淺談水泥粉煤灰穩定碎石公路基層施工應用

泗陽縣公路管理站 江蘇 泗陽223700

摘要：在公路基層的結構形式之中，水穩基層是其中最為主要的。但是在很長的一段時間里，人們對此并未充分的重視起來，只是單方面的認為只要符合相關的規范要求就可以，在嚴重的時候出現鉆不出芯樣而提高水泥劑量的情況。鑒于此，對水泥粉煤灰穩定碎石在公路施工各個階段的應用進行了分析，可為同行提供一定的參考與借鑒。

關鍵詞：公路基層施工；水泥粉煤穩定碎石；混凝土配比

0引言

高速公路水穩基層施工質量的影響因素非常的多，為充分的確保工程的整體質量，應該在技術設計、施工方案以及工程管理等等方面做到精心設計，精心施工與管理，依據當地的具體情況來進行綜合性的比較與分析、嚴格執行規范規定，控制各項技術指標，確保公路基層施工的整體質量。

1水泥粉煤灰穩定碎石技術性能分析

1.1原材料分析

粉煤灰屬于氣硬性材料，當其與石灰、水泥、水等材料進行充分攪拌并壓實后，就會具備良好的抗壓性。在粉煤灰中存在大量的氧化物，包括二氧化硅以及三氧化鋁等，經過一定的化學反應，能夠形成凝膠活性物，并存在于粉煤灰中。其存在的形式為球形的玻璃體，具有很大的密度，狀態也較為穩定，不易水化。水泥粉煤灰的早期反應主要是由于水泥遇水發生水解反應，并生成硅酸鈣晶體，這些晶體會附著在球形玻璃體的表面，并有一定的強度。當發生化學侵蝕與吸附作用后，就會形成水化鋁酸鈣以及水化硅酸鈣，并且以膠體的形式出現在混合料中。隨著水泥粉煤灰凝結度的增長，這些水化物會轉變為纖維晶體，數量逐漸增多，相互交叉形成連鎖結構，將混合物的縫隙進行有效的填充，極大地增加了混合物的強度。水泥粉煤灰的活性會隨著凝結時間的推移而逐漸被激活，使混合料的強度不斷上升，提高了公路基層的穩定性，有效地延長了公路的使用壽命。

水泥粉煤灰穩定碎石在公路基層施工中的應用，必須嚴格控制原材料的質量，并進行嚴格的檢測，使其滿足公路基層建設的各項指標。

1.2施工技術規范

水泥粉煤灰穩定碎石結構目前還沒有明確的技術標準及規范，但從上述原理分析來看，水泥與粉煤灰和石灰與粉煤灰的反應機理很相似，在實質上都是氫氧化鈣與粉煤灰玻璃體的反應，只不過水泥能夠形成較高的早期強度，因此在工程初期綜合參考了石灰粉煤灰穩定碎石以及水泥穩定碎石的相關技術標準及規范，決定暫時按下述要求進行配比設計及試驗段施工。

2混合料配比的設計

水泥粉煤灰穩定碎石中水泥的含量控制在5%，粉煤灰的含量可以設置為幾個標準，一般為5%， 10%， 15%等，將混合料的壓實度設定在97%左右，然后以這個標準分別進行無側限抗壓成型試驗，觀測其一周內的強度變化，確定最佳的粉煤灰含量。根據試驗結果，可以看出10%粉煤灰含量的混合物的抗壓強度最佳。

混合物含水量的確定，需要進行含水測試。在進行試驗檢測過程中，首先將蒸發器進行清洗并烘干，稱量其重量，提取混合料樣本，放于蒸發器中，稱量此時蒸發器的重量；然后在混合料樣本中加人酒精，并點燃，適當地攪拌，燃燒幾次并冷卻后，再次稱量蒸發器的重量。通過適當的計算就能得出混合料中的含水量。在施工現場中，對混合料含水量造成影響的因素很多，包括溫度、材料、攪拌技術等。一般來說，公路水穩碎石層施工混合料含水量應該以大于最佳含水量的1%為宜。

對水泥含量的確定與粉煤灰含量確定的方法相似，在確定粉煤灰含量為10%的前提下，將水泥的含量設置為4%、4.5%、5.0%、5.5%，然后按照一定的壓實度進行無側限抗壓強度成型試驗。將試驗的結果進行對比，最終確定水泥的最佳含量為5%。

3水泥粉煤灰穩定碎石在公路基層施工中的應用

在公路基層施工階段，水泥粉煤灰穩定碎石的應用體現在隔離帶與側模的制作、方向測量、混合物的攪拌、攤鋪與碾壓、養護等幾個方面，具體體現在以下幾個方面。

3.1分隔帶以及側模的制作

在公路基層施工中，應該在基層面的中央分隔帶區域，按照施工設計的相關指標，在中央架設分隔帶模板，并進行培土。然后根據水穩碎石層施工設計的寬度，切除多余的部位，這樣就完成了側模的制作。

3.2放線測量

施工中的測量放線工作需要使用全站儀，根據全站儀中的坐標實施測量，確定中線的位置，按照10m的間距進行排樁，并需要根據水泥粉煤灰穩定碎石的設計寬度進行放線，確定施工的邊線。

3.3混合料的拌和

對于水泥粉煤灰穩定碎石混合料的拌和，需要利用專業的連續性拌和站，將原材料與不同直徑的碎石分別用一個倉實施配料。在大量拌和前，需要進行試拌，然后對試拌混合料進行試驗檢測，通過實驗室中反復的篩分與參數調整，只有與設計指標一致時，才能進行大規模的拌和。在拌和過程中，原材料中的粗料與細料應該分類堆放。碎石等骨料在拌和前應該由轉載機裝人配料倉中，還應該注意水泥、粉煤灰等的干燥性，如果材料潮濕容易對下料造成影響，影響下料的速度。拌和過程中的加水由專用的液體噴頭提供，另外，下水量還應該根據施工當天的天氣情況進行適當的調整，以滿足設計的含水指標要求。全部拌和過程出拌和機電控系統集中控制，在操作員的統一調度下進行工作。拌和機料倉輸送器旁配專職值守人員，發現拌和不均勻或其他拌和質量問題及時匯報操作間，確保拌和機生產出的水穩碎石混合料符合各項試驗要求。

3.4碾壓與養護

在混合料攤鋪完成后，要對其進行碾壓，保證其具有一定的壓實度，其碾壓過程分為初壓、復壓及終壓。在初壓階段，用振動式壓路機均勻碾壓，初壓的遍數為兩遍，初壓能夠使水穩碎石混合料中的顆粒重新排列，減少其內部的摩擦力，提升其豁著力。在復壓階段，先用18T振動式壓路機進行低振碾壓，再用高頻率振動碾壓一遍，隨后用25T壓路機進行靜壓，靜壓的遍數以3遍為宜。復壓過后對其壓實度進行試驗檢測。在對水穩碎石層壓實度的試驗檢測過程中，首先選擇具有代表性的檢測點，并在檢測點鑿開直徑與灌砂筒一致的洞，其深度為測定的厚度，取出材料并對其稱重。需要注意的是，在鑿開洞的過程中，保證鑿出的材料沒有發生丟失。還需要對其含水量進行檢測，將灌砂筒下口對準鑿開的洞口，打開筒使砂自動向下滑動，直到砂不再滑動為止，稱量洞中砂的重量，根據公式對其干密度以及濕密度進行計算，確定水穩碎石層的壓實度。終壓的作用在于保證水泥粉煤灰穩定碎石層具有良好的平整度，便于后續施工，一般終壓使用膠輪壓路機，要嚴格控制其行駛速度，直到滿足公路基層施工的相關要求。

在公路水穩碎石層施工完成后，需要在一定時間內對其強度進行試驗檢測，一般來說檢測時間為施工完成后的7～10d。進行檢測的方式為抽查。首先確定具有代表性的檢測點，并用鉆芯取樣，隨機進行抽檢。在鉆進過程中，要嚴格控制鉆進速度，保證鉆進穩定均勻，鉆取的試樣數量一般在3個以上。如果鉆取過程能夠取出完整的試樣，說明其為合格施工，如果不能取出完整的試樣，需要進行返工。對于水泥水穩碎石層施工的養護也是路基施工的重要環節，必須控制養護的溫度以及養護時間，水穩碎石層施工強度主要受到施工碾壓工藝以及養護工藝質量的影響，所以在施工過程中需要控制碾壓、養護的質量。

4結語

當前的公路建設中，水泥粉煤灰穩定碎石在公路中的應用越來越廣泛，并成為主要的結構形式。在實際的應用中，水泥穩定碎石作為路面的基層時，不僅要考慮其強度性能，還要注意考慮其抗變形和抗收縮能力的因素。因此，加強水穩定碎石穩定基層的配合比設計力度，并對其進行嚴格的質量控制，對于保證高速公路的質量有很重要的意義。

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