加。
我国新建的几条高速公路均存在不同程度的裂缝问题。
随着高等级公路的修建，半刚性基层表现出了良好的强度和稳定性。
采用现行部颁规范的半刚性基层配合比设计暴露出来的粒料偏细、细料含量过多、收缩性较大等问题也日益突出。
2、混合料组成设计与推荐级配2.1级配理论研究与发展最早一些来自于对水泥混凝土的研究。
最初认为，当矿料密实度越大混合料的空隙率越小可以得到的强度越高。
早期的级配研究主要是采用最大密实度理论，研究如何得到矿料的最大理论密实度。
最大密实理论根据研究的方法不同主要有以下几种代表形式。
2.1.1、W．B．FULLER提出的FULLER曲线，即P=100( d/D)0.5P-各级粒径的通过率d-各级混合料的粒径D-集料的最大粒径2.1.2、A．N．TABOL曲线(即所谓的N法)P=100( d/D)nn-试验指数，一般取0.3=0.61930年Nijboer采用实际的集料代替不同的小球研究其最大密实性，他也采用双对数坐标进行研究，他发现小球不同的是最大密实线的斜率不是0.5，而是0.45。
其研究结果适合于破碎集料和非破碎集料。
2.1.3、Bolomey提出的最大密实理论公式P = A +( 100-A ) (d/D)0.5P-各级粒径的通过率通过各筛的通过率d-各级混合料的粒径D--集料的最大粒径最大密实理论的研究为混合料的选择级配提供了理论基础，具有最大密实的混合料通过增大内部颗粒的接触与减少集料的孔隙可以提供更大的密实度。
半刚性基层振动成型法施工技术与质量控制
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。
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
1 半刚性基层材料特性
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；
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。
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。
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
1 半刚性基层材料特性
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；
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。
振动成型法在水泥稳定碎石基层中的应用研究
环保；与传统搅拌设备比较，振动搅拌机 用效果。振动成型方式能够最大限度地模
不仅可以实现满负荷工作，而且设备性能、 拟基层施工条件，以振动击实确定的最佳
稳定性与可靠性更优，对配件和易耗品的 含水量、最大干密度作为现场施工质量控
消耗较少，生产过程中安全系数高，可有 制标准，水泥稳定碎石骨架密实结构形成
效地降低原材料和能源消耗。
表１ 水泥稳定碎石击实结果
第二，确定骨架密实级配。根据 参数
试验方式
原材料筛分结果，确定骨架密实 结构级配范围，并确定目标级配； 第三，根据确定的振动参数，用
重型击实试验
振动 击实 试验
γ 振动／ γ 重 型
振动法确定半刚性材料的最佳含 ｍ（水
水量及最大干密度，同时采用重 泥）： 型击实法确定最佳含水量与最大 ｍ（级 5.0:100 3.0:100 3.0:100 4.0:100 3.5:100
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压实所得到的效果比较相似，与振动压实 振 动 成 型 法 配 比 设 计 应 用 [J]. 甘 肃 科
通过高频振动作用是材料产生液化而压密 技 ,2016,32(23):105-108.
的过程完全不同。静力压实成型试件的方
法和静力压路机滚压的机理是相同的，但
与振动压路机的振动压实机理存在很大差
异。室内试验是现场施工质量控制的基础，
关键词：振动成型法；水泥稳定碎石基层；应用
一、振动成型法概述 振动成型法水泥稳定碎石混合料的配 合比设计是由压实振动成型压实仪模拟现 场振动压路机，从而确定材料的组成比例 以及最大干密度和最佳含水量，并使用振 动击实法检测各项性能而得到的压实效果， 压实结果与振动压路机非常接近，能够精 确地模拟现场压实万式的室内试验。 传统设计方法设计的水泥碎石混合料 水泥剂量大、压实度标准低、质量控制指 标单一、级配范围太宽，会导致路面出现 裂缝、抗疲劳能力不足等现象，且对沥青 面层也会产生反射裂缝，甚至出现严重的 早期破坏，而采用振动成型法设计，可有 效地减少收缩裂缝的产生，充分发挥半刚 性基层的优势，提高路面的整体性能。 二、振动成型法技术优势 室内采用振动法成型试件能够最大程 度地模拟现场振动压路机，轮胎压路机对 水泥稳定碎石基层的碾压工况，进而更加 准确、有效地预测和控制现场施工碾压的 质量。现场压实度的控制标准是振动击实 密度，通常情况下，振动击实密度比重型 击实密度高 3％到 4％，能够有效地避免因 室内成型方法与施工实际成型方式不符， 导致压实度超标问题。水泥稳定碎石混合 料的强度随着压实标准的提高而增强，进 而增强其抗裂能力及抗疲劳性能。 除此之外，振动搅拌能够保证水泥、 粉煤灰颗粒以及水分子等微米级颗粒，均 匀地分布在粗骨料表面以及间隙中，有效 地解决水泥稳定碎石结构层设计施工的难 题。其优势主要表现在以下方面：第一， 充分弥散细集料，混合料不离析，通用参 数优于传统水泥稳定碎石搅拌机，同时， 融合振动搅拌技术，能够震碎混合料中的 水泥团、灰团，使其均匀分布在混合料中， 有效地避免混合料离析问题的发生；第二， 和易性好，容易压实，振动搅拌使水泥充 分水化，水泥水化物和细集料能够将粗骨 料分布均匀，大粒径的粗骨料表面相当于 均匀涂抹了一层“润滑剂”，骨料在移动 过程中，会使其间的摩阻力降低，压实功 极易向下传递，振动搅拌水稳基层大骨料 分布上下均匀，取芯效果底部完整密实， 进而有效地提升基层整体耐久性；第三，
半刚性基层振动设计方法—振动成型论文大学论文
半刚性基层振动设计方法——谢雷陈云赵晓静主题词：半刚性基层材料重型击实法静压法收缩裂缝结构性破坏设计方法评价标准振动成型一、论文简介：长期以来，半刚性基层材料以室内重型击实法确定最大干密度及最佳含水量，用静压法试件强度作为设计标准控制二灰掺量。
重型击实法确定的最佳含水量及最大干密度作为现场振动压实度的控制指标已不合适；混合料分别在静压与振动作用下其力学特性有所不同，结果导致半刚性基层沥青路面路用性能并不是都获得了预期的效果，工程实践中出现的问题主要表现为存在收缩裂缝，当有水渗入后可能出现唧浆现象；当结构组合设计不合理或半刚性基层自身存在质量问题时，往往会发生结构性破坏。
这些问题的存在与当前半刚性基层材料设计方法和评价标准落后于当前技术发展水平息息相关。
应工程建设需要，更先进的振动成型设计方法应然而生，经实践证明此种设计方法更能有效提高工程实体质量，增加路面实用寿命。
二、课题的提出长期以来，半刚性材料基层因强度高、稳定性好、刚度大、造价低，得到广泛应用，但现实中也有实际缺点，主要为抗拉强度低、沥青面层的层间粘结困难、抗冲刷性能差、维修困难。
为了更好的发挥其优良性能，尽量克服其潜在的缺点，这就要求试件成型方式能够最大限度地模拟基层施工条件，使室内成果与基层实际应用效果有可比性；其次要求各种性能评价指标切实反映基层在其服务环境下的服务质量，基于此两点要求，经过大量的理论与实践，振动成型设计方法较为成熟的浮现在大家面前。
三、现有重型击实法设计方法的弊端1、规范对混合料路用性能要求相对简单。
除原材料性质外，对混合料只要求7天龄期的饱水无侧限抗压强度达到要求即可，而对混合料抗裂能力无评价指标。
2、规范规定的混合料级配范围太宽。
而此范围内，不同级配的混合料其抗裂能力却有很大差异，因此不同级配的水泥稳定碎石或石灰粉煤灰碎石混合料各种力学指标即使全部满足规范要求，也很难说这些混合料具有良好的抗裂能力。
3、室内试验确定半刚性基层混合料最大干密度、最佳含水量的重型击实试验方法及测定混合料无侧限抗压强度的试件成型方式与现场碾压方式不匹配。
关于振动成型法在半刚性基层配合比设计应用的探讨
（） 实 度 超 百 现 象 普 遍 ． 压 实 质 量 控 制 轻 而 易举 １ 压 － （） 层 芯 样 难 以取 出一 而 室 内 试 件 的 无 侧 限 抗 压 强 度 符合 设 计 ２基 （） 压 法 试 件 不 易 成 型 矗 在 执 行 新 的级 配标 准后 ３静 ＿ 上 述 种种 现 象 显 示 ， 内 成 型 方 式 与 现 场 碾 压 方 式 不 匹 配 ， 据 室 依 现 行 的试 验 规 范 所 获 得 的标 准 压 实 密 度 已 不 合 时 宜 一 重 偏 低 ．而 新 严 的 级 配标 准（ 厅 《 导 意 见 》 要 求）其 实 是 依 据 沥 青 路 面 设 计 规 范 省 指 之 ，
的控 制 基 层 压 实 度 。 混 合 料 摊 铺 根 据 省 交 通 厅 课 题 要 求 ，我 们 在 申 嘉 湖 高 速 公 路 Ｊ １标 Ｋ１ ＋ １ ９ 摊铺设备 ： ２台 Ａ Ｇ ２ Ｂ ４ ３；摊铺 速 度 ：． ／ ｎ １ ｍ ｍｉ；松 铺 系数 ：．４ ～ ０ １ １ ３ ２ ０ Ｋ１＋ ８ ． 进 行 了 水 泥 稳 定 碎 石 混 合 料 振 动 成 型 试 验 方 法 研 ０～ ９ ７１ ５段
科技信息
０建筑 与工程 Ｏ
Ｓ ＩＮＣ Ｃ Ｅ Ｅ＆Ｔ Ｃ Ｎ ＯＧ Ｎ Ｏ ＭＡ Ｉ Ｅ Ｈ ＯＬ ＹＩＦ Ｒ ＴＯＮ
２１ ０ ０年
第 １ 期 １
关于振动成型法在半刚性基层 配合比设计应用的探讨
王 海燕 宋 成方 （ 州 政 通 工 程 建 设 监 理 有 限公 司 浙 江 杭
杭州 ３ ４ ２） １ ０ １
基 层
３２ ．
４５ ． ５８ ．
５４ ．
５５ ．
２２ ．６
２２ ．５
振动成型法骨架密实型结构在半刚性基层中的应用分析
2 骨架密实型水泥稳定碎石基层在一级公路 S104 郑常线焦作境马营至小中里段改建工程中的应用
2.1 材料 2.1.1 水泥采用焦作中晶复合硅酸盐水泥。焦作中 晶复合硅酸盐水泥的试验结果见表 1。 2.1.2 粗集料 石料采用焦作太行山的石灰岩。碎石规格 19.0～ 37.5mm，9.5～19.0mm，4.75～9.5mm。叁种材料的质量指 标见表 2，材料筛分结果见配合比设计部分。
收稿日期：2015-10-22 作者简介：刘海霞(1974.2-)，女，本科，工程师，研究方向：道路与桥梁建设与管理。
Copyright©博看网 . All Rights Reserved.
·80·
振动成型法骨架密实型结构在半刚性基层中的应用分析
第 12 期
石屑采用焦作太行山的石灰岩，采石场加工碎石时 最佳水泥剂量 4%配制水泥稳定碎石混合料。按《公路工
通过最小筛孔（通常为 2.36mm 或 4.75mm）的筛下部分。 程无机结合料稳定材料试验规程》标准方法得出混合料
作为细集料使用，其主要质量指标见表 3. 材料筛分结果 最大干密 pd=2.43g/cm，最佳含水量 W=5.5%
见配合比设计部分。
2.2.4 确定最佳水泥稳定碎石混合料无侧限抗压强
表 1 焦作中晶复合硅酸盐水泥的试验结果
随着我国国民经济的快速增长和重载交通的日益发 展，半刚性基层在我国高等级公路的建设中越来越占有 特殊的重要地位, 它整体性强，水稳性和抗冻性好，强度 和承载能力高,并且具有一定的抗弯拉强度,而且具有随 龄期增加不断增长的特性,因此半刚性基层沥青路面通常 具有较小的变形和较强的荷载扩散能力[1]；半刚性基层材 料具有强度高且能满足承担重载的需要,但同时刚度也 大,特别是胀缩系数偏大,往往容易产生收缩开裂,并由此 引起沥青面层发生反射裂缝[2]。这些缺点引起了路面的 早期破坏，影响了路面的正常使用功能和使用寿命。消 除或减少反射裂缝已经成为道路工作者的重要任务。但 是到目前为止还没有在材料设计方法，材料设计控制指 标以及检测方法上形成共识[3]。
2.1 材料 2.1.1 水泥采用焦作中晶复合硅酸盐水泥。焦作中 晶复合硅酸盐水泥的试验结果见表 1。 2.1.2 粗集料 石料采用焦作太行山的石灰岩。碎石规格 19.0～ 37.5mm，9.5～19.0mm，4.75～9.5mm。叁种材料的质量指 标见表 2，材料筛分结果见配合比设计部分。
收稿日期：2015-10-22 作者简介：刘海霞(1974.2-)，女，本科，工程师，研究方向：道路与桥梁建设与管理。
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振动成型法骨架密实型结构在半刚性基层中的应用分析
第 12 期
石屑采用焦作太行山的石灰岩，采石场加工碎石时 最佳水泥剂量 4%配制水泥稳定碎石混合料。按《公路工
通过最小筛孔（通常为 2.36mm 或 4.75mm）的筛下部分。 程无机结合料稳定材料试验规程》标准方法得出混合料
作为细集料使用，其主要质量指标见表 3. 材料筛分结果 最大干密 pd=2.43g/cm，最佳含水量 W=5.5%
见配合比设计部分。
2.2.4 确定最佳水泥稳定碎石混合料无侧限抗压强
表 1 焦作中晶复合硅酸盐水泥的试验结果
随着我国国民经济的快速增长和重载交通的日益发 展，半刚性基层在我国高等级公路的建设中越来越占有 特殊的重要地位, 它整体性强，水稳性和抗冻性好，强度 和承载能力高,并且具有一定的抗弯拉强度,而且具有随 龄期增加不断增长的特性,因此半刚性基层沥青路面通常 具有较小的变形和较强的荷载扩散能力[1]；半刚性基层材 料具有强度高且能满足承担重载的需要,但同时刚度也 大,特别是胀缩系数偏大,往往容易产生收缩开裂,并由此 引起沥青面层发生反射裂缝[2]。这些缺点引起了路面的 早期破坏，影响了路面的正常使用功能和使用寿命。消 除或减少反射裂缝已经成为道路工作者的重要任务。但 是到目前为止还没有在材料设计方法，材料设计控制指 标以及检测方法上形成共识[3]。
振动成型法水泥稳定碎石配合比设计施工研究
研究表明， 水泥稳定碎石基层的干缩系数受水泥剂 量、混合料级配、压实度、含水量的影响比较大。因此 大量的干缩研究仍然针对不同的水泥剂量、含水量、直 径小于 ０．５ｍｍ 的细颗粒含量、以及混合料级配进行。
（ １） 水泥剂量影响： 我们首先在室内采用不同剂量 的水泥 （ ２％、３％、４％、５％、６％） 分别做了干缩试验， 以了解水泥剂量对混合料干缩性的影响， 结果表明， 随 着水泥剂量的增大， 水泥稳定碎石的最大干缩应变和平 均干缩系数先逐渐减小， 在水泥剂量 ４％左右达到最小， 之后随着水泥剂量增大， 其干缩应变和干缩系数又逐渐 增大。
突出一下几点：（ １） 调整集料级配， 使得混合料的级 配范围更加合理； （ ２） 采用旋转剪切试验机（ ＧＴＭ） 振动成 型试件， 这种试验方法较好地模拟了施工现场振动压路 机碾压机理， 取得的试验数据更加合理、准确， 最大干 密度较以往常规试验得出的数据有较大提高， 从而提高 了底基层、基层的实际碾压效果， 较好的解决了传统工 艺下易出现的压实度超百现象； （ ３） 适当减少水泥用量； （ ４） 严格控制混合料含水量。下面以河南扶项高速公路 №６ 合同段的水泥稳定碎石底基层配 合比设计为例介绍 这种设计方法。 ３．２ 设计依据
文献标识码： Ｂ
１ 半刚性水泥稳定碎石基层的裂缝问题
当前， 半刚性水泥稳定碎石基层在高速公路中的应 用较为广泛， 它具有较高的抗压强度和抗压回弹模量值 （ 常介于 ５００～３０００ＭＰａ） ， 并具有一定的抗弯拉强度， 具 有优良的板体性， 设计优良的半刚性基层能够满足高等 级公路“足够的强度、适宜的刚度和耐久性、较小的变 形”的技术要求。
算当天的配合比， 混合料含水量比最佳含水量略高 （ ０．５％） 。施工中随时抽检配合比、含水量， 及 时调整 。 混合料装车时车辆应前后移动， 避免混合料离析， 运输 过程采用彩条布覆盖以减少混合料水分的散失。 ４．２ 混合料摊铺注意事项
（ １） 水泥剂量影响： 我们首先在室内采用不同剂量 的水泥 （ ２％、３％、４％、５％、６％） 分别做了干缩试验， 以了解水泥剂量对混合料干缩性的影响， 结果表明， 随 着水泥剂量的增大， 水泥稳定碎石的最大干缩应变和平 均干缩系数先逐渐减小， 在水泥剂量 ４％左右达到最小， 之后随着水泥剂量增大， 其干缩应变和干缩系数又逐渐 增大。
突出一下几点：（ １） 调整集料级配， 使得混合料的级 配范围更加合理； （ ２） 采用旋转剪切试验机（ ＧＴＭ） 振动成 型试件， 这种试验方法较好地模拟了施工现场振动压路 机碾压机理， 取得的试验数据更加合理、准确， 最大干 密度较以往常规试验得出的数据有较大提高， 从而提高 了底基层、基层的实际碾压效果， 较好的解决了传统工 艺下易出现的压实度超百现象； （ ３） 适当减少水泥用量； （ ４） 严格控制混合料含水量。下面以河南扶项高速公路 №６ 合同段的水泥稳定碎石底基层配 合比设计为例介绍 这种设计方法。 ３．２ 设计依据
文献标识码： Ｂ
１ 半刚性水泥稳定碎石基层的裂缝问题
当前， 半刚性水泥稳定碎石基层在高速公路中的应 用较为广泛， 它具有较高的抗压强度和抗压回弹模量值 （ 常介于 ５００～３０００ＭＰａ） ， 并具有一定的抗弯拉强度， 具 有优良的板体性， 设计优良的半刚性基层能够满足高等 级公路“足够的强度、适宜的刚度和耐久性、较小的变 形”的技术要求。
算当天的配合比， 混合料含水量比最佳含水量略高 （ ０．５％） 。施工中随时抽检配合比、含水量， 及 时调整 。 混合料装车时车辆应前后移动， 避免混合料离析， 运输 过程采用彩条布覆盖以减少混合料水分的散失。 ４．２ 混合料摊铺注意事项
振动成型法设计半刚性基层混合料的施工技术
防水毡 、 土工布 、 胶沥青混合 料 ， 同程度 上有效的 防止 了反 及 自然 环境 的影 响 ， 橡 在不 利用铣 刨机将 沥青 表面裂缝 段刨 走 ， 后加 然 射裂缝 。４ 改善铺质量更好 的沥青混凝土混合料 。２ 路 面加铺 厚度不受 限制 ， ） 在 能力强 的沥 青材 料 。锯 缝位 置 应与 下层 道 面接 缝对 齐 ， 间距适 路基加宽 、 公路等级提高时 ， 直接在 旧路上加铺砂砾底 基层、 水稳
面表层老化 、 形、 变 裂缝 ， 但路线纵 坡、 横坡偏 差不大时 ， 常采用罩
在我省 的各 州县 的三 四级及 等外公路 ， 用级配砂砾路 面的 面的办法。这种 做法 在小 修和 中修工程 中普遍 采用 。现在 对环 采 废料也 不能 任意堆 放 ， 在青海 地区再 生技术 状况 比较普遍 ， 改建成 二级或其 以上路面 的时候 ， 路基合适 ， 若 路 境保护越来 越重视 ， 用， 然后加铺水稳层和沥青面层 ， 或加铺垫层和水泥混凝土面层 。
Ｖ形缝 ， 清干净后用 水泥浆或沥青砂灌缝。对于大于 ５ｒＴ的缝 ， 由过去 的表处 改为沥青 碎石 、 ２ｌ ｌ １ 沥青石屑 、 青混凝土 。碾压机 具 沥 宜采用 高强度细石混凝土修补 ， 凿缝 边垂直于混凝 土板 。对 于通 提高到 １ ～２ ， ８ｔ ０ｔ沥青 、 改性沥青质量也有 了提 高。半 刚性 基层 缝， 目前一般 采用 直接灌 ， 为了更加 有效 ， 但 应将通缝 切除 ， 灌人 的板体性 好 ， 度高 ，日 强 １ 路豁 松 、 打碎的做法 是行不通 的 ， 因此旧 加入防水材料的水泥 混凝 土修补 ， 面涂刷 粘层 油 ， 表 防止雨 水渗 路改建 又有 了新 的变化 ， 其模 式主要 为 ： ） １ 旧路面强 度仍能 满足 入路基 。３ 新 旧路面 间设置 防裂层 ， ） 采用 的材料一般有 改性沥青 需求 ， 但沥青路 面表层 老化 、 变形 、 裂缝 、 面加 铺厚度受 到周 围 路
振动成型法在半刚性水泥稳定碎石基层中的应用
张丽 Ｚ ａ ｇＬ ｈｎ ｉ
（ 南通安 高速 公路养 护工程 有 限责任 公司 ， 壁 ４８０ ） 河 鹤 ５００
Ｔｏ ｇ ｎ Ｈｉｈ ｙ Ｍａｎ ｅ ａ ｃ ｇｎ ｅ ｉｇＬｉ ｔｄ Ｌｉｂｌｔ ｍｐａ ｙ ｉ ｎａ Ｈｅ ｉ４５ ０ ０， ｉａ ｎ ａ ｇ ｗａ ｉｔｎ ｎ ｅＥｎ ｉｅ ｒｎ ｍｉｅ ａ ｉｉ Ｃｏ ｙ ｎ ｎ Ｈｅ ｎＩ ｂ ８ Ｃｈｎ
摘 要 ： 文从 半 刚性基 层材料 试件 传统静 压成 型方 式 的不足 出发 ， 本 简单 介 绍 了振 动成 型设 备 ， 出 了采 用振 动 成型 方 法设计 水 泥稳 定碎 石 提 配合 比 ， 用骨 架 密实型 级 配增 大最 大干 密度 ， 得半 刚性 水 泥稳 定碎石 基 层抗 裂 及抗 疲 劳能 力得 到 了显著 提 高， 标 准控 制现 场质 量 更为 采 使 以此
文章编号 ：０ ６ ４ １ （０ ０）３ ０ ８ — ２ １０ — ３ １２ １ １— ０ ８ ０
泥稳定碎石混合料强度、 抗裂能力及抗疲劳能力的提高均有显著作 ０ 引 言 几十年来 ， 半刚性基层材料的应用及研 究虽然取得 了丰硕的成 用。 实度的增 加可 以大幅度 提高半刚性材料强度 ， 压 与此相适应， 在 果， 但远未达到完善的程度。半刚性基层沥青路面路用性能并不是 较低 的胶结剂量下 即可满足强度 要求， 而胶结料剂量 的降低则可 以 都获得了预期的效果 ， 工程实践中 出现的问题主要表现为存在收缩 显著 提高水泥碎石混合料的抗裂能力 ； 另一方面 ， 实度 的提高可 压 裂缝 ， 当有水 渗入 后可能出现唧浆现 象 ； 当结构组合设计不 合理 或 以大大减少水泥稳定碎石混合料 中的微裂 隙， 而提高水泥碎石混 从 半刚性基层 自身存在质量问题时， 往往会发生结构性破坏。这些问 合料抗疲劳能力。因此适 当提高压 实度标准 ， 降低水泥剂量 ， 使其在 题 的存在与 当前半刚性基层材料设计 方法和评价标准 落后 于当前 强度满足要求的前提下 ， 水泥稳定碎石混合料抗裂 能力及抗疲劳能 技术发展水平息息相 关。２ ０ ０ ７年 １ １日起实施的《 月 公路沥青路面 力提高。 压实度标准 的适 当提高 目前有坚实的物质基础 ， ２ 与 ０年前 如 设 计 规 范 》 ＪＧ ５ — ０ ６ 第 一 次 明确 提 出对 于 半 刚 性 基 层 “ 合 的压 实 施 工机 械 相 比 ， 今 的 施 工压 实 设 备在 性 能及 压 实 功 能 上 有 （Ｔ Ｄ ０ ２ ０ ） 混 ０年 料试件宜采用振动成型方法”也对 “ ， 半刚性 基层材料试件振动成 型 了质 的飞 跃 。而 ２ 前 的压 实 度 控 制 标 准 为 室 内重 型 击 实 法确 定 的最大干密度 ， 因此有理 由认为大幅度提高的压 实设备 的性能应该 方法” 进行了初步介绍 ， 但对细节 的规定比较模糊。 铺筑 出压实度 更高 的、 质量更好的基层。但如 室内成型条件不加改 １ 半刚性基层施工存在的主要问题 还沿用重型击实法 ， 只能导致现今的筑路机械筑 出与以前相 差 多年来 ，半 刚性基层材料 的应 用及研 究虽然取得 了丰硕 的成 变， 果， 但远未达到完善的程度。半刚性基层沥青路用性能并不是都 获 无几 的半刚性基层 ， 更严重 的是 ， 内试验标准落后 ， 室 已经严重阻碍 得 了预期的效果 ，工程实践中 出现的问题主要表现为存在 收缩 裂 了科技进步及 生产 的发展 ， 使得承包商 对使 用新工艺、 新设 备没有 缝， 当有水渗入后 可能 出现 唧浆现 象 ； 当结构组合设计不合理 或半 积 极 性 。 １４规 范 规 定 的 级 配 范 围 太宽 ，难 以保 证 工 程质 量 规 范 规 定 ． 刚性基层 自身存在 问题时 ， 往往会发生结构性破坏。这些问题的存 在与当前半刚性基层材料设计 方法和技术发展水平息息相关。 标准 的混合料级配范 围太宽。此范 围内， 不同级配的混合料其力学性能
振动击实法半刚性基层材料试验检测技术
一、概 述
半刚性基层的定义 在粉碎的或原状松散的土中掺入一定量的无
机结合料（包括水泥、石灰或工业废渣等）和水， 经拌和得到的混合料在压实与养生后，其抗压强度 符合规定要求的材料称为无机结合料稳定材料 。 由于无机结合料稳定材料的刚度介于柔性路面材料 和刚性路面材料之间，常称此为半刚性材料。以此 修筑的基层或底基层亦称为半刚性基层或底基层。
振动击实法半刚性基层材料试验检测技 术
六、水泥稳定材料的抗裂性问题
水泥稳定碎石温度收缩特性
分析温度收缩系数测试结果，可得出以下规律： ➢ 各龄期材料的温度收缩系数随温度区间的变化规律
高温区0℃～60℃的温度收缩系数大于低温区-30℃～ 0℃ 的 温度收 缩系数。并且，随着温度的下降，温缩系数有减小的趋势。
➢ 温度收缩系数随集料级配的变化规律
上限＞从下顶到上底＞中限＞从上顶到下底＞下限
➢ 不同龄期、相同配合比的水泥稳定碎石材料的温缩规律
从28天龄期到90天，温缩系数增加明显，从90天龄期到180天，温缩系 数增加幅度较小。
➢ 相同配比、不同水泥剂量的水泥稳定碎石材料的温缩规律
由水泥剂量与温缩系数的关系曲线可知，6％水泥剂量的温缩系数最小。
三、半刚性基层材料特点
干缩特性
体积收缩，影响因素如下： ➢ 细粒含量和矿物成分（多） ➢ 土的塑性指数（大） ➢ 水泥剂量（多） ➢ 混合料的含水量（大） ➢ 暴露时间及失水量（长） ➢ 集料的平均粒径（小）
振动击实法半刚性基层材料试验检测技 术
三、半刚性基层材料特点
温缩特性
影响半刚性基层温缩性质的因素既多又复杂，主要有温 差、材料的温缩系数、弹性模量和极限拉应变、基层长度和 厚度、阻力系数及材料的徐变等。
半刚性基层振动成型法的设计与施工
题 的 发 生 １ 振 动 成 型 的 基 本 原 理
青 银 高速 公路 石 家庄 段标 准路 面结 构 总厚 度 为
７ｃ １ｍ，基 层 结 构 为 １ ｃ ９ ｍ水 泥 稳 定 碎 石 （ 计 强 度 设
振 动成 型压 实设 备 理论 上是 由两 个 在垂 直平 面
对 称布 置 的振动 器施 加振 动力 ，通过偏 心 块 的高 速 旋 转对 被压 材料 施加 呈 正弦规 律 变化 的激 振 力 ，同 时 其偏 心块 转速 相等 且方 向相反 ，产 生离 心 力水 平
试 验 方 式 重 型 击 实 试 验 振 动击 实 试 验 Ｙ ｙ 重
基 层施 工 的水 泥性 质如 表 １ 示 ，均满 足《 路 所 公 路 面基 层 施 工技 术规 范 》 ］ Ｊ０ ４ ２ ０ ） （Ｔ ３ — ０ ０ 的技 术 要
半刚性 基层振动成 型法的
张 国彬
（ 河北 路 桥 四 分 公 司 ，河 北 邢 台 ０ ４ ０ ） ５ ０ ０
摘 要 ：半 刚性 基 层 （ 泥 稳 定碎 石 ） 我 国公 路 工 程 中有 着 广 泛 的 应 用 。从 半 刚性 基 层 材 料 的设 计 方 法 、成 型 原 理 、 实 际 水 在
４５ ａ ＋ ８ ｍ 灰 碎石 （ 计 强度 ０８ ａ ＋ ８ ｍ石 ． ＭＰ ） １ ｃ ￣ 设 ．ＭＰ ） １ ｃ
灰 土 或二 灰 土 。该 工 程八 个 标 段 共 １ ０ ｍ的水 泥稳 ８ｋ 定 碎石 路 面采 用振 动法 确 定试 验 配合 比，并依 据所 测 定 指标 及施 工 工艺 指导 施工 。
ＺＨＡＮＧ Ｇｕｏ ｉ －ｂ ｎ
（ ｂ ｉ ａ ＆ Ｂｒ ｇ Ｇ ｏ ｐ Ｈｅ ｅ Ｒｏ ｄ ｉ ｅ ｒｕ Ｃｏ ，Ｌｄ ，Ｎｏ４ ｒｎ ｈ，Ｘｉｇａ ０ ４ ０ ｄ ． ｔ． ． Ｂ ａ ｃ ｎ ｔｉ ５ ０ ０，Ｃｈｎ ） ｉａ
青 银 高速 公路 石 家庄 段标 准路 面结 构 总厚 度 为
７ｃ １ｍ，基 层 结 构 为 １ ｃ ９ ｍ水 泥 稳 定 碎 石 （ 计 强 度 设
振 动成 型压 实设 备 理论 上是 由两 个 在垂 直平 面
对 称布 置 的振动 器施 加振 动力 ，通过偏 心 块 的高 速 旋 转对 被压 材料 施加 呈 正弦规 律 变化 的激 振 力 ，同 时 其偏 心块 转速 相等 且方 向相反 ，产 生离 心 力水 平
试 验 方 式 重 型 击 实 试 验 振 动击 实 试 验 Ｙ ｙ 重
基 层施 工 的水 泥性 质如 表 １ 示 ，均满 足《 路 所 公 路 面基 层 施 工技 术规 范 》 ］ Ｊ０ ４ ２ ０ ） （Ｔ ３ — ０ ０ 的技 术 要
半刚性 基层振动成 型法的
张 国彬
（ 河北 路 桥 四 分 公 司 ，河 北 邢 台 ０ ４ ０ ） ５ ０ ０
摘 要 ：半 刚性 基 层 （ 泥 稳 定碎 石 ） 我 国公 路 工 程 中有 着 广 泛 的 应 用 。从 半 刚性 基 层 材 料 的设 计 方 法 、成 型 原 理 、 实 际 水 在
４５ ａ ＋ ８ ｍ 灰 碎石 （ 计 强度 ０８ ａ ＋ ８ ｍ石 ． ＭＰ ） １ ｃ ￣ 设 ．ＭＰ ） １ ｃ
灰 土 或二 灰 土 。该 工 程八 个 标 段 共 １ ０ ｍ的水 泥稳 ８ｋ 定 碎石 路 面采 用振 动法 确 定试 验 配合 比，并依 据所 测 定 指标 及施 工 工艺 指导 施工 。
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振动成型法在市政道路半刚性水泥稳定碎石基层建设中的应用分析
振动成型法在市政道路半刚性水泥稳定碎石基层建设中的应用分析摘要：由于半刚性水泥稳定碎石基层有良好的抗拉强度、刚性等优点，在我国的道路建设中得到了广泛的应用，但是随之也暴露除了很多的问题。
比如存在收缩裂缝的问题，当其中渗入一定量的水之后，就会发生唧浆现象，有时候还会发生结构性的破坏。
文章针对这些问题，提出了在市政道路施工时半刚性水泥稳定碎石基层振动成型法的应用，希望对提高市政道路的质量有一定的指导作用。
关键词：道路建设；水泥稳定碎石；半刚性；基层市政道路的施工现场往往受到多种因素影响，因此制定合理的施工方案和选用切实可行的施工工艺，对于保障市政道路工程的质量和工程进度至关重要。
有研究表明通过提高混合料的密实度、控制水泥的含量等途径，能够在一定程度上控制干缩裂缝的产生。
笔者认为可以根据现场压实方式研究与之相配的室内成型方法，这对指导现场操作有着重大的意义。
本文提出了基于振动成型法的半刚性水泥稳定碎石基层的配比设计、室内试验，并对其施工工艺过程以及注意事项进行了详细的阐述。
1 室内试验1.1 原材料①水泥。
半刚性水泥稳定碎石基层选用强度等级为R32.5的普通硅酸盐水泥，不能使用硬化快、早期强度高的水泥。
水泥的初凝时间至少为3 h，终凝时间至少为6 h。
除此之外，水泥3 d的抗拉强度至少为11 MPa，28 d的抗拉强度至少为32.5 MPa。
②碎石。
按照碎石的粒径大小可以分为四个档次，分别是0～2.36 mm、2.36～4.75 mm、4.75～19 mm以及19～31.5 mm，四个档次应当分仓堆放。
1.2 配合比设计本研究中使用振动法来成型水泥稳定碎石试件。
为了增加基层的抗冲刷、抗收缩性能，提高强度，可以参照骨架密实型混合料的要求进行配合比设计。
通过大量的试验和检测，找出其集料组成、水泥掺量、最大干密度以及含水量。
具体的技术指标见表1：1.2.1 集料组成在现行的道路施工规范当中，对集料级配曲线是有一定的要求的，粗料比较少，细料过多。
浅谈振动成型法施工优点和工艺控制
6MTM 不少于6h 硅酸盐水泥，水泥标号为32.5#，用量控制在3.5%～4.5%范围内；采用散装水泥时，要进行水泥快速检测，散装水泥温度应低于50℃。
水泥质量要求见表1。
随着公路交通事业的发展，对路面基层施工质量要求越来越高，忻保高速公路建管处推行振动成型法施工技术，提高半刚性基层的设计和施工质量，降低施工成本。
本文结合振动成型法施工技术，谈谈对施工质量管理和施工技术管理工作的认识。
1振动成型法应用在施工中的优点（1）可提高半刚性基层抗裂、抗冲刷、抗疲劳等性能。
（2）增加现场施工材料密实度，提高半刚性基层强度。
（3）可优化级配，通过增加粗集料含量，提高材料颗粒间的嵌挤性，从而适当降低水泥剂量，在保证强度的前提下达到抗裂效果。
（4）有利于结构层的层间结合。
由于适当增加粗集料含量，且提高了混合料密实度，使成型基层表面即密实又不光滑。
2 水泥稳定碎石基层振动成型法原材料控制及配合比优化设计2.1 原材料控制（1）集料：各规格集料及合成集料级配必须符合要求；合成级配主要控制19mm 、9.5m m 、4.75mm 、0.075m m 四个档进行控制。
19mm 筛孔通过率控制在75%～85%之间，9.5mm 筛孔通过率控制在47%～59%之间，4.75mm 筛孔通过率控制在29%～40%之间。
0.075mm 筛孔通过率控制在0～5%之间，特别控制好细集料中5颗粒含量不能超过％。
（）水泥：应采用初凝时间不少于3、终凝时间浅谈振动成型法施工优点和工艺控制The Advantages and the Pr ocess Contr ol On th e VibrationMolding Meth od in Constr uction山西运城路桥有限责任公司 程伟鹏/CHENG Weipeng 赵利明/ZHAO Liming长安大学工程机械学院 晏双龙/YAN Shuanglong摘 要：水泥稳碎石基层振动成型法施工，是在路面结构不变的情况下，寻求提高路面使用性能，预防早期破坏的新工艺。
振动成型半刚性抗裂水泥稳定碎石基层施工质量控制
清理不干净 ， 在基层与底基层之 间形成夹层 ， 势必 当水通过基层 或基层的细微裂缝进入到夹层中 ， 在行车荷 载的作 用下 ， 夹层泥 软化成浆 ； 种泥浆被逐渐压挤 出裂缝 ， 这 导致基层与底基层间形 成脱空 ， 车辆荷 载的反复作用下 ， 在 路面很快会产生破坏 。底基 层顶面清理干净后要洒水湿润 。
２ 拌 和质量 的控 制
（） １配料必须准确 ， 以保证混合料满足级配要求和强度要求。 要严格按照 目 标级配筛分 曲线配制生产级配 ， 送试验室做 目 标配 比的材料必须有代表性 ， 符合料场内大面积使用的材料。 （ ）ｎ ２ ａ 水拌和要均匀 ， 保证 到达 工地混合 料的含水 量接近 并 最佳含水量 。混合料的均匀性 ， 是影响基层结构强度 均匀性的关 键。 最佳含水量对压实度的提高 ， 减少干缩裂缝有着重要的作用 。 有资料介绍 ， 就水泥稳定材料而言 ， 含水量增加 １ ， ％ 对干缩应变
路面基层 的强度与稳定性 ， 对路面的整体强度 ， 特别 是沥青 路面 的强度 ， 使用质量和使用寿命 ， 有很大 的影 响。而基层的强 度与稳定性又直接受到原材料及混合料质量 的影响 。因此 ， 无论
何种路面基层 的结构质量 、 原材料及 混合料的性质 ， 满足规 必须 范所 规定 的质量要求 ， 从而保证路面的使用质量及使 用寿命 。
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科 之 学 友
Ｆｎｆｉｅ ａ ｉ ｃｃ ｍｅ ｒｄ ｅ ｔ ｅｏ ｎＡ ｕ Ｓ
２７ ｏ 国 ｏ￣ ３ ｏ Ｎ
振动成型半刚性抗裂水 泥稳定碎石基层 施 工质 量 控 制
李东 ， 峰 毛素 兰
（ 南省公路工程局集 团有限公 司 ，河南 河 ４０５ ） ５ ０ ２
摘
要： 从施 工前准备 、 材料拌和、 、 摊铺 碾压及 养生等几方 面对振 动成型半刚性抗裂水
基于振动成型法的半刚性基层配合比设计和施工技术探讨
基于振动成型法的半刚性基层配合比设计和施工技术探讨高畅;陈颖【摘要】水泥稳定碎石基层配合比设计中确定压实度控制参数的传统方法是重型击实法,与实际施工的振动碾压方法有明显不同.而采用振动成型法则与实际施工碾压方式更为接近.依托韶赣高速公路B01标路面工程对半刚性基层振动成型法配合比设计及施工技术进行分析,为该方法的推广使用提供技术参考.【期刊名称】《公路交通技术》【年(卷),期】2011(000)005【总页数】5页(P4-8)【关键词】半刚性基层;收缩裂缝;重型击实法;振动成型法【作者】高畅;陈颖【作者单位】广东省长大公路工程有限公司,广州510620;广东省长大公路工程有限公司,广州510620【正文语种】中文【中图分类】U416.1半刚性基层沥青混凝土结构在我国已得到广泛使用，但其开裂问题仍然没有得到很好解决，其中收缩开裂是沥青面层裂缝类病害的主要表现形式。
半刚性基层级配范围上下波动大，大多数结构为密实悬浮结构，粉料含量较高，形不成足够的骨架，要达到设计强度标准，往往导致水泥用量偏高，加大了裂缝病害发生的可能性，严重影响路面的使用寿命。
目前半刚性基层配合比设计中，普遍采用重型击实试验确定最佳含水量和最大干密度，用静压法得到的试件强度确定水泥剂量。
但由于施工现场大量使用振动压路机和轮胎压路机，故室内试验成型方式不能有效模拟现场施工条件。
因此，为全面提高路面使用寿命和半刚性基层的施工质量，笔者对半刚性基层振动成型法设计和施工技术进行了试验研究。
1 振动成型法与重型击实法比较采用振动成型法进行水泥稳定碎石基层配合比设计是半刚性基层配合比设计领域的重大转变，与传统重型击实法相比较，其优越性主要表现在以下几方面。
1)振动成型法级配设计更加优化。
一方面，水泥稳定碎石结构采用骨架密实型结构，由于粗集料的骨架嵌挤作用使得水泥稳定碎石混合料强度进一步提高，满足了其作为路面结构主要承重层的需求，集料嵌挤更为密实，空隙率更低，密实度相对重型击实法更高;另一方面，由于粗集料的相互嵌挤使得混合料抗开裂能力增强，后期反射裂缝得以减少。
半刚性基层抗裂设计施工方法及裂缝处治
半刚性基层抗裂设计施工方法及裂缝处治摘要：简要介绍汤屯高速公路水泥稳定基层抗裂配合比设计及施工控制方法，并对基层裂缝的处治方法及现场施工关键控制要点进行了综合论述。
关键词：半刚性基层；发射裂缝；处治方法；施工控制1、工程概况汤口至屯溪高速公路既是国家重点干线天津至汕尾公路、杭州至兰州公路的重要组成部分，又是安徽省公路主骨架的“一纵”，也是连接“两山一湖（黄山、九华山、太平湖）”旅游的交通要道及“黄山~衢州~南平”与“黄山~千岛湖~武夷山”大旅游线路的重要组成部分。
由我们中铁十九局集团第三工程有限公司承建的路面工程第二合同段，全长27.86km，基层部分设计为35cm水泥稳定碎石基层+17cm水泥稳定碎石底基层。
2、半刚性基层存在的问题半刚性基层要求应具有“足够的强度、适宜的刚度、较小的变形及良好的抗裂性能”的要求，但是我国目前高速公路半刚性基层在设计时往往只强调对基层的强度要求，这样造成的结果往往导致基层适应变形的能力很小、基层刚度（模量）很大，同时由于半刚性基层散粒体材料固有的干温缩特性，极易造成路面基层的收缩裂缝，进而反射到沥青面层上。
这种反射裂缝病害，在我国的南方及北方均很普遍，只是形成的原因不同而已，路面裂缝病害在出现初期对路面的使用影响并不是很大，但是随着汽车荷载、雨水的作用，这种裂缝逐渐加宽，造成路面唧泥等病害，严重影响道路的继续作用，甚至会造成路面结构性损坏，为此半刚性基层沥青路面反射裂缝问题已成为我国高速公路沥青路面的主要病害之—。
3、水泥稳定碎石抗裂性能评价方法及骨架密实结构水泥稳定碎石配合比设计方法3.1、水泥稳定碎石抗裂性能评价方法评价材料抗裂性能应全面考虑材料的力学性能、温缩或干缩应变，而不能仅考虑稳缩或干缩系数的大小。
而评价干缩性能好坏还需考虑其失水量，因为不同材料平均干缩系数可能相差不大，但由于各自含水量不同可能产生的干缩应变也就不同。
水泥稳定碎石基层材料在温度作用或失水作用下的开裂模式可以直观理解为在温度作用或失水作用下产生的收缩应变超过了材料自身所能承受的最大拉应变，因此采用材料的温度收缩系数或干缩系数与材料极限抗拉应变的比值来表征其抗裂性能。
浅析振动成型法在抗裂型水泥稳定碎石基层中的应用
浅析振动成型法在抗裂型水泥稳定碎石基层中的应用水泥稳定碎石基层是我国目前在高等级沥青路面中应用最为广泛的基层形式，具备整体强度高、板体性好；水稳定性与抗冻性较好；对地材要求低、造价低等优点，但同样具有反射裂缝、早期破坏及结构性破坏，最后丧失板体性等缺点，文章主要介绍分析振动成型法在水泥稳定碎石级配设计、施工过程中的应用来避免裂缝等提高水泥稳定碎石基层的施工质量。
标签：振动成型；水稳混合料；重型击实；设计强度1 我国水泥稳定碎石基层的应用现状1.1 水泥稳定碎石基层是我国在沥青路面中应用最为广泛的基层形式，在新建及改扩建工程中所占比例在90%以上。
作为承受路面主要荷载的水泥稳定碎石基层有以下优势：水泥稳定碎石强度形成快，养生期短，开放交通早；水稳定性高，抗冲刷能力强；能避免粉煤灰中硫、磷等元素对路面的不利影响等。
但水泥稳定碎石基层缺点同样明显，主要表现在：荷载作用下强度与模量逐年衰减；因反射裂缝导致沥青面层出现裂缝；对荷载大小的敏感性较大，容易出现致命破坏；密水性好，容易积水，导致沥青路面水损坏；收缩、温缩系数大，导致路面早期破坏。
1.2 基于半刚性基层材料以上的特点，水泥稳定碎石基层强度和裂缝是半刚性基层的互相矛盾的两个方面，强度是它的立身之本，有一个适宜的值，不是越大越好，强度高必然增加结合料用量，细料增加导致裂缝出现的频率增高。
为了更好的利用水泥稳定碎石的优点，弱化缺点，应在保证强度的基础上尽量优化级配、采用较少的结合料用量，避免裂缝的出现。
振动成型法就是一种突出其优点弱化其弱点的施工方法。
2 振动成型法原理及特点2.1 振动成型法原理2.1.1 普通标准击实方法是在室内通过施加冲击荷载对被压材料进行压实，与现场夯实过程一致，与现场静力压路机的作用过程虽不尽相同，但就通过对材料产生剪应力使之压实这一效果来说是相似的。
但与振动压实通过高频振动作用使材料产生液化来压密的过程是完全不同的。
静力压实成型试件的方法和静力压路机滚压的机理是相同的，但是和振动压路机的振动压实机理则不同。
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７
率 由０ ７ ～ ％缩至 ０ ３ ～％。使粒径 ４ ５ ｍ以上 的集料 ．ｍ ７ 重量 占集料总重量 ７％～ ０ 水泥用量 由传统设计 ０ ８％， 的水泥用量为 ５ ６ 减至 ３ ４ 使其结构形式 ％～ ％， ％～ ％，
变 为骨架 密 实 型结 构 。 是这 一 设计 的优 化 ， 半 刚 正 使
如下 ：
（） １半刚性基层 的收缩裂缝及 由此引起 沥青路
面 的反 射 裂缝不 同 的程 度存 在 ； （ ） 刚性 基层 非常 致 密 ， 从 各种 途径 进入 路 ２半 水 面并到 达基 层后 ， 能从 基层 迅 速排 走 ， 不 只能 沿沥 青 和基层 的界面 扩散 、 聚 ， 积 造成路 面 破坏 ； （ ） 刚性 基层 材料 的强度 、 ３半 模量 会 由于 干湿 和
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吉林 交通科 技
２０ ０ ７年第 ４期
Ｓ Ｉ Ｎ ＥＡＮ １Ｃ Ｏ Ｏ Ｙ Ｏ ＵＮ Ｃ ＭＭＵ ＩＡ Ｉ Ｎ Ｃ Ｅ Ｃ Ｄ Ｉ ＨＮ Ｌ Ｇ ＦＪ Ｏ Ｅ Ｉ ＮＣ ＴＯ Ｓ
总 第 １ ０期 １
抗裂半刚性 基层混合料振动成型法配 比设计与施工应用
公路上得到成功应用 。 ０ ７ ２０ 年初本人 以咨询工程师 的身份参与 了河南永毫淮高速公路抗裂半刚性基层 这项 新 技术 的推 广工作 ，下 面就该 工程 实施 过程 中 的有 关情 况做 简单 介绍 。该高速 公 路下基 层 为水 泥
陈 敏 韩 中宇 程联双
吉林省天达工程咨询监理有限责任公司（ 长春 １０ ６ ） ３ ０ １
【 内容摘要 】 针对半刚性基层路 面结构存在的裂缝 问题 ， 出采用抗裂半刚性基层混合料振动成型法配 提
合 比设 计 的新 方法 。
【 关键词 】 路 面 半刚性基层 抗Байду номын сангаас 配合比
近年来 ，我国高等级公路建设取得突飞猛进 的 发展 ， 十一五” 在“ 期间全 国将建 成“ 五纵七横 ” 国道 干线公路网， 在吉林省也将修建多条高速公路 ， 使吉 林省高速公路 的总里程达到 ２０ ｋ 高等级公路 网 ０ ０ｍ。 的建成运营， 人们 的出行将更方便快捷 ， 对社会经济 的发展 将发 挥 巨大 的推动 作 用 。如何 降低 公路 的运 营维护成本提高公路的使用年限，成为决策部 门最 关心的问题。 为了保障公路 的合理使用年限 ， 相关部
行修补。 正是 半 刚性基 层 的上 述缺 陷 ，所 以对半 刚性 基 层优化设计更显其重要性 。这种半刚性基层优化设 计方法 ，已经写入交通部行业标准 ＪＧ Ｄ ０ ２０ Ｔ ５ — ０６ 《 公路沥青路 面设计规范》 ６ 第 节和附录 Ａ 这是对 ， 在其前实施的 ＪＪ １—７ 公路沥青路 面设计规范》 Ｔ ４ ９ （ ０ 设计方法 的重大改进 。下面就 ＪＧ Ｄ ０ ２ ０（ Ｔ ５ —０ ６公路 沥青路面设计规范》 中关于半 刚性基层设计的特点
门对 运 营车辆 实 施超 载治 理 ，这在 某 种程 度上 减 轻 了公 路 的超 前破 坏 ， 得 了一定 的成效 。除此 之外 ， 取 从 路面 结构 设计 上 寻求 突破 ，对半 刚 性基 层进 行 优 化 设计 施工 ， 于减 轻公 路路 面 的早 期破 坏 ， 高公 对 提 冻融循 环 ， 反复 荷 载 的作 用 下 因疲劳 而逐 渐衰 减 ； 在 （ ） 刚性 基 层 沥 青 路 面对 重 载 车 来说 具有 更 ４半 大 的轴 载 敏感 性 ； （ ） 刚性 基层 损 坏后 没有 自愈 能 力 ， 无法 进 ５半 且
质性 的改变 ，以减少半刚性基层的缺陷 （ 主要是裂
缝 ）提 高半 刚性 基层 的路 用性 能 。 ，
我们知道 ， 半刚性基层具有强度高 、 稳定性好 、 刚性 大 、 设成 本 低 的特点 ， 以半 刚性 基层 的路 面 建 所
结构形 式 在我 国被 广泛 采 用 。但 这 种结 构形 式 也存 在一定 的缺 陷 ，相 关文 献 对半 刚性 基层 的缺陷 描述
性基层的抗裂性能明显提高 ，还使得对半刚性基层
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总第 １０ 期 １
陈敏等 ： 抗裂半刚性基层 混合料振动成型法配比设计与施工应用
２０ 年第 ４ ０７ 期
的施工工艺水平和技术要求进一步的提高。
（ ） 验室 振 动 法试 件 成 型 进行 抗 裂 半 刚 性基 ２试
一
形式 ， 它主要包括水泥稳定碎石（ 砾石 ） 及二灰碎石 等结构形式。 传统的设计方法为悬浮密实型结构 ， 其 设计控制为 ７ 天无侧 限抗压强度这 唯一 的指标 ， 所 以在施 工控 制 时往 往 只注重 提 高强度 ，甚至 有可 能 导致强度过 大造成许多负面影响—— 刚度过大 、 收 缩变形过大、 抗冲刷性能差。新《 公路沥青路面设计 规范》 中优化 了级配即调整半刚性基层 的级配范围， 新《 公路沥青路面设计规范》 对材料级配范围进行了 较 大调 整 ， 配 范 围缩小 了 ， １ｍ 筛孔 的通 过 率 级 如 ９ｍ
浅述 如下 ：
路路面的使用品质 ， 延长公路的正常使用寿命 ， 降低 公路 的运 营维护 成本 ，将 是一 个切 实 可行 的解 决 办
法。
（ ） 整级 配改 善 了半 刚性 基层 的路用 性能 。 １调 半 刚 性路 面是 我 国高 等级公 路 路 面 的主要结 构
所谓 半 刚性基 层进 行 优化 设计 就 是对 长期 以来
由 ７ ％～ ９ ２ ８％缩 至 ６％～ ６ ４７ｍｍ筛 孔 的通 过 率 ８ ８ ％；． ５ 由 ２ ％～ ９ ９ ４ ％缩 至 ２％～ ２ ；．７ｍｍ筛 孔 的 通 过 ２ ３ ％ ００５
直延用的设计方法和关键配 比参数的调整 ，并对
半 刚性基 层混 合 料室 内标 准试 验试 件 成型 方法 做 实
率 由０ ７ ～ ％缩至 ０ ３ ～％。使粒径 ４ ５ ｍ以上 的集料 ．ｍ ７ 重量 占集料总重量 ７％～ ０ 水泥用量 由传统设计 ０ ８％， 的水泥用量为 ５ ６ 减至 ３ ４ 使其结构形式 ％～ ％， ％～ ％，
变 为骨架 密 实 型结 构 。 是这 一 设计 的优 化 ， 半 刚 正 使
如下 ：
（） １半刚性基层 的收缩裂缝及 由此引起 沥青路
面 的反 射 裂缝不 同 的程 度存 在 ； （ ） 刚性 基层 非常 致 密 ， 从 各种 途径 进入 路 ２半 水 面并到 达基 层后 ， 能从 基层 迅 速排 走 ， 不 只能 沿沥 青 和基层 的界面 扩散 、 聚 ， 积 造成路 面 破坏 ； （ ） 刚性 基层 材料 的强度 、 ３半 模量 会 由于 干湿 和
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吉林 交通科 技
２０ ０ ７年第 ４期
Ｓ Ｉ Ｎ ＥＡＮ １Ｃ Ｏ Ｏ Ｙ Ｏ ＵＮ Ｃ ＭＭＵ ＩＡ Ｉ Ｎ Ｃ Ｅ Ｃ Ｄ Ｉ ＨＮ Ｌ Ｇ ＦＪ Ｏ Ｅ Ｉ ＮＣ ＴＯ Ｓ
总 第 １ ０期 １
抗裂半刚性 基层混合料振动成型法配 比设计与施工应用
公路上得到成功应用 。 ０ ７ ２０ 年初本人 以咨询工程师 的身份参与 了河南永毫淮高速公路抗裂半刚性基层 这项 新 技术 的推 广工作 ，下 面就该 工程 实施 过程 中 的有 关情 况做 简单 介绍 。该高速 公 路下基 层 为水 泥
陈 敏 韩 中宇 程联双
吉林省天达工程咨询监理有限责任公司（ 长春 １０ ６ ） ３ ０ １
【 内容摘要 】 针对半刚性基层路 面结构存在的裂缝 问题 ， 出采用抗裂半刚性基层混合料振动成型法配 提
合 比设 计 的新 方法 。
【 关键词 】 路 面 半刚性基层 抗Байду номын сангаас 配合比
近年来 ，我国高等级公路建设取得突飞猛进 的 发展 ， 十一五” 在“ 期间全 国将建 成“ 五纵七横 ” 国道 干线公路网， 在吉林省也将修建多条高速公路 ， 使吉 林省高速公路 的总里程达到 ２０ ｋ 高等级公路 网 ０ ０ｍ。 的建成运营， 人们 的出行将更方便快捷 ， 对社会经济 的发展 将发 挥 巨大 的推动 作 用 。如何 降低 公路 的运 营维护成本提高公路的使用年限，成为决策部 门最 关心的问题。 为了保障公路 的合理使用年限 ， 相关部
行修补。 正是 半 刚性基 层 的上 述缺 陷 ，所 以对半 刚性 基 层优化设计更显其重要性 。这种半刚性基层优化设 计方法 ，已经写入交通部行业标准 ＪＧ Ｄ ０ ２０ Ｔ ５ — ０６ 《 公路沥青路 面设计规范》 ６ 第 节和附录 Ａ 这是对 ， 在其前实施的 ＪＪ １—７ 公路沥青路 面设计规范》 Ｔ ４ ９ （ ０ 设计方法 的重大改进 。下面就 ＪＧ Ｄ ０ ２ ０（ Ｔ ５ —０ ６公路 沥青路面设计规范》 中关于半 刚性基层设计的特点
门对 运 营车辆 实 施超 载治 理 ，这在 某 种程 度上 减 轻 了公 路 的超 前破 坏 ， 得 了一定 的成效 。除此 之外 ， 取 从 路面 结构 设计 上 寻求 突破 ，对半 刚 性基 层进 行 优 化 设计 施工 ， 于减 轻公 路路 面 的早 期破 坏 ， 高公 对 提 冻融循 环 ， 反复 荷 载 的作 用 下 因疲劳 而逐 渐衰 减 ； 在 （ ） 刚性 基 层 沥 青 路 面对 重 载 车 来说 具有 更 ４半 大 的轴 载 敏感 性 ； （ ） 刚性 基层 损 坏后 没有 自愈 能 力 ， 无法 进 ５半 且
质性 的改变 ，以减少半刚性基层的缺陷 （ 主要是裂
缝 ）提 高半 刚性 基层 的路 用性 能 。 ，
我们知道 ， 半刚性基层具有强度高 、 稳定性好 、 刚性 大 、 设成 本 低 的特点 ， 以半 刚性 基层 的路 面 建 所
结构形 式 在我 国被 广泛 采 用 。但 这 种结 构形 式 也存 在一定 的缺 陷 ，相 关文 献 对半 刚性 基层 的缺陷 描述
性基层的抗裂性能明显提高 ，还使得对半刚性基层
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总第 １０ 期 １
陈敏等 ： 抗裂半刚性基层 混合料振动成型法配比设计与施工应用
２０ 年第 ４ ０７ 期
的施工工艺水平和技术要求进一步的提高。
（ ） 验室 振 动 法试 件 成 型 进行 抗 裂 半 刚 性基 ２试
一
形式 ， 它主要包括水泥稳定碎石（ 砾石 ） 及二灰碎石 等结构形式。 传统的设计方法为悬浮密实型结构 ， 其 设计控制为 ７ 天无侧 限抗压强度这 唯一 的指标 ， 所 以在施 工控 制 时往 往 只注重 提 高强度 ，甚至 有可 能 导致强度过 大造成许多负面影响—— 刚度过大 、 收 缩变形过大、 抗冲刷性能差。新《 公路沥青路面设计 规范》 中优化 了级配即调整半刚性基层 的级配范围， 新《 公路沥青路面设计规范》 对材料级配范围进行了 较 大调 整 ， 配 范 围缩小 了 ， １ｍ 筛孔 的通 过 率 级 如 ９ｍ
浅述 如下 ：
路路面的使用品质 ， 延长公路的正常使用寿命 ， 降低 公路 的运 营维护 成本 ，将 是一 个切 实 可行 的解 决 办
法。
（ ） 整级 配改 善 了半 刚性 基层 的路用 性能 。 １调 半 刚 性路 面是 我 国高 等级公 路 路 面 的主要结 构
所谓 半 刚性基 层进 行 优化 设计 就 是对 长期 以来
由 ７ ％～ ９ ２ ８％缩 至 ６％～ ６ ４７ｍｍ筛 孔 的通 过 率 ８ ８ ％；． ５ 由 ２ ％～ ９ ９ ４ ％缩 至 ２％～ ２ ；．７ｍｍ筛 孔 的 通 过 ２ ３ ％ ００５
直延用的设计方法和关键配 比参数的调整 ，并对
半 刚性基 层混 合 料室 内标 准试 验试 件 成型 方法 做 实