道路二灰碎石基層施工技術(shù)要點(diǎn)

肖國華

（廊坊市公路工程質(zhì)量安全監(jiān)督處，河北廊坊 065000）

1 工程概況

某道路工程起訖樁號為K32+430—K46+750，路線全長14.32km。由于車流量不斷增大，使得該路段無法滿足通行需要，經(jīng)研究，決定對路面整體性拓寬，變雙向四車道為六車道。拓寬過程中，基層采用二灰碎石鋪筑，為確保基層的整體質(zhì)量，應(yīng)掌握相關(guān)的施工技術(shù)要點(diǎn)。

2 道路二灰碎石基層施工技術(shù)要點(diǎn)

2.1 施工準(zhǔn)備

2.1.1 下承層處理

為確保二灰碎石基層施工的順利開展，要對下承層妥善處理，并依據(jù)相關(guān)規(guī)范的規(guī)定要求，對底基層檢查驗(yàn)收，保證表面平整，有適宜的路拱。下承層標(biāo)高、平整度以及壓實(shí)度等指標(biāo)，均應(yīng)與設(shè)計(jì)和規(guī)范要求相符，存在問題的部位應(yīng)采取有效的措施予以處理，避免對二灰碎石基層施工造成不利影響。

2.1.2 準(zhǔn)備原材料

本工程中，二灰碎石基層施工使用的主要原材料有石灰、粉煤灰、碎石、水等。

（1）石灰應(yīng)選用等級在Ⅱ級以上、質(zhì)量達(dá)標(biāo)的生石灰，當(dāng)生石灰運(yùn)至現(xiàn)場后，可以通過插管的方法，將之消解成粉末狀，整個(gè)消解過程持續(xù)7～10d 左右，消解好的石灰石粉末要覆蓋保存，避免引起揚(yáng)塵污染環(huán)境。粉末狀的生石灰最長可以保存30d，應(yīng)在保質(zhì)期內(nèi)用完，過期的生石灰不得在施工中使用[1]。

（2）粉煤灰以氧化硅、三氧化二鋁、氧化鐵的含量及燒失量作為主要的控制指標(biāo)，粉煤灰施工前要取樣試驗(yàn)，并將其中的結(jié)塊敲碎。

（3）選擇與設(shè)計(jì)和規(guī)范要求相符的石料，并通過試驗(yàn)的方法，對石料的各項(xiàng)指標(biāo)加以檢測，依據(jù)級配要求，選取適宜的碎石規(guī)格，據(jù)此確定料源，報(bào)監(jiān)理工程師審核，獲得批準(zhǔn)后方可進(jìn)場。

（4）拌和水的水質(zhì)應(yīng)符合相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定要求，不得使用污水，可將自來水作為首選。

2.1.3 配合比設(shè)計(jì)

（1）二灰碎石歸屬于混合料的范疇，是由石灰、粉煤灰、碎石及水，按一定的比例混合而成的材料，通過碾壓，能夠使該材料達(dá)到一定的強(qiáng)度，大體上可將二灰碎石的強(qiáng)度分為黏粘力和抗剪切力，二者在相互作業(yè)下，形成基層的整體強(qiáng)度。由此可見，石灰、粉煤灰和碎石的質(zhì)量及混合比例，對二灰碎石基層的強(qiáng)度具有直接影響。二灰的最佳比例為石灰可以充分激發(fā)粉煤灰，進(jìn)而產(chǎn)生出最大的膠結(jié)強(qiáng)度，但不宜超量，二者的比例以1.2～1.4 為宜。而二灰與碎石的比例為碎石能夠被二灰包裹，并且碎石可以發(fā)揮出自身的骨架作用，二者常用的比例為15∶85～20∶80[2]。碎石要有良好的級配，可以確保集料與二灰相互充填，形成以粗集料為主的骨架。

（2）在對二灰碎石的配合比設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)以實(shí)際情況和施工要求作為依據(jù)，在滿足強(qiáng)度需要的前提下，石灰、粉煤灰與碎石的比例為6∶14∶80。7d 無側(cè)限抗壓強(qiáng)度為1.1MPa，平均偏差系數(shù)為13.7%，最佳含水量和最大干容重分別為8.3%和2.03g/cm3。由于粉煤灰本身具有較大的燒失量，所以可通過摻入10%的石灰，提高抗壓強(qiáng)度，這樣可使二灰碎石的強(qiáng)度達(dá)到1.65MPa左右[3]。

（3）在對最終的生產(chǎn)配合比確定時(shí)，可以試驗(yàn)段施工為依據(jù)，按現(xiàn)場試驗(yàn)，調(diào)整至最佳比例，確保配制出來的二灰碎石混合料各項(xiàng)指標(biāo)與設(shè)計(jì)要求相符，并報(bào)現(xiàn)場監(jiān)理工程師審核，批準(zhǔn)后，以此作為配合比，生產(chǎn)二灰碎石混合料。

2.1.4 鋪筑試驗(yàn)段

在二灰碎石基層正式施工前，要選取一定長度的路段作為試驗(yàn)段，通過對試驗(yàn)段的鋪筑，可以確定二灰碎石混合料中的集料比例、松鋪系數(shù)、施工方法等。本工程中，試驗(yàn)段的長度為300m。

2.2 施工技術(shù)要點(diǎn)

2.2.1 混合料拌和

在原材料質(zhì)量合格、級配合理的情況下，通過拌和能夠使混合料攪拌均勻，集料與二灰便可獲得合理的含水量，彼此之間能夠充分裹覆。常用的拌和方式有兩種，一種是路拌法，另一種是廠拌。本工程中選取廠拌法拌和二灰碎石混合料。廠拌法又被稱為集中拌和，是一種利用機(jī)械拌對原材料集中拌制的方法，拌和好混合料通過攤鋪設(shè)備，直接在路基上鋪筑，形成基層。

（1）將各種原材料運(yùn)至拌和場，按順序加入拌和樓中，開始集中拌制。用于二灰碎石混合料拌制的拌和樓有5個(gè)料斗，盛裝不同的原材料，通過對料斗轉(zhuǎn)速的控制，達(dá)到控制原材料用量的目的。

（2）混合料拌制正式開始前，要先進(jìn)行級配試驗(yàn)，根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果對級配加以調(diào)整，使其達(dá)到最優(yōu)。在拌和過程中，要對原材料的含水量嚴(yán)格控制，其與混合料的質(zhì)量和性能密切相關(guān)，尤其是石灰的含水量。若是高于試驗(yàn)結(jié)果，則會導(dǎo)致材料在拌和時(shí)成團(tuán)，對出料造成不利影響。

（3）為確?；旌狭系陌韬唾|(zhì)量，應(yīng)對如下事項(xiàng)加以注意：要選用性能良好的拌和設(shè)備，具備電子計(jì)量功能，按施工情況，確定拌和設(shè)備的數(shù)量；要控制好級配碎石的質(zhì)量，拌和前，對碎石反復(fù)測試，直至級配達(dá)到規(guī)定要求為止，每個(gè)工作日開拌前，必須開展篩分試驗(yàn)，針對存在的問題，采取有效的措施加以處理，拌制好的混合料按照規(guī)定的頻率抽檢；嚴(yán)格控制含水量，尤其是在氣溫較高的夏季，混合料在拌和、運(yùn)輸以及攤鋪等工序中，水分會出現(xiàn)蒸發(fā)的現(xiàn)象，所以要將含水量控制在大于最佳含水量1%～2%。

2.2.2 攤鋪

二灰碎石混合料攤鋪是否均勻，除了對基層的使用效果具有直接影響外，還會間接影響到基層的耐久性?；诖?，要對攤鋪過程加以嚴(yán)格控制，以此來確保質(zhì)量達(dá)標(biāo)。

（1）攤鋪二灰碎石混合料的過程中，要對攤鋪機(jī)的行進(jìn)速度加以控制，不宜過大，以免混合料被熨燙板拉動，在慣性的作用下，造成料層上下粗細(xì)不均勻。若是攤鋪機(jī)的行進(jìn)速度過快，粗集料容易被葉輪分向兩側(cè)，進(jìn)而引起離析。一旦施工中發(fā)生這種情況，應(yīng)安排工人將攤鋪機(jī)兩側(cè)的混合料鏟除，避免對基層的均勻性造成影響。

（2）攤鋪時(shí)，要控制好基層的平整度。由于二灰碎石基層的平整度與路面的平整度密切相關(guān)，如不平，會影響路面的行車舒適性，容易誘發(fā)交通事故。當(dāng)拌和樓的生產(chǎn)能力與攤鋪機(jī)的作業(yè)能力不匹配時(shí)，攤鋪機(jī)會出現(xiàn)停機(jī)待料的情況，在該情況下啟動攤鋪機(jī)，縱面上會出現(xiàn)微小的波浪。因此，攤鋪機(jī)作業(yè)時(shí)，不得隨意變換速度，要保持勻速前進(jìn)，攤鋪盡可能不要中斷，以免對平整度造成影響。

（3）攤鋪過程中要處理好接縫，縱縫的重疊寬度以5.0～10cm為宜，一個(gè)作業(yè)段攤鋪完畢后，留出50cm不壓，與下一個(gè)作業(yè)段一并碾壓[4]。攤鋪機(jī)作業(yè)時(shí)，安排專人跟隨，處理接縫位置處的粗集料，如有必要，應(yīng)耙松、整平，全寬范圍內(nèi)一起碾壓密實(shí)；橫縫在當(dāng)天攤鋪?zhàn)鳂I(yè)后，末端預(yù)留出2.0m 不壓實(shí)，次日開工前，將該段的混合料耙松，與新料一并拌和、整平后，碾壓密實(shí)。

2.2.3 壓實(shí)

二灰碎石混合料攤鋪完畢后，要及時(shí)碾壓密實(shí)，這是確?；鶎悠秸冗_(dá)標(biāo)的關(guān)鍵。碾壓除了能夠使二灰碎石混合料達(dá)到密實(shí)效果外，還能加快二灰的反應(yīng)速度，使基層得到更高的強(qiáng)度，有助于增強(qiáng)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。

（1）碾壓二灰碎石混合料的過程中，為達(dá)到預(yù)期中的壓實(shí)效果，要選擇適宜的壓實(shí)機(jī)械，以振動壓路機(jī)和光輪壓輪機(jī)作為首選。壓實(shí)設(shè)備選好后，要對碾壓程序合理安排，重型壓路機(jī)不宜過早使用，以免將中粗集料壓碎，影響基層的整體性。碾壓時(shí)，要遵循先輕后重、先慢后快、先靜后動的原則，從而使基層的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性、密實(shí)度和平整度等指標(biāo)達(dá)標(biāo)規(guī)范要求。

（2）二灰碎石基層采取分層碾壓的方法，每層的壓實(shí)厚度控制在20cm 以內(nèi)，若是厚度超出，則可能導(dǎo)致底層的混合料無法壓實(shí)，從而影響結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。嚴(yán)重時(shí)，會出現(xiàn)疏松的細(xì)集料，給水體的滲入提供通道，在車輛荷載作用下，會引起唧漿等病害。通過強(qiáng)振碾壓雖然可以使較厚的基層被壓實(shí)，但在振動碾壓時(shí)，混合料中的粗集料會大量破碎，基層的強(qiáng)度將會降低。所以厚度較大的基層必須分層攤鋪、分層壓實(shí)。在公路改擴(kuò)建工程中，原路面或多或少存在一定的病害，且平整度一般，若是只攤鋪一層，雖然攤鋪后的頂面較為平整，但碾壓后則可能出現(xiàn)表面不平的現(xiàn)象。所以應(yīng)分層攤鋪和分層壓實(shí)。

（3）依據(jù)相關(guān)工程的施工經(jīng)驗(yàn)，對二灰碎石基層的碾壓時(shí)間適當(dāng)推遲，能夠使混合料中堿性溶液的濃度有所增大，有助于加快二灰的反應(yīng)速度，提高基層的早期強(qiáng)度。碾壓時(shí)，對于粗集料過于集中的部分，應(yīng)先適當(dāng)碾壓，隨后撒布細(xì)集料，也可挖除粗集料集中的部分重新攤鋪后碾壓密實(shí)。

2.2.4 養(yǎng)生

養(yǎng)生與二灰碎石基層的強(qiáng)度和質(zhì)量密切相關(guān)，若養(yǎng)生不到位，則會導(dǎo)致基層的強(qiáng)度不足，間接影響路面的使用性能。所以要做好二灰碎石基層養(yǎng)生。早期的養(yǎng)生以7d 左右為宜，可以采取灑水的方法，要確保灑水量適宜，避免水量過多或過少，以保持基層表面潮濕為準(zhǔn)[5]?；鶎羽B(yǎng)生時(shí)，要采取交通管制措施，控制車輛通行，養(yǎng)生后及時(shí)開放交通。

2.3 技術(shù)措施

為使二灰碎石基層的質(zhì)量達(dá)到相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的要求，應(yīng)在施工過程中，采取行之有效的技術(shù)措施，對原材料及混合料的拌和質(zhì)量加以控制。

2.3.1 控制材料質(zhì)量

（1）石灰中所含的氧化鈣和氧化鎂，對二灰碎石基層強(qiáng)度具有直接影響，即含量越多，強(qiáng)度越高。上述兩種物質(zhì)在混合料拌和時(shí)，會與其他物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，通過增加石灰能夠達(dá)到提高基層強(qiáng)度的效果，但卻會導(dǎo)致造價(jià)升高，不符合經(jīng)濟(jì)性原則，并且還會使基層的抗裂性下降。因此，要將有效含量高的石灰作為首選，即氧化鈣與氧化鎂的含量不低于80%。石灰消解是拌和的重要環(huán)節(jié)，對此要加以控制，從本質(zhì)的上講，消解是水化放熱過程，所以要控制好加水量，避免消解后的石灰過干或過濕，要求石灰的含水量不超過35%。實(shí)際施工中，可以采取提前消解的方法，滿足施工需要。

（2）粉煤灰本身不具備黏結(jié)性，與消石灰混合后，會生成新的化合物，這種化合物具有黏結(jié)性。用于二灰碎石混合料拌和的粉煤灰中有效含量應(yīng)達(dá)到70%以上，燒失量不超過20%[6]。試驗(yàn)表明，粉煤灰的顆粒與混合料的強(qiáng)度有關(guān)，即顆粒越細(xì)、強(qiáng)度越高。而較粗的粉煤灰顆粒會導(dǎo)致需水量增大，容易形成干縮裂縫。所以用于混合料拌制的粉煤灰比表面積應(yīng)達(dá)到2 500cm2/g以上。進(jìn)場后的粉煤灰要妥善保存，避免風(fēng)吹雨淋，可采用覆蓋的措施加以防護(hù)。

（3）在二灰碎石混合料中，粒徑較大的集料具有骨架作用，而粒徑較小的集料則能夠充填空隙，二灰共同起著黏結(jié)和充填的作用。因此要對集料的質(zhì)量加以控制?？蓪⒅攸c(diǎn)放在集料的壓縮值、級配、含泥量等方面，確保用于拌和的集料質(zhì)量達(dá)標(biāo)。

2.3.2 控制拌和質(zhì)量

在二灰碎石基層施工中，混合料的拌和是關(guān)鍵環(huán)節(jié)，與混合料的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)密切相關(guān)，不僅如此，還關(guān)系到攤鋪、碾壓效果。在該環(huán)節(jié)中，可將灰量、水量、級配作為質(zhì)量控制的重點(diǎn)。

（1）拌制混合料的過程中，要對石灰含量加以控制，采取抽樣檢驗(yàn)的方法，定時(shí)檢測，安排專人對料倉的出口巡視檢查，確保出料正常。針對檢查中發(fā)現(xiàn)的問題，應(yīng)及時(shí)采取相應(yīng)的措施處理，每個(gè)工作日灰量滴定試驗(yàn)的次數(shù)不少于3次[7]。

（2）二灰碎石基層歸屬于半剛性基層的范疇，此類基層的縮裂分為兩種情況，一種是溫縮，另一種干縮。溫縮的主要影響因素為水，當(dāng)溫度在10℃左右時(shí)，最大溫縮系數(shù)通常會出現(xiàn)在最佳含水量。干縮是因?yàn)樗终舭l(fā)引起的體積變化，對混合料的含水量控制時(shí)，可在拌和前，控制粉煤灰的含水量，保持在35%以內(nèi)，按照氣候、運(yùn)輸距離等因素，調(diào)整加水量，在保證含水量適中的前提下，避免過干引起混合料離析[8]。

（3）拌和二灰碎石混合料時(shí)，要對材料用量加以控制，確保級配在規(guī)定范圍內(nèi)。進(jìn)料時(shí)，要做好篩分試驗(yàn)，使材料的規(guī)格達(dá)到設(shè)計(jì)要求，應(yīng)將結(jié)團(tuán)的粉煤灰打碎，石灰消解后，清除其中粒徑過大的顆粒。調(diào)節(jié)拌和機(jī)的門口開度時(shí)，要充分考慮材料的粒徑大小，并使電機(jī)處于中高速區(qū)間運(yùn)行。

3 結(jié)語

道路二灰碎石基層施工是一項(xiàng)較為復(fù)雜且系統(tǒng)的工作，其中涵蓋的環(huán)節(jié)較多，一旦某個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，則可能對基層整體質(zhì)量造成影響。為避免這一情況的發(fā)生，施工人員要掌握施工技術(shù)要點(diǎn)，并做好質(zhì)量控制，以使二灰碎石基層的強(qiáng)度達(dá)到規(guī)范要求，為路面平整度提供保障。