-1-《公路路面骨架密實型水泥穩定碎石基層振動拌和施工技術規范標準編制說明一、編制背景我國是一個發展中國家，經濟條件有限，又要大力發展公路建設，選擇半剛性基層瀝青路面結構無疑是一個技術上可行、經濟上合理的技術方案。幾十年來，半剛性基層的應用及研究雖然取得了豐碩的成果，但遠未達到完美的程度。半剛性基層瀝青路面路用性能并不是都獲得了預期的效果，主要表現為存在收縮裂縫，當有水滲入后可能出現唧漿現象；當結構組合設計不合理或半剛性基層自身存在質量問題時，往往會發生結構性破壞。以上問題的存在并不表明半剛性基層路用性能差，更不表明半剛性材料不適宜作高等級路面的基層。但是，工程實踐中出現的一些問題卻反映出目前采用的半剛性基層混合料設計、評價指標及試驗方法等方面尚需進一步研究并改進。1．半剛性基層的優點半剛性基層瀝青路面在中國公路建設中具有重大的歷史意義，直至目前，這種路面結構形式仍被廣泛采用。據統計，我國高等級公路路面基層90%以上采用半剛性基層。半剛性基層具有以下特點：一般來說，半剛性基層具有較高的強度，且具有強度隨齡期不斷增長的特性，因此半剛性基層瀝青路面通常具有較小的彎沉和較強的荷載分布能力。已有工程證明，半剛性基層瀝青路面的承載能力完全可由半剛性基層分擔，瀝青面層可僅起功能層的作用。半剛性基層材料具有較高的水穩性和抗凍穩定性，因此在水的作用及多次凍融反復作用下而不影響半剛性基層的承載能1800MPa，因而其上的瀝青面層彎拉應力相應減少，從而提高了-2-瀝青面層的耐久性。（4）建設成本低半剛性基層由于可以就地取材，水泥、石灰、粉煤灰、石料等筑路材料當地一般都能供應，所以成本較低，可節約高速公路造價。2．半剛性基層路面的缺點《國外瀝青路面設計方法總匯》中對半剛性基層的缺陷描述如下：（1）半剛性基層的收縮裂縫及由此引起瀝青路面的反射裂縫不同程度存在；（2）半剛性基層非常致密，水從各種途徑進入路面并到達基層后，不能從基層迅速排走，只能沿瀝青層和基層的界面擴散、積聚，造成路面破壞；在反復荷載的作用下因疲勞而逐漸衰減；（4）半剛性基層瀝青路面對重載車來說具有更大的軸載敏（5）半剛性基層損壞后沒有自愈能力，且無法進行修補。包括歐洲發達國家的中低交通路面一直在使用半剛性基層，并沒有發生類似我國的高速公路早期破壞現象，所以把目前我國高速公路的早期破壞現象完全歸咎于半剛性基層是不客觀的。目前半剛性基層的突出問題是裂縫，其他的問題大都是由于裂縫衍生出來的。如“半剛性基層非常致密，水從各種途徑進入路面并到達基層后，不能從基層迅速排走”就是說如果沒自愈能力”說明如果沒有裂縫也不存在需要自愈的問題了。我們必須抓住問題的本質，在解決裂縫上下功夫，只要解決了裂縫問題半剛性基層仍具有強大的生命力，完全可以與柔性基層、全厚式瀝青路面抗衡，仍將繼續為我國的高速公路發展作出貢綜上所述，我們要用客觀的眼光看問題，不能因為半剛性基層存在問題就全盤否定，在全厚式瀝青路面沒有研究成熟前，半剛性基層路面仍將是主流，所以半剛性基層挖潛是當務之急。道路科研工作者對我國的半剛性基層技術進行了深入的研-3-究，提出了能解決當前半剛性基層突出問題的振動成型技術、振動攪拌技術和骨架密實結構基層理論。1．水泥穩定碎石基層混合料振動成型技術的誕生，有效解決了水泥穩定碎石基層壓實度超百等現場施工標準問題。2．骨架密實結構研究和應用日趨成熟。研究表明，骨架密實結構基層的路用性能全面優于懸浮結構基層。3.振動攪拌技術的使用大大減少了水泥劑量。長期以來我國在半剛性基層抗裂方面的研究主要從材料入手，也取得了一些成績，但總體來講應用于實體工程后并沒有取得突破性的進展。成型方式的變革、級配的優化、振動攪拌技術的使用使半剛性基層抗裂性能取得了突破性的進展，這三大技術已成功應用于約1萬公里高速公路實體工程，經檢驗抗裂效果十分顯著，越冬的基層平均裂縫間距均不小于100m，有的段落長達數公里沒用裂縫。所以有必要制訂自治區振動攪拌技術的地方性標準，以提高我區公路路面基層質量，規范水泥穩定碎石基層的施工工藝。二、編制的目的及意義國外情況：由于國外發達國家基本上沒用水泥穩定碎石基層結構，加上振動攪拌技術又是新技術，所以國外沒用振動攪拌技術的標準。國內情況：由于振動攪拌技術是新技術，國內沒用相關的國家標準和行業標準，但個別省份出臺了這方面的地方標準，如河北省、四川省、江西省等。通過本標準的制定，以期達到解決水泥穩定碎石基層的裂縫問題，從而有效提高我區公路路面質量。三、編制過程傳統的攪拌設備攪拌時間太短，穩定土微觀勻質性差，攪拌速度較低，攪拌強度和攪拌效率低，存在速度梯度和攪拌低效區等問題。振動攪拌設備：穩定土受振動作用，內部各個顆粒將圍繞某種不穩定平衡的中間位置作連續不斷的運動，并且使相鄰粒子振動發生位移，物料顆粒間的相對運動頻率增加，攪拌室內穩定土流動的形式及能量分布必然發生變化，改善了穩定土的微觀結構；所產生的能量場將使顆粒間的摩擦力和粘-4-著力在短時間內急劇減小，物料作用于攪拌裝置上的運動阻力顯著降低，物料的循環流動和擴散運動得到加強，從而消除了低效區；在振動作用下，水泥顆粒處于顫動狀態，破壞了水泥和水顆粒團聚，為水泥充分水化提供了可能，加強了粉料與水的彌散，以及水與水泥的水化反應速度，凈化了骨料表面，增加了顆粒間碰撞次數，使粗骨料表面被細集料及水泥的水化產物緊密包裹，不僅會提高水泥穩定碎石的宏觀均勻性，而且會增強穩定土的微觀均勻性。通過振動強化加工過程，減少水泥用量，改善穩定材料微觀均勻性與結構，發揮材料本身潛能，實現水泥穩定碎石路面基層“高強度、少裂縫、耐水沖刷”等耐久性目標，是提高路面耐久抗裂性能與路面壽命的一種新方法和新技術，同意立項。于是，由許昌德通混凝土產業技術研究院有限公司牽頭，新疆德通科技有限公司、太平洋建設集團有限公司、新疆金正建投工程集團有限公司具體實施，成立《振動拌和骨架密實水泥穩定碎石基層施工技術規范》編寫組。2024年新疆德通科技有限公司向新疆混凝土工程技術學會提交了《振動拌和骨架密實水泥穩定碎石基層施工技術規范》年第二批團體標準修訂計劃的通知》（新砼標發復立項。在標準編制過程中，規范編寫組經充分調研，在充分吸收國內、外高速公路建設的規范、規程或指南先進技術和經驗的基礎上，結合我區公路建設振動拌和技術的應用情況，2024年10月完成了《振動拌和骨架密實水泥穩定碎石基層施工技術規定碎石基層施工技術規范》初稿進行討論，規范編寫組按專家的意見進行修改形成了《振動拌和骨架密實水泥穩定碎石基層四、編制原則及依據本標準在編制方面，堅持了以下幾項原則：1.以國家規范為主導原則本標準在編寫中一直遵照以國家規范為主導的原則，吸取-5-的精髓，但又不盲從國家規范，根據河南省高速公路的特點，結合河南省振動拌和的應用現狀，制定了適合我區公路建設的振動拌和技術要求和骨架密實水泥穩定碎石基層施工管理措2.堅持可操作性原則本標準在編寫中一直堅持可操作性原則，標準中涉及的水泥劑量、最佳含水量、裂縫間距等均不過度撥高，以經過努力可以達到為原則，使規范更具人性化和可操作性。3.堅持系統性與創新原則本規范堅持創新，使用已經成熟的新技術。需要說明的是本標準應用了多項新技術如振動拌和、骨架密實結構、振動成型等，但不是為創新而創新，不是標新立異，而是這些新技術均是經過多個工程檢驗，效果可靠、技術成熟、便于操作的新技術和新工藝。五、關鍵指標的確定和依據說明詳見《振動拌和骨架密實水泥穩定碎石基層施工技術規范》條文說明。六、關于引用試驗、檢測方法標準本標準中涉及到公路路面基層技術指標的檢測方法等，均有相應國家標準，本標準直接引用。七、與有關的現行法律、法規和強制性標準的關系本標準與現行法律、法規和強制性標準沒有沖突。八、標準在編寫過程中意見分歧情況本標準在編寫過程中沒有重大分歧。九、標準實施的意義在探索材料攪拌而形成新拌水泥穩定碎石過程中的宏觀及微觀現象、機理和變化規律的基礎上，利用振動作用下水泥穩定碎石材料的運動和狀態變化規律及其與材料性能變化的關系，設計合理的振動器，通過對振源合理分布和振動參數的優化研究，明確水泥穩定碎石材料與振動攪拌裝置在宏觀與微觀層面上的相互作用機理與規律，最終實現水泥穩定碎石混合料的振動攪拌。-6-振動攪拌技術為國內外首創，振動攪拌耐久性水泥穩定碎石技術就是通過振動強化加工過程，減少水泥用量，改善穩定材料微觀均勻性與結構，發揮材料本身潛能，實現水泥穩定碎石路面基層“高強度、少裂縫、耐水沖刷”等耐久性目標，是提高路面耐久抗裂性能與路面壽命的一種新方法和新技術。通過本標準的制定，以期達到解決水泥穩定碎石基層的裂縫問題，從而有效提高我省高速公路路面質量。使用骨架密實水泥穩定碎石振動攪拌技術能節約水泥用量，提高水泥穩定碎石混合料的均勻性，提高混合料生產效率和混合料質量，減少基層裂縫，進而減少反射裂縫，從而提高整個道路的質量，減少病害的發生，節約養護費用，能產生大的經濟效益和社會效益。1.直接經濟效益使用骨架密實水泥穩定碎石振動攪拌技術能節約水泥用量計算，約需水泥穩定碎石混合料250萬噸，使用骨架密實水泥穩定碎石振動攪拌成套技術能節約水泥用量1.2萬噸，能節約施工成本400萬元。2.間接經濟效益使用骨架密實水泥穩定碎石振動攪拌技術能提高水泥穩定碎石混合料的均勻性，提高混合料生產效率和混合料質量，減少基層裂縫，進而減少反射裂縫，從而提高整個道路的質量，減少病害的發生，大大節約了養護資金。據測算，使用骨架密實水