談二灰穩(wěn)定碎石在市政道路底基層中的應(yīng)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(jié)構(gòu)中采用二灰穩(wěn)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(yōu)點被廣泛推廣和應(yīng)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(jié)構(gòu)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(wěn)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(cè)限抗壓強度3.5 MPa)，20 cm二灰穩(wěn)定碎石底基層(外摻水泥2%，膠結(jié)料含量15%，石灰與粉煤灰質(zhì)量比為1∶3，7 d無側(cè)限抗壓強度0.8 MPa)，20 cm天然砂礫，機動車道道路路面結(jié)構(gòu)總厚度為80 cm。二灰穩(wěn)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(yǎng)護等環(huán)節(jié)進行探討市政工程的應(yīng)用。

2 材料要求

1)石灰符合3級以上的消石灰的技術(shù)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(xiàn)場進行篩分試驗。石灰采用1級～3級新灰，石灰技術(shù)指標采用表1標準。

表1 石灰技術(shù)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(wěn)定碎石顆粒組成范圍見表2。

表2 二灰穩(wěn)定碎石顆粒組成范圍

4)二灰穩(wěn)定碎石混合料技術(shù)要求。水泥外摻量為2%，膠合料含量為16%(石灰∶粉煤灰質(zhì)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(cè)限抗壓強度為0.8 MPa。

3 配合比

1)施工配合比的確定。根據(jù)設(shè)計二灰碎石的集料級配，確定不同規(guī)格碎石的比例。這一過程需要試驗進行反復(fù)試算調(diào)整，直到合成級配達到設(shè)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(shù)規(guī)范范圍之內(nèi)，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(shè)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(fù)。下承層高程的正誤差超出質(zhì)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(wěn)定碎石質(zhì)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(shù)指標是否能達到規(guī)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(zhì)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(chǎn)的混合料的質(zhì)量。不僅要經(jīng)常檢查二灰碎石的配比情況，對拌和機進行調(diào)試以外，為防止上料過程中發(fā)生原材料的竄斗現(xiàn)象，引起混合料的配比發(fā)生變化，應(yīng)在料倉上口加擋板。盡量使拌和機能夠連續(xù)運轉(zhuǎn)，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(shù)指標。如果含灰量不足，二灰碎石施工質(zhì)量就無法得到保證。所以，白灰含量的控制是關(guān)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(fā)現(xiàn)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(shù)指標。含水量直接決定混合料拌和質(zhì)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(chǎn)生離析現(xiàn)象。粉煤灰是一種親水性材料，應(yīng)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?shù)摹伴e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(jù)一天的早、中、晚和當天的天氣情況適當調(diào)整。在施工過程中，要經(jīng)常檢查混合料的配合比是否準確，含水量變化或需要調(diào)整配合比時，應(yīng)重新調(diào)試拌和機。

3)施工配合比的調(diào)試。在施工前，需要將室內(nèi)試驗確定的配合比換算成穩(wěn)定土拌和機各個料倉下皮帶傳送機的轉(zhuǎn)速之比。誤差超出規(guī)范允許值的進行調(diào)整，直到滿足規(guī)范要求為止。最后進行試拌，待拌和機運行穩(wěn)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(guī)范允許范圍內(nèi)時可以使用，超出則應(yīng)分析原因重新調(diào)試。

二灰穩(wěn)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(wěn)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(xiàn)場完成作業(yè)時間。拌和時混合料的含水量要略大于最佳含水量。二灰穩(wěn)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(yè)前預(yù)先調(diào)試拌和設(shè)備，依據(jù)原材料的流量以及混合料的配比、實際生產(chǎn)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(jié)合料的劑量，若有誤差及時調(diào)整，直至符合要求。

6 運輸

自卸汽車運到施工現(xiàn)場要加蓋篷布避免水分丟失。

7 攤鋪

攤鋪之前恢復(fù)機動車道中線，每隔20 m設(shè)一控制樁，按控制樁架設(shè)鋼絞線，作為攤鋪機作業(yè)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(jù)實際情況調(diào)整熨平板的高度和橫坡，直至合格。

攤鋪機施工時，首先根據(jù)試驗路段總結(jié)的松鋪系數(shù)計算松鋪厚度，攤鋪開始后的一段距離內(nèi)應(yīng)頻繁的拉線檢查高程，誤差控制在5 mm以內(nèi)，直到攤鋪機工作穩(wěn)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(shè)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(cè)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(zhuǎn)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(zhì)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(jié)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(jié)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(yù)留部分與當天攤鋪的基層一起碾壓成型。

8 碾壓

碾壓前應(yīng)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(chǎn)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(diào)頭和急剎車。

二灰穩(wěn)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(wěn)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(shè)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(cè)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(xù)碾壓，直至合格。合格則盡快養(yǎng)生。

9 養(yǎng)生

二灰穩(wěn)定碎石底基層采用灑水養(yǎng)生法，養(yǎng)生期為14 d。在養(yǎng)生期內(nèi)，除灑水車以外其他車輛不得通行。養(yǎng)生一般在第二天進行，養(yǎng)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(xiàn)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(yǎng)生。

10 關(guān)鍵點

針對本工程特點，施工中質(zhì)量控制關(guān)鍵點為:

1)嚴格控制原材質(zhì)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(yīng)隨時進行含水量試驗、含灰量試驗，及時掌握混合料質(zhì)量動態(tài)變化。

3)由于市政工程的復(fù)雜性及干擾大，混合料運距較長，應(yīng)保證施工組織的連續(xù)性、均衡性、協(xié)調(diào)性。對于存放超時的拌和料堅決不用，并作好聯(lián)系、協(xié)調(diào)工作，保證信息通暢及時。

4)由于市政工程地處市區(qū)，人流量、車流量較大。施工時應(yīng)科學組織合理安排，布置臨時通道或便道，養(yǎng)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(jié)語

通過城北街二灰碎石層的施工，我們發(fā)現(xiàn)，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(yīng)充分考慮;施工現(xiàn)場交通流量大，如何進行交通疏導;市政驗收規(guī)范與公路規(guī)范有細微區(qū)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(wěn)定性好等特點，必將在市政工程中廣泛應(yīng)用。

［1］JTJ 058-2000，公路集料試驗規(guī)程［S］.

［2］JTJ 034-2000，公路路面基層施工技術(shù)規(guī)范［S］.

［3］JTJ 057-94，公路工程無機結(jié)合料穩(wěn)定材料試驗規(guī)程［S］.

［4］CJJ 1-90，市政道路工程質(zhì)量檢驗評定標準［S］.

［5］城北街道路工程設(shè)計文件［Z］.