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[摘 要]随着我国基础设施建设的逐步展开，高速公路路面施工也在面临着重大的改革，一些新型技术措施的应用，极大的提高了路面施工工程的质量，激发原材料的潜能，减少了部分能源消耗，从而提升原材混合料的强度、耐久性及耐冲刷性等指标性能，使其得到了革命性的改变。
[关键词]公路路面；振动搅拌技术；优势；创新点
中图分类号：P867 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）44-0185-01
一、全国水泥稳定碎石振动搅拌技术应用及标准体系建立情况
水泥稳定碎石振动搅拌技术目前已在全国广泛推广使用，在安徽、江西、浙江、山东、河南、河北等省市使用数量达到十台以上。
河北省《公路路面骨架密实型水泥稳定碎石基层振动拌和施工技术规范》DB13/T2470-2017已于2017年6月1日起颁布实施。
河南省《振动拌和骨架密实水泥稳定碎石基层施工技术规范》DB41/T1419-2017也于2017年7月7日正式发布实施。
目前，交通运输部已经批准了《骨架密实型水稳基层振动拌和振动成型施工工法》，中国工程建设标准化协会标准《公路路面振动搅拌耐久型水泥稳定碎石基层设计施工技术规程》也已通过大纲评审。
二、振动搅拌技术机理与效率
振动式水泥稳定碎石搅拌机是采用叶片强制搅拌和振动作用相结合，使混合料产生对流、扩散作用，粒径较小的材料可充分弥散并均匀分布，水泥浆和细集料颗粒均匀分散后粘结在粗骨料的表面，避免了粗骨料露白和混合料不均匀的现象。振动搅拌机的原理是通过在普通搅拌机上加入激振器，通过传动装置传递到振动轴，在对混合料进行搅拌的同时加以振动，使混合料颗粒在搅拌的过程中处于振动状态，水泥浆和细集料收到这种作用后就会均匀的附着于粗骨料表面，这不仅增加了水泥水化反应的进程，也改善了混合料的微观结构。
使水泥等细集料充分弥散，水泥水化更加充分，水泥水化产物与骨料表面牢固粘结，使混合料强度、耐久性及耐冲刷性等指标得到革命性提升[1]。
三、水泥稳定碎石振动搅拌技术体系应用研究
（一）、现阶段水泥稳定碎石结构层设计施工的三大难题
1、水泥用量过大，造成水泥稳定碎石基层裂缝增多，影响使用寿命，也不符合低碳高速公路路面工程交通事业发展要求；
2、搅拌不均匀，导致水泥水化不充分及局部混合料水泥含量偏小，通车以后抗弯拉能力及水稳定性降低，容易出现局部裂缝及沉陷，违背了交通运输部《公路路面基层施工技术细则》中路面基层“高强度高耐久性低变异性”的总体技术要求；
3、传统的水泥稳定碎石搅拌机搅拌不均匀、易离析，经常出现粗骨料表面干燥露白现象，细集料很少粘结，在装卸运输摊铺碾压过程中出现离析现象，形成半刚性路面基层质量隐患。
（二）、应用水泥稳定碎石振动搅拌技术优势
通过项目实践经验，振动搅拌技术能够使水泥、粉煤灰颗粒及水分子等微米级颗粒，在粗骨料表面及间隙中均匀分布，成功破解了水泥稳定碎石结构层设计施工的三大难题。
1、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，将混合料中的水泥团、灰团震碎，使其均匀分布在混合料中，有效防止混合料离析发生。
2、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将粗骨料包衰均匀，大、粒径的粗骨料表面相当于均匀涂抹了一層“润滑剂”，骨料在移动时，其间的摩阻力降低，压实功更容易向下传递，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，基层整体耐久性显著提升[2]。
3、提高强度，降低水泥用量，减少裂缝
混合料在振动搅拌技术作用下充分搅拌均匀，相同配合比情况下强度提高20%-100%以上，科学减少水泥用量，减少半刚性基层裂缝发生。
4、高效、节能、环保
与传统搅拌设备比较，振动搅拌机不仅可以实现满负荷工作，而且设备性能、稳定性与可靠性更优，对配件和易耗品的消耗较少，生产过程中安全系数高，可有效降低原材料和能源消耗。
（三）、水泥稳定碎石振动搅拌技术核心创新点
1、7天取芯无侧限抗压强度代表值不小于6MPa；
2、7天取芯无侧限抗压强度变异系数不大于12%；
3、设计水泥剂量采用2.0～3.5%；
4、7天取芯无侧限抗压强度样本100%完整，不会出现“断根现象”；
5、交工通车经历一个冬季收缩，路面反射贯通裂缝的间距比普通搅拌增大一倍以上；
6、科学控制用水量，最大程度减少基层干缩裂缝。
四、应用效果分析
通过对江苏省锡通高速公路北接线四标路面工程的现场实践应用，发现水泥稳定碎石混合料振动搅拌设备相较于传统搅拌设备，在质量提升、节能降耗等方面具有明显特点和优势：
一、质量提升方面：
1、由于高转速及振动装置释放的振动作用，使得水泥颗粒、水分子和细集料充分均匀弥散，杜绝了大骨料未沾水，未裹灰现象，使混合料粗骨料表面出现“长毛”现象，混合料均匀性得到极大的提升。
2、振动装置使得级配稳定，大大减少了混合料离析现象，增加压实效率，提升结构层强度，芯样100%完整且密实度好，未出现“断根”现象。
3、适当降低水泥计量条件下，水稳碎石下基层7d无侧限抗压强度至少提升25%以上。
4、将水泥剂量微调至3.9%后，使用振动搅拌设备对路面中基层7d无侧限抗压强度提升效果显著，强度最大值为9.2MPa，代表值为7MPa左右，变异系数控制在9%以内。 5、水稳下基层试验段弯沉检测结果
对静力搅拌与振动搅拌水稳下基层试验段的弯沉进行了检测，在测试点接近的情况下，振动搅拌水稳下基层试验段的弯沉平均值及代表值均小于静力搅拌，其中弯沉平均值减小8.6%，代表值减小30.5%。
6、水稳上基层试验段弯沉检测结果
对双拌缸与振动拌缸水稳上基层试验段的弯沉进行了检测，在测试点接近的情况下，振动搅拌水稳上基层试验段的弯沉平均值及代表值均小于静力搅拌，其中弯沉平均值减小25.2%，代表值减小22.8%。
7、截至目前，使用振动搅拌设备生产混合料摊铺的路面基层表面均匀无离析，基本无反射裂缝，减少了面层摊铺前对基层反射裂缝处理的几率，从而保证了沥青混凝土路面的平整度和耐久性要求。
8、结合现场强度试验数据远高于设计强度和振动搅拌设备特性判断，水泥剂量存在较大的调整空间，但是考虑到初次应用振动搅拌设备，又为了保证现场水泥稳定材料的和易性，项目经理部在施工中仅对水泥剂量小幅下调。
五、节能降耗方面（按100万吨混合料估算）：
1、直接经济效益：
（1）、相比二次搅拌可节约用电成本约4～5万元；
（2）、保守按1%降低水泥用量，可節约水泥4500吨，水泥按500元/吨测算，可节约水泥成本约225万元；
（3）、由于振动搅拌拌缸易清理且只有一个拌缸，可以减少辅助工人2～3人，节约约20万元；累计可降低成本250余万元。
2、间接经济效益：
（1）、无需因串联拌缸增加场站用地，减少资源浪费；
（2）、减少后期对基层反射裂缝处理的投入，降低养护成本，提升路面耐久性和通行质量。
3、社会环境效益：
由振动搅拌带来的水泥稳定碎石半刚性基层水泥剂量的减少，不仅可以减少烧制水泥所需要的能源，也能减少因为燃煤和分解石灰石释放出来的大量二氧化碳，按照每吨水泥平均综合耗能约120公斤标准煤，向大气排放二氧化碳气体约0.75吨。应用振动搅拌技术分析得出，按节约水泥1%比例计算，可节省540吨标准煤，减少3.375吨二氧化碳气体排放，社会环境效益非常显著。
六、结束语
综上所述，通过在锡通高速公路项目上的应用，应用振动搅拌技术，不仅能创造较大的社会和经济效益，而且能够充分保证工程质量提升，确保施工标段品质工程质量，同时也更符合国家及行业“践行五大发展理念，打造品质示范工程”的实际要求，是高速公路路面工程施工技术上的极大创新和迫切需要。
参考文献
[1]张飞龙；张良奇.振动搅拌技术在水泥稳定碎石基层施工中的应用-《工程机械与维修》-2017
[2]张振兴；张良奇.振动搅拌技术在路面水稳基层施工中的应用-《筑路机械与施工机械化》-2016
[关键词]公路路面；振动搅拌技术；优势；创新点
中图分类号：P867 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）44-0185-01
一、全国水泥稳定碎石振动搅拌技术应用及标准体系建立情况
水泥稳定碎石振动搅拌技术目前已在全国广泛推广使用，在安徽、江西、浙江、山东、河南、河北等省市使用数量达到十台以上。
河北省《公路路面骨架密实型水泥稳定碎石基层振动拌和施工技术规范》DB13/T2470-2017已于2017年6月1日起颁布实施。
河南省《振动拌和骨架密实水泥稳定碎石基层施工技术规范》DB41/T1419-2017也于2017年7月7日正式发布实施。
目前，交通运输部已经批准了《骨架密实型水稳基层振动拌和振动成型施工工法》，中国工程建设标准化协会标准《公路路面振动搅拌耐久型水泥稳定碎石基层设计施工技术规程》也已通过大纲评审。
二、振动搅拌技术机理与效率
振动式水泥稳定碎石搅拌机是采用叶片强制搅拌和振动作用相结合，使混合料产生对流、扩散作用，粒径较小的材料可充分弥散并均匀分布，水泥浆和细集料颗粒均匀分散后粘结在粗骨料的表面，避免了粗骨料露白和混合料不均匀的现象。振动搅拌机的原理是通过在普通搅拌机上加入激振器，通过传动装置传递到振动轴，在对混合料进行搅拌的同时加以振动，使混合料颗粒在搅拌的过程中处于振动状态，水泥浆和细集料收到这种作用后就会均匀的附着于粗骨料表面，这不仅增加了水泥水化反应的进程，也改善了混合料的微观结构。
使水泥等细集料充分弥散，水泥水化更加充分，水泥水化产物与骨料表面牢固粘结，使混合料强度、耐久性及耐冲刷性等指标得到革命性提升[1]。
三、水泥稳定碎石振动搅拌技术体系应用研究
（一）、现阶段水泥稳定碎石结构层设计施工的三大难题
1、水泥用量过大，造成水泥稳定碎石基层裂缝增多，影响使用寿命，也不符合低碳高速公路路面工程交通事业发展要求；
2、搅拌不均匀，导致水泥水化不充分及局部混合料水泥含量偏小，通车以后抗弯拉能力及水稳定性降低，容易出现局部裂缝及沉陷，违背了交通运输部《公路路面基层施工技术细则》中路面基层“高强度高耐久性低变异性”的总体技术要求；
3、传统的水泥稳定碎石搅拌机搅拌不均匀、易离析，经常出现粗骨料表面干燥露白现象，细集料很少粘结，在装卸运输摊铺碾压过程中出现离析现象，形成半刚性路面基层质量隐患。
（二）、应用水泥稳定碎石振动搅拌技术优势
通过项目实践经验，振动搅拌技术能够使水泥、粉煤灰颗粒及水分子等微米级颗粒，在粗骨料表面及间隙中均匀分布，成功破解了水泥稳定碎石结构层设计施工的三大难题。
1、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，将混合料中的水泥团、灰团震碎，使其均匀分布在混合料中，有效防止混合料离析发生。
2、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将粗骨料包衰均匀，大、粒径的粗骨料表面相当于均匀涂抹了一層“润滑剂”，骨料在移动时，其间的摩阻力降低，压实功更容易向下传递，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，基层整体耐久性显著提升[2]。
3、提高强度，降低水泥用量，减少裂缝
混合料在振动搅拌技术作用下充分搅拌均匀，相同配合比情况下强度提高20%-100%以上，科学减少水泥用量，减少半刚性基层裂缝发生。
4、高效、节能、环保
与传统搅拌设备比较，振动搅拌机不仅可以实现满负荷工作，而且设备性能、稳定性与可靠性更优，对配件和易耗品的消耗较少，生产过程中安全系数高，可有效降低原材料和能源消耗。
（三）、水泥稳定碎石振动搅拌技术核心创新点
1、7天取芯无侧限抗压强度代表值不小于6MPa；
2、7天取芯无侧限抗压强度变异系数不大于12%；
3、设计水泥剂量采用2.0～3.5%；
4、7天取芯无侧限抗压强度样本100%完整，不会出现“断根现象”；
5、交工通车经历一个冬季收缩，路面反射贯通裂缝的间距比普通搅拌增大一倍以上；
6、科学控制用水量，最大程度减少基层干缩裂缝。
四、应用效果分析
通过对江苏省锡通高速公路北接线四标路面工程的现场实践应用，发现水泥稳定碎石混合料振动搅拌设备相较于传统搅拌设备，在质量提升、节能降耗等方面具有明显特点和优势：
一、质量提升方面：
1、由于高转速及振动装置释放的振动作用，使得水泥颗粒、水分子和细集料充分均匀弥散，杜绝了大骨料未沾水，未裹灰现象，使混合料粗骨料表面出现“长毛”现象，混合料均匀性得到极大的提升。
2、振动装置使得级配稳定，大大减少了混合料离析现象，增加压实效率，提升结构层强度，芯样100%完整且密实度好，未出现“断根”现象。
3、适当降低水泥计量条件下，水稳碎石下基层7d无侧限抗压强度至少提升25%以上。
4、将水泥剂量微调至3.9%后，使用振动搅拌设备对路面中基层7d无侧限抗压强度提升效果显著，强度最大值为9.2MPa，代表值为7MPa左右，变异系数控制在9%以内。 5、水稳下基层试验段弯沉检测结果
对静力搅拌与振动搅拌水稳下基层试验段的弯沉进行了检测，在测试点接近的情况下，振动搅拌水稳下基层试验段的弯沉平均值及代表值均小于静力搅拌，其中弯沉平均值减小8.6%，代表值减小30.5%。
6、水稳上基层试验段弯沉检测结果
对双拌缸与振动拌缸水稳上基层试验段的弯沉进行了检测，在测试点接近的情况下，振动搅拌水稳上基层试验段的弯沉平均值及代表值均小于静力搅拌，其中弯沉平均值减小25.2%，代表值减小22.8%。
7、截至目前，使用振动搅拌设备生产混合料摊铺的路面基层表面均匀无离析，基本无反射裂缝，减少了面层摊铺前对基层反射裂缝处理的几率，从而保证了沥青混凝土路面的平整度和耐久性要求。
8、结合现场强度试验数据远高于设计强度和振动搅拌设备特性判断，水泥剂量存在较大的调整空间，但是考虑到初次应用振动搅拌设备，又为了保证现场水泥稳定材料的和易性，项目经理部在施工中仅对水泥剂量小幅下调。
五、节能降耗方面（按100万吨混合料估算）：
1、直接经济效益：
（1）、相比二次搅拌可节约用电成本约4～5万元；
（2）、保守按1%降低水泥用量，可節约水泥4500吨，水泥按500元/吨测算，可节约水泥成本约225万元；
（3）、由于振动搅拌拌缸易清理且只有一个拌缸，可以减少辅助工人2～3人，节约约20万元；累计可降低成本250余万元。
2、间接经济效益：
（1）、无需因串联拌缸增加场站用地，减少资源浪费；
（2）、减少后期对基层反射裂缝处理的投入，降低养护成本，提升路面耐久性和通行质量。
3、社会环境效益：
由振动搅拌带来的水泥稳定碎石半刚性基层水泥剂量的减少，不仅可以减少烧制水泥所需要的能源，也能减少因为燃煤和分解石灰石释放出来的大量二氧化碳，按照每吨水泥平均综合耗能约120公斤标准煤，向大气排放二氧化碳气体约0.75吨。应用振动搅拌技术分析得出，按节约水泥1%比例计算，可节省540吨标准煤，减少3.375吨二氧化碳气体排放，社会环境效益非常显著。
六、结束语
综上所述，通过在锡通高速公路项目上的应用，应用振动搅拌技术，不仅能创造较大的社会和经济效益，而且能够充分保证工程质量提升，确保施工标段品质工程质量，同时也更符合国家及行业“践行五大发展理念，打造品质示范工程”的实际要求，是高速公路路面工程施工技术上的极大创新和迫切需要。
参考文献
[1]张飞龙；张良奇.振动搅拌技术在水泥稳定碎石基层施工中的应用-《工程机械与维修》-2017
[2]张振兴；张良奇.振动搅拌技术在路面水稳基层施工中的应用-《筑路机械与施工机械化》-2016