大宽度大厚度摊铺基层混合料课题施工工艺组织设计

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1、大宽度大厚度摊铺基层混合料课题施工工艺组织设计长安大学筑路机械研究所陕西中大机械集团有限责任公司一、分层铺筑的缺陷及与大厚度一次性摊铺的对比目前在大宽度、大厚度道路水稳基层施工中，按工艺规范的传统方法是：双机并幅分两层摊铺。然而实践证明，这种施工方法除了生产率低，施工麻烦，成本高外，主要还会产生一些不可避免的质量隐患。双机并幅摊铺存在的主要问题是：两机接缝处存在着高度方向上的物料离析问题，当摊铺含有大粒料的稳定材料或沥青下面层时尤为严重。此外，在未配套物料转运车情况下，摊铺机不可避免地产生工作中断，由于料斗两侧壁的残余物料均为大粒料，当料斗内收

2、时集中到一起在摊铺层上形成片状离析。双机并幅摊铺的另一个问题是施工麻烦，成本增加，平整度控制要求增加。目前多数的宽幅摊铺机是机器厂商采用速成的办法将大型（9m）摊铺机螺旋和熨平板接长为12m，而整机参数不变。这样在宽幅摊铺时，由于功率不足，只能将螺旋位置提高，物料半埋螺旋以省功率，半埋螺旋引起的输料能力下降只有靠提高螺旋转速来补偿，其结果因高速旋转而降低螺旋的二次搅拌作用，特别是通断工作时急加、减速抛扬物料产生上下层离析和宽度方向上离析。以上分析说明，摊铺存在的主要问题是材料离析造成质量问题。分层铺筑本身也违背道路设计本意，本来受力层为设计的整

3、体板块，分层摊铺变成了二个薄层分别受力，影响了基层的整体强度，尤其是分层不合理、上层压实厚度往往薄于最小压实厚度10cm的要求时，往往是上层独挑重担，在处治路面早期损坏的病害过程中，上薄层过早产生龟裂，在车辆荷载的重复作用下，形成碎块，雨后冒浆，使路面早期损坏。并并机分层摊铺存在的问题(1)层间含水量不同很难结成一体。(2)层间污染造成二层很难结成一体。(3)下层光面，二层大料滚落造成两层结合不紧密。(4)二层如密实度不同或摊铺间隔时间长，膨胀系数不同易造成裂纹。(5)并机接缝处竖向离析，接缝搭接第二次摊铺，振捣塞料形成高程凸显。图1并机分层摊

4、铺结合不好而被铲掉的水稳层图2水稳大厚度大宽度摊铺与并机分层摊铺芯样比较中大摊铺机整体板块结构并机分层摊铺接缝裂纹大厚度水稳基层的施工工艺之所以要分层铺筑，主要是因为从前的压实设备的激振力小，影响深度有限，超厚水稳基层一层铺筑时，不能保证基层底部的压实度。另外传统摊铺机最大摊铺厚度为30cm左右，并且随着摊铺厚度增大材料离析加剧，不能满足大厚度一次成型摊铺的需要。但随着我国科学技术的发展，筑路机械也有了很大的发展，尤其是重型压路机和铺筑厚度可达50cm、宽度可达16m的摊铺机的问世，使我们探索超厚水泥稳定土基层一层铺筑的施工工艺成为可能。因此，

5、提出探索用重型压路机碾压，将大厚度(厚度为21～40cm)的水泥稳定土基层1层铺筑碾压成型的新工艺。为了解决这一当前我国尚未得到解决的重要难题，需探索一种新的施工工艺，使大宽度、大厚度水稳基层不再双机并幅、分层铺筑，从而克服其弊端，从源头上避免路面损坏。大厚度、大宽度水稳基层抗离析一次成型施工工艺正是这样一种方法。它有如下优点：（1）整体板块，工艺简单，不要分层养生，节约成本。（2）单机摊铺，抗离析，生产率高，平整度好，节约一个机器、一组人员。因此关键是需要一个能符合要求的摊铺机器和压实设备。本项目正是结合大宽度、大厚度水稳基层抗离析一次成型摊

6、铺工艺研究展开，主要研究通过对施工工艺的改进和设备的改进等来解决大厚度、大宽度水稳基层摊铺问题，使水稳基层均匀性、密实度、平整度等各项指标能满足规范要求。此外，为了提高大厚度大宽度一次成型摊铺的生产率，还需要增加辅助伸缩料斗或物料转运车来改善上料速度。这种施工工艺的推广应用及发展有积极的意义，具有很高的社会效益和经济效益。二、解决大厚度一次性摊铺采用的技术改进1、理论研究基础水稳层离析分类及形成原因研究（1）横向离析（见图3）横向离析产生的主要原因来自于螺旋布料机构高速旋转时产生的抛扬，这种离心力的作用造成大粒径物料容易被送往两边，摊铺越宽离析

7、越严重，摊铺越宽，两边的物料径粒越大的情况。现有摊铺机在宽幅摊铺时，集料最多只能埋在螺旋叶片三分之二处，工作时一般是半埋螺旋，只有螺旋高速旋转才能满足大量输料的要求。图3横向离析（2）竖向离析（见图4）竖向离析的原因是螺旋料槽上部大粒料沿开口处向下滚落，这一现象发生在螺旋前挡板离地间隙调节偏大且料槽中缺料的工况下，以及螺旋外端料槽前方的卸荷口处，由于大粒料沿着螺旋前挡板的间隙和卸荷口处向下滚落，结果造成大粒料滚落于摊铺下层。图4竖向离析（3）纵向离析（见图5）纵向（并机接缝处）离析形成的原因并机接缝处的竖向离析带，贯穿于中缝始终，由于大粒径粒料

8、在两摊铺机的卸荷口联接处自上而下滚落所致。下层粗粒料，上层细粒料，是典型的纵向—竖向离析。图5纵向离析（4）片状离析（见图6）半埋螺旋叶片或输料槽缺料