談二灰穩定碎石在市政道路底基層中的應用

溫慧武

(太原市市政工程總公司，山西太原 030001)

1 概述

我國于20世紀80年代開始在公路路面結構中采用二灰穩定碎石，目前在我國高級公路的施工中，二灰碎石基層以其強度高、耐久性好，造價較低，易于施工等優點被廣泛推廣和應用，但在北方城市市政工程中采用的并不多。

忻州市城北街道路改造工程，機動車道路面結構從上至下為:4 cm SBS瑪脂瀝青碎石混合料、6 cm中粒式瀝青混凝土、10 cm粗粒式密級配瀝青碎石混合料、20 cm水泥穩定碎石基層(水泥劑量不超過4.5%，5%粉煤灰替代細集料，7 d無側限抗壓強度3.5 MPa)，20 cm二灰穩定碎石底基層(外摻水泥2%，膠結料含量15%，石灰與粉煤灰質量比為1∶3，7 d無側限抗壓強度0.8 MPa)，20 cm天然砂礫，機動車道道路路面結構總厚度為80 cm。二灰穩定碎石作為底基層使用于城市高等級道路，本文將對二灰碎石底基層施工過程中的原材料和拌和過程、攤鋪、養護等環節進行探討市政工程的應用。

2 材料要求

1)石灰符合3級以上的消石灰的技術指標，對原材料按批量進行檢測，不合格品不得使用，對于拌和成的混合料，現場進行篩分試驗。石灰采用1級～3級新灰，石灰技術指標采用表1標準。

表1 石灰技術指標

2)粉煤灰。粉煤灰中的SiO2，Al3O2和Fe2O3總量大于70%，燒失量不大于10%。細度滿足90%通過0.3 mm篩孔，70%通過0.075 mm篩孔，比表面積大于2 500 cm2/g。

3)二灰穩定碎石顆粒組成范圍見表2。

表2 二灰穩定碎石顆粒組成范圍

4)二灰穩定碎石混合料技術要求。水泥外摻量為2%，膠合料含量為16%(石灰∶粉煤灰質量比為1∶3)。1 cm～3 cm碎石∶0.5 cm ～2 cm 碎石∶石屑∶粉煤灰∶石灰 =24∶28∶32∶12∶4，7 d無側限抗壓強度為0.8 MPa。

3 配合比

1)施工配合比的確定。根據設計二灰碎石的集料級配，確定不同規格碎石的比例。這一過程需要試驗進行反復試算調整，直到合成級配達到設計的要求范圍。最終按照確定的比例把各種碎石混合均勻通過篩分驗證。集料的合成級配要在施工技術規范范圍之內，并盡量靠近其中值。2)最佳含水量和最大干密度的確定。二灰碎石的配合比設計，需要配制4種～5種不同配合比的混合料，并通過重型擊實試驗確定混合料的最佳含水量和最大干密度。

4 下承層準備

底基層施工前對下承層(機動車道為天然砂礫墊層，非機動車道為路床)進行檢查，直線段按20 m，曲線段按10 m進行邊樁、中樁恢復。下承層高程的正誤差超出質量檢驗評定標準要求時，要將其超出部分刨除，避免底基層厚度不足，將下承層表面清掃干凈，灑水潤濕。

5 拌和

拌和是二灰穩定碎石質量保證的一道非常重要工序，不僅決定了成品混合料的各項技術指標是否能達到規定要求，而且還直接決定著攤鋪和碾壓工序是否能順利進行。拌和過程中必須做到配料準確，含灰量、含水量和級配是重要的質量控制項目，保證了這幾項指標的合理控制，也就保證了所生產的混合料的質量。不僅要經常檢查二灰碎石的配比情況，對拌和機進行調試以外，為防止上料過程中發生原材料的竄斗現象，引起混合料的配比發生變化，應在料倉上口加擋板。盡量使拌和機能夠連續運轉，避免因拌和機頻繁啟動停止造成的配合比不準確。

1)含灰量。含灰量是二灰碎石最重要的技術指標。如果含灰量不足，二灰碎石施工質量就無法得到保證。所以，白灰含量的控制是關鍵，定時抽樣檢查試驗，并安排專人負責巡視各料倉出口，以保證出料正常進行，發現問題及時解決，每天對灰劑量滴定EDTA試驗不少于三次。

2)含水量。含水量同樣是重要的技術指標。含水量直接決定混合料拌和質量，含水量過高則影響攤鋪后的碾壓程序，含水量過低，則混合料在攤鋪時更容易產生離析現象。粉煤灰是一種親水性材料，應做到及時對進場的粉煤灰進行含水量的測定，提前備料，對含水量過高的粉煤灰可進行適當的“閑置”或者“晾曬”，含水量適中后，還要采取覆蓋措施，使粉煤灰拌和前的含水量不宜超過35%。

以本工程二灰碎石施工為例，在日平均氣溫為26℃ ～32℃，運距7 km～10 km的情況下，二灰碎石從出廠到開始碾壓含水量下降0.8%～1.5%左右。所以，我們在控制含水量的時候，就使混合料的含水量比最佳含水量高出1.5%～2.5%左右。并根據一天的早、中、晚和當天的天氣情況適當調整。在施工過程中，要經常檢查混合料的配合比是否準確，含水量變化或需要調整配合比時，應重新調試拌和機。

3)施工配合比的調試。在施工前，需要將室內試驗確定的配合比換算成穩定土拌和機各個料倉下皮帶傳送機的轉速之比。誤差超出規范允許值的進行調整，直到滿足規范要求為止。最后進行試拌，待拌和機運行穩定后取樣進行石灰劑量滴定和篩分，與配合比進行比較。誤差在規范允許范圍內時可以使用，超出則應分析原因重新調試。

二灰穩定碎石混合料采用拌和廠集中拌和，石灰、粉煤灰和細集料料倉都必須覆蓋，要防止雨淋過濕。拌和時先將石灰、粉煤灰攪拌均勻，然后加入碎石和水進行攪拌。拌和二灰穩定碎石要做延遲時間試驗，以確定混合料在貯存場存放時間及現場完成作業時間。拌和時混合料的含水量要略大于最佳含水量。二灰穩定碎石混合料裝料時，要分前、中、后三次裝料，避免離析。拌和作業前預先調試拌和設備，依據原材料的流量以及混合料的配比、實際生產率，找出各料斗閘門開啟刻度，然后試拌一次，測定混合料的含水量以及結合料的劑量，若有誤差及時調整，直至符合要求。

6 運輸

自卸汽車運到施工現場要加蓋篷布避免水分丟失。

7 攤鋪

攤鋪之前恢復機動車道中線，每隔20 m設一控制樁，按控制樁架設鋼絞線，作為攤鋪機作業的基準線。牽拉鋼絞線的拉力器達到10 kN以上，鋼絞線長度為100 m。

攤鋪機啟動攤鋪時，用水準儀及時檢測攤鋪面的標高和橫坡，根據實際情況調整熨平板的高度和橫坡，直至合格。

攤鋪機施工時，首先根據試驗路段總結的松鋪系數計算松鋪厚度，攤鋪開始后的一段距離內應頻繁的拉線檢查高程，誤差控制在5 mm以內，直到攤鋪機工作穩定為止。這段距離的長短視攤鋪機的性能而定，一般為30 m～50 m。嚴禁施工機械和人員觸碰鋼絲。攤鋪過程中，在攤鋪機后設專人負責進行找補。對平整度不好和高程超出要求的進行處理，并把表面局部的粗集料窩進行消除。尤其要注意，可能存在已攤鋪的混合料密度不一致的情況，造成碾壓完成后的平整度不良或局部壓實度不足，需要在攤鋪過程中緊隨攤鋪機進行檢查和處理。在攤鋪過程中禁止施工運輸車輛以外的車輛通行，盡量采用能夠全斷面施工的攤鋪機，以避免縱向接縫。處理縱向接縫的方法是:攤鋪機先在一側的攤鋪帶上攤鋪一定長度，長短視當時天氣情況而定，以保持接縫處的混合料含水量適宜，之后轉到另一攤鋪帶上施工，如果接縫處的混合料含水量低于最佳含水量，可以用草簾或麻袋覆蓋，并少量灑水保濕。當天施工的兩條攤鋪帶盡量取齊，并完成碾壓。由于二灰碎石材料的緩凝性，這樣處理的接縫質量可以認為是可靠的。同時建議，上下兩層二灰碎石的縱縫最好錯開。

二灰碎石基層的橫向接縫可以用以下方法處理:每天攤鋪結束后，攤鋪機駛離攤鋪帶末端，人工將末端整平、切齊，完成碾壓。第二天施工前，人工將末端高程和平整度不合格處刨除，攤鋪機就位施工即可。第二種方法是:每天攤鋪結束后，攤鋪機就停在原位，其后留2 m～3 m暫不碾壓。第二天攤鋪開始后，預留部分與當天攤鋪的基層一起碾壓成型。

8 碾壓

碾壓前應檢測二灰碎石的含水量，大于最佳含水量1%時，可以進行。如果表面水分不足，可以在碾壓兩遍灑水不會產生較深輪跡時進行少量灑水。碾壓過程中要特別注意壓路機的行駛速度，不允許壓路機在碾壓段上調頭和急剎車。

二灰穩定碎石先用光輪壓路機進行碾壓2遍～3遍，然后用三輪壓路機進行碾壓1遍～2遍。二灰穩定碎石底基層最大干密度為2.13 g/cm3，最佳含水量為9%，因為二灰碎石基層設計厚度為20 cm，碾壓相對困難，為了保證碾壓效果，采取如下碾壓方式:寶馬202(11 t)靜壓一遍，微振兩遍——14J壓路機重振兩遍——18 t～21 t壓路機碾壓成型。壓實時由兩側向中間逐步碾壓，碾壓完后，立即檢測密實度，若不合格，立即繼續碾壓，直至合格。合格則盡快養生。

9 養生

二灰穩定碎石底基層采用灑水養生法，養生期為14 d。在養生期內，除灑水車以外其他車輛不得通行。養生一般在第二天進行，養生期間除灑水車外，禁止其他車輛通行。二灰碎石是水硬性材料，必須保持其具有一定濕度，才能實現強度增長。如果立即在碾壓完成的二灰碎石基層上鋪筑上一層或兩層，則可以不養生。

10 關鍵點

針對本工程特點，施工中質量控制關鍵點為:

1)嚴格控制原材質量，尤其是白灰、粉煤灰試驗合格后方可使用;避免頻繁更換廠家，如需更換必須重新進行配合比試驗。

2)施工拌和過程中應隨時進行含水量試驗、含灰量試驗，及時掌握混合料質量動態變化。

3)由于市政工程的復雜性及干擾大，混合料運距較長，應保證施工組織的連續性、均衡性、協調性。對于存放超時的拌和料堅決不用，并作好聯系、協調工作，保證信息通暢及時。

4)由于市政工程地處市區，人流量、車流量較大。施工時應科學組織合理安排，布置臨時通道或便道，養生期間除灑水車外其他車輛禁止通行，特別嚴禁重型車輛通行。做好成品防護工作。

11 結語

通過城北街二灰碎石層的施工，我們發現，該混合料在市政施工中有其特殊性，比如拌和廠距工地較遠，施工組織應充分考慮;施工現場交通流量大，如何進行交通疏導;市政驗收規范與公路規范有細微區別等等。但該混合料整體性較好，其料源豐富，而且造價較低，易于施工，后期強度高，水穩定性好等特點，必將在市政工程中廣泛應用。

［1］JTJ 058-2000，公路集料試驗規程［S］.

［2］JTJ 034-2000，公路路面基層施工技術規范［S］.

［3］JTJ 057-94，公路工程無機結合料穩定材料試驗規程［S］.

［4］CJJ 1-90，市政道路工程質量檢驗評定標準［S］.

［5］城北街道路工程設計文件［Z］.