水泥粉煤灰穩定碎石基層配合比設計及施工

朱雪梅

（中交二公局第六工程有限公司， 陜西 西安 710075）

1 工程概況

KJ4合同段為K383+000～K401+100段主要包括路面工程、交通工程、橋涵工程等工程建設項目。公路工程路線施工長度為18.1km。KJ4合同段路線位于河北省邢臺市境內，起于邢臺市開發區K383+000，終于邢臺市開發區K401+100，接KJ5合同段設計起點。其中18cm厚（含改路）的水泥粉煤灰穩定碎石基層83.5萬m2，20cm厚水泥穩定碎石底基層約38.7萬m2，20cm厚石灰粉煤灰穩定土底基層約8.3萬m2，18cm貧水泥混凝土基層1.3萬m2，11cm厚瀝青穩定碎石基層（ATB-25）約37萬m2，4cm厚細粒式瀝青混凝土11萬m2，6cm厚中粒式改性瀝青混凝土（AC-20C）約50萬m2，4cm厚細粒式瀝青混凝土（SMA-13）77.6萬m2，8cm厚粗粒式瀝青混凝土（AC-25）約41.2萬m2。文章重點對水泥粉煤灰穩定碎石基層配合比設計以及施工技術進行了分析和探討。

2 水泥粉煤灰穩定碎石基層配比設計

2.1 原材料的選擇

（1）水泥。本工程在選擇水泥材料的時候，設計水泥材料使用P.s32.5緩凝礦渣水泥，設計水泥的技術標準具體如下：初凝的時候間為340min，終凝的時候間為380min，標準稠度為37.8，28d抗折強度為6.4MPa，28d抗壓強度為35.6MPa，安定性為良。

（2）粉煤灰。該水泥粉煤灰碎石基層施工過程中，采用火電廠粉煤灰，設計粉煤灰的最大顆粒直徑為35mm，粉煤灰含量為20%，SiO2、AL2O3、Fe2O3含量為70%，比表面積為2500cm2.g-1。

（3）碎石。碎石使用石灰巖，碎石最大顆粒直徑為31.5mm，碎石壓碎值為28%，達到了規范要求。

2.2 配合比設計試驗

2.2.1 水泥劑量的確定

在對水泥劑量進行確定的時候，試驗分析了水泥粉煤灰穩定碎石基層的無側限抗壓強度，按照3～5%的遞增順序遞增水泥劑量，試驗證明可以達到底部基層設計的強度值。不過仍然存在部分指標達不到要求的情況。而在水泥的加入量為4～5%的情況下，混凝土試件強度值滿足比設計值高出3MPa，因此，本工程最終確定水泥初次加入量為4%。

2.2.2 粉煤灰使用量的確定

在加入相同水泥劑量的情況下，摻入8%和摻入10%的粉煤灰的時候，試件的強度不會產生非常明顯的變化，但是當加入12%的粉煤灰后，試件強度大幅增加，因此，根據試驗結果，本工程確定加入底基層粉煤灰的使用量為10%，基層中加入粉煤灰的量控制在10%左右。也就是將粉煤灰的加入量控制在8～10%的范圍中[1]。

2.2.3 碎石使用量的確定

按照初步擬定的粉煤灰量和水泥用量，將基層碎石的使用量保持在86～90%之間，此外要盡可能降低砂的使用量，特別是要降低直徑＜0.075mm的細顆粒。

2.2.4 配合比的選用和調整

在保證配合比的基礎上，要盡可能地防止出現干縮裂縫，要盡量地降低水泥粉煤灰穩定碎石基層干縮系數。要盡可能地減少水泥的使用量，水泥用量應≤5%；碎石級配采用骨架密實結構，即降低粉煤灰、砂的細集料，增強粗骨料的含量。根據本工程的實際情況下，設計水泥穩定碎石基層配合比如下：底基層為：水泥：粉煤灰：碎石=4：10：86；基層為：水泥：粉煤灰；碎石=4：8：88。

3 水泥粉煤灰穩定碎石基層施工

3.1 拌合混合料

在確定水泥量的時候，需要根據設計強度和結構層的實際情況進行混合料的拌合。在進行施工的時候，各個料倉的比例要采用二次篩分的方法確定出具體的比例，并將該比例作為控制拌合機的具體參數。此外，在進行施工的時候，要結合不同材料的性能情況對施工配合比進行調整。通常情況下，在進行拌合的過程中，為了平衡拌合料運輸、攤鋪和碾壓過程中水分的損失，要將含水量控制在最佳含水量的0.5～1%。當運輸距離過長或者氣溫比較高的時候，需要將水的含量控制在最佳含水量，具體為1～2%。

3.2 運輸混合料

在進行混合料運輸的時候，本工程使用15t以上的運輸車進行混合料的運輸，在進行卸料和運輸的時候，要盡可能地避免出現顛簸和中途停車的情況，保證混合料運輸過程中不出現離析的情況。此外，還要根據天氣情況和運輸情況考慮是否苫蓋混合料，避免出現表層熱量散失過大或水分流失過渡的情況。攤鋪機中卸入混合料后，不允許運料車碰到攤鋪機。

3.3 攤鋪混合料

在進行水泥粉煤灰穩定碎石基層攤鋪施工的時候，需要在攤鋪前檢測路基的橫坡度、高程、壓實度、彎沉值等，高程軸線要控制在4條以上，保證其可以達到路槽驗收的基本要求。如果不能達到要求要立即進行補救，確保水泥粉煤灰穩定碎石基層的性能可以達到要求。此外，在實際施工的過程中，要清理干凈上部的浮土和雜物，避免出現起皮和松散的情況。在有墊層的時候，需要先進行灑水濕潤，在攤鋪過程中，要保證上承層上保持濕潤。在基層攤鋪的時候，要做好底部基層的驗收工作，如果出現問題，則需要立即進行處理[2]。

當成品料運輸到施工現場以后，需要立即根據設計的松鋪厚度進行均勻的攤鋪，攤鋪的時候要盡量避免少收料斗，攤鋪機進行攤鋪作業的時候，要盡量保持均勻行駛，行駛過程中不能出現停頓，以免導致基層出現波浪。

3.4 壓實

在進行水泥粉煤灰穩定碎石基層混合料壓實作業的時候，首先使用鋼輪壓路機或膠輪壓路機靜壓1～2遍，然后使用振動壓路機進行復壓，復壓次數為2～4遍。終壓使用膠輪壓路機或鋼輪壓路機靜壓1～2遍，在終壓和初壓施工的時候，碾壓速度需要保持在1.5～1.7km/h。復壓過程中碾壓速度控制在2.0～2.5km/h，對于沒有設置超高的平曲線段以及直線段，按照從路肩兩側向中心的碾壓順序進行碾壓施工。在進行碾壓施工過程中，要求碾壓設備的輪跡寬度要重疊1/2的輪寬，禁止碾壓設備在施工過程中出現調后、急剎車等情況，以保證基層的穩定性。

3.5 養護

水泥粉煤灰穩定碎石基層碾壓完成并且檢測合格后，要立即對公路進行養護。養護過程中可以將不透水薄膜、土工布、棉毯等覆蓋在公路表面，然后進行灑水養護。為了防止溫度過高造成水泥粉煤灰穩定碎石及基層出現裂縫，要盡量防止基層表面長期受到暴曬。在冬季施工的時候，為了避免基層表面受到損傷或者出現開裂的情況，要做好基層表面的覆蓋保溫工作。除此以外，為了防止結構內外部溫差過大出現溫縮裂縫，還可以使用線鋪設塑料薄膜，然后通過覆蓋草簾的措施來防止因溫差過大出現溫縮裂縫。

4 結束語

綜上所述，在進行水泥粉煤灰穩定碎石基層施工時，其配合比的設計需達到基層強度以及基層工作性能的基本要求。使用的材料要滿足拌合、運輸和攤鋪要求。在施工過程中要嚴格按照規范要求開展施工，并做好各個環節的施工控制工作，碾壓完成后要立即進行養護，保證水泥粉煤灰穩定碎石基層施工質量可達到要求。