淺談水泥粉煤灰穩(wěn)定碎石公路基層施工應(yīng)用

泗陽(yáng)縣公路管理站 江蘇 泗陽(yáng)223700

摘要：在公路基層的結(jié)構(gòu)形式之中，水穩(wěn)基層是其中最為主要的。但是在很長(zhǎng)的一段時(shí)間里，人們對(duì)此并未充分的重視起來(lái)，只是單方面的認(rèn)為只要符合相關(guān)的規(guī)范要求就可以，在嚴(yán)重的時(shí)候出現(xiàn)鉆不出芯樣而提高水泥劑量的情況。鑒于此，對(duì)水泥粉煤灰穩(wěn)定碎石在公路施工各個(gè)階段的應(yīng)用進(jìn)行了分析，可為同行提供一定的參考與借鑒。

關(guān)鍵詞：公路基層施工；水泥粉煤穩(wěn)定碎石；混凝土配比

0引言

高速公路水穩(wěn)基層施工質(zhì)量的影響因素非常的多，為充分的確保工程的整體質(zhì)量，應(yīng)該在技術(shù)設(shè)計(jì)、施工方案以及工程管理等等方面做到精心設(shè)計(jì)，精心施工與管理，依據(jù)當(dāng)?shù)氐木唧w情況來(lái)進(jìn)行綜合性的比較與分析、嚴(yán)格執(zhí)行規(guī)范規(guī)定，控制各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)，確保公路基層施工的整體質(zhì)量。

1水泥粉煤灰穩(wěn)定碎石技術(shù)性能分析

1.1原材料分析

粉煤灰屬于氣硬性材料，當(dāng)其與石灰、水泥、水等材料進(jìn)行充分?jǐn)嚢璨簩?shí)后，就會(huì)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(jīng)過(guò)一定的化學(xué)反應(yīng)，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(tài)也較為穩(wěn)定，不易水化。水泥粉煤灰的早期反應(yīng)主要是由于水泥遇水發(fā)生水解反應(yīng)，并生成硅酸鈣晶體，這些晶體會(huì)附著在球形玻璃體的表面，并有一定的強(qiáng)度。當(dāng)發(fā)生化學(xué)侵蝕與吸附作用后，就會(huì)形成水化鋁酸鈣以及水化硅酸鈣，并且以膠體的形式出現(xiàn)在混合料中。隨著水泥粉煤灰凝結(jié)度的增長(zhǎng)，這些水化物會(huì)轉(zhuǎn)變?yōu)槔w維晶體，數(shù)量逐漸增多，相互交叉形成連鎖結(jié)構(gòu)，將混合物的縫隙進(jìn)行有效的填充，極大地增加了混合物的強(qiáng)度。水泥粉煤灰的活性會(huì)隨著凝結(jié)時(shí)間的推移而逐漸被激活，使混合料的強(qiáng)度不斷上升，提高了公路基層的穩(wěn)定性，有效地延長(zhǎng)了公路的使用壽命。

水泥粉煤灰穩(wěn)定碎石在公路基層施工中的應(yīng)用，必須嚴(yán)格控制原材料的質(zhì)量，并進(jìn)行嚴(yán)格的檢測(cè)，使其滿(mǎn)足公路基層建設(shè)的各項(xiàng)指標(biāo)。

1.2施工技術(shù)規(guī)范

水泥粉煤灰穩(wěn)定碎石結(jié)構(gòu)目前還沒(méi)有明確的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范，但從上述原理分析來(lái)看，水泥與粉煤灰和石灰與粉煤灰的反應(yīng)機(jī)理很相似，在實(shí)質(zhì)上都是氫氧化鈣與粉煤灰玻璃體的反應(yīng)，只不過(guò)水泥能夠形成較高的早期強(qiáng)度，因此在工程初期綜合參考了石灰粉煤灰穩(wěn)定碎石以及水泥穩(wěn)定碎石的相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范，決定暫時(shí)按下述要求進(jìn)行配比設(shè)計(jì)及試驗(yàn)段施工。

2混合料配比的設(shè)計(jì)

水泥粉煤灰穩(wěn)定碎石中水泥的含量控制在5%，粉煤灰的含量可以設(shè)置為幾個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，一般為5%， 10%， 15%等，將混合料的壓實(shí)度設(shè)定在97%左右，然后以這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)分別進(jìn)行無(wú)側(cè)限抗壓成型試驗(yàn)，觀(guān)測(cè)其一周內(nèi)的強(qiáng)度變化，確定最佳的粉煤灰含量。根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果，可以看出10%粉煤灰含量的混合物的抗壓強(qiáng)度最佳。

混合物含水量的確定，需要進(jìn)行含水測(cè)試。在進(jìn)行試驗(yàn)檢測(cè)過(guò)程中，首先將蒸發(fā)器進(jìn)行清洗并烘干，稱(chēng)量其重量，提取混合料樣本，放于蒸發(fā)器中，稱(chēng)量此時(shí)蒸發(fā)器的重量；然后在混合料樣本中加人酒精，并點(diǎn)燃，適當(dāng)?shù)財(cái)嚢?，燃燒幾次并冷卻后，再次稱(chēng)量蒸發(fā)器的重量。通過(guò)適當(dāng)?shù)挠?jì)算就能得出混合料中的含水量。在施工現(xiàn)場(chǎng)中，對(duì)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(shù)等。一般來(lái)說(shuō)，公路水穩(wěn)碎石層施工混合料含水量應(yīng)該以大于最佳含水量的1%為宜。

對(duì)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(shè)置為4%、4.5%、5.0%、5.5%，然后按照一定的壓實(shí)度進(jìn)行無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度成型試驗(yàn)。將試驗(yàn)的結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，最終確定水泥的最佳含量為5%。

3水泥粉煤灰穩(wěn)定碎石在公路基層施工中的應(yīng)用

在公路基層施工階段，水泥粉煤灰穩(wěn)定碎石的應(yīng)用體現(xiàn)在隔離帶與側(cè)模的制作、方向測(cè)量、混合物的攪拌、攤鋪與碾壓、養(yǎng)護(hù)等幾個(gè)方面，具體體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

3.1分隔帶以及側(cè)模的制作

在公路基層施工中，應(yīng)該在基層面的中央分隔帶區(qū)域，按照施工設(shè)計(jì)的相關(guān)指標(biāo)，在中央架設(shè)分隔帶模板，并進(jìn)行培土。然后根據(jù)水穩(wěn)碎石層施工設(shè)計(jì)的寬度，切除多余的部位，這樣就完成了側(cè)模的制作。

3.2放線(xiàn)測(cè)量

施工中的測(cè)量放線(xiàn)工作需要使用全站儀，根據(jù)全站儀中的坐標(biāo)實(shí)施測(cè)量，確定中線(xiàn)的位置，按照10m的間距進(jìn)行排樁，并需要根據(jù)水泥粉煤灰穩(wěn)定碎石的設(shè)計(jì)寬度進(jìn)行放線(xiàn)，確定施工的邊線(xiàn)。

3.3混合料的拌和

對(duì)于水泥粉煤灰穩(wěn)定碎石混合料的拌和，需要利用專(zhuān)業(yè)的連續(xù)性拌和站，將原材料與不同直徑的碎石分別用一個(gè)倉(cāng)實(shí)施配料。在大量拌和前，需要進(jìn)行試拌，然后對(duì)試拌混合料進(jìn)行試驗(yàn)檢測(cè)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)室中反復(fù)的篩分與參數(shù)調(diào)整，只有與設(shè)計(jì)指標(biāo)一致時(shí)，才能進(jìn)行大規(guī)模的拌和。在拌和過(guò)程中，原材料中的粗料與細(xì)料應(yīng)該分類(lèi)堆放。碎石等骨料在拌和前應(yīng)該由轉(zhuǎn)載機(jī)裝人配料倉(cāng)中，還應(yīng)該注意水泥、粉煤灰等的干燥性，如果材料潮濕容易對(duì)下料造成影響，影響下料的速度。拌和過(guò)程中的加水由專(zhuān)用的液體噴頭提供，另外，下水量還應(yīng)該根據(jù)施工當(dāng)天的天氣情況進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，以滿(mǎn)足設(shè)計(jì)的含水指標(biāo)要求。全部拌和過(guò)程出拌和機(jī)電控系統(tǒng)集中控制，在操作員的統(tǒng)一調(diào)度下進(jìn)行工作。拌和機(jī)料倉(cāng)輸送器旁配專(zhuān)職值守人員，發(fā)現(xiàn)拌和不均勻或其他拌和質(zhì)量問(wèn)題及時(shí)匯報(bào)操作間，確保拌和機(jī)生產(chǎn)出的水穩(wěn)碎石混合料符合各項(xiàng)試驗(yàn)要求。

3.4碾壓與養(yǎng)護(hù)

在混合料攤鋪完成后，要對(duì)其進(jìn)行碾壓，保證其具有一定的壓實(shí)度，其碾壓過(guò)程分為初壓、復(fù)壓及終壓。在初壓階段，用振動(dòng)式壓路機(jī)均勻碾壓，初壓的遍數(shù)為兩遍，初壓能夠使水穩(wěn)碎石混合料中的顆粒重新排列，減少其內(nèi)部的摩擦力，提升其豁著力。在復(fù)壓階段，先用18T振動(dòng)式壓路機(jī)進(jìn)行低振碾壓，再用高頻率振動(dòng)碾壓一遍，隨后用25T壓路機(jī)進(jìn)行靜壓，靜壓的遍數(shù)以3遍為宜。復(fù)壓過(guò)后對(duì)其壓實(shí)度進(jìn)行試驗(yàn)檢測(cè)。在對(duì)水穩(wěn)碎石層壓實(shí)度的試驗(yàn)檢測(cè)過(guò)程中，首先選擇具有代表性的檢測(cè)點(diǎn)，并在檢測(cè)點(diǎn)鑿開(kāi)直徑與灌砂筒一致的洞，其深度為測(cè)定的厚度，取出材料并對(duì)其稱(chēng)重。需要注意的是，在鑿開(kāi)洞的過(guò)程中，保證鑿出的材料沒(méi)有發(fā)生丟失。還需要對(duì)其含水量進(jìn)行檢測(cè)，將灌砂筒下口對(duì)準(zhǔn)鑿開(kāi)的洞口，打開(kāi)筒使砂自動(dòng)向下滑動(dòng)，直到砂不再滑動(dòng)為止，稱(chēng)量洞中砂的重量，根據(jù)公式對(duì)其干密度以及濕密度進(jìn)行計(jì)算，確定水穩(wěn)碎石層的壓實(shí)度。終壓的作用在于保證水泥粉煤灰穩(wěn)定碎石層具有良好的平整度，便于后續(xù)施工，一般終壓使用膠輪壓路機(jī)，要嚴(yán)格控制其行駛速度，直到滿(mǎn)足公路基層施工的相關(guān)要求。

在公路水穩(wěn)碎石層施工完成后，需要在一定時(shí)間內(nèi)對(duì)其強(qiáng)度進(jìn)行試驗(yàn)檢測(cè)，一般來(lái)說(shuō)檢測(cè)時(shí)間為施工完成后的7～10d。進(jìn)行檢測(cè)的方式為抽查。首先確定具有代表性的檢測(cè)點(diǎn)，并用鉆芯取樣，隨機(jī)進(jìn)行抽檢。在鉆進(jìn)過(guò)程中，要嚴(yán)格控制鉆進(jìn)速度，保證鉆進(jìn)穩(wěn)定均勻，鉆取的試樣數(shù)量一般在3個(gè)以上。如果鉆取過(guò)程能夠取出完整的試樣，說(shuō)明其為合格施工，如果不能取出完整的試樣，需要進(jìn)行返工。對(duì)于水泥水穩(wěn)碎石層施工的養(yǎng)護(hù)也是路基施工的重要環(huán)節(jié)，必須控制養(yǎng)護(hù)的溫度以及養(yǎng)護(hù)時(shí)間，水穩(wěn)碎石層施工強(qiáng)度主要受到施工碾壓工藝以及養(yǎng)護(hù)工藝質(zhì)量的影響，所以在施工過(guò)程中需要控制碾壓、養(yǎng)護(hù)的質(zhì)量。

4結(jié)語(yǔ)

當(dāng)前的公路建設(shè)中，水泥粉煤灰穩(wěn)定碎石在公路中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，并成為主要的結(jié)構(gòu)形式。在實(shí)際的應(yīng)用中，水泥穩(wěn)定碎石作為路面的基層時(shí)，不僅要考慮其強(qiáng)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(qiáng)水穩(wěn)定碎石穩(wěn)定基層的配合比設(shè)計(jì)力度，并對(duì)其進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量控制，對(duì)于保證高速公路的質(zhì)量有很重要的意義。

參考文獻(xiàn)：

fll張澤設(shè).淺談水泥粉煤灰穩(wěn)定碎石在公路基層施工中的應(yīng)用山.工程論壇，zol，17（8）：152-153.

[2]杜雪芹.水泥粉煤灰穩(wěn)定碎石在高速公路基層施工中的應(yīng)用[[J].安陽(yáng)工學(xué)院學(xué)報(bào)，2010， 23（5）： 54-55.

[3]陳志斌.水泥粉煤灰穩(wěn)定碎石在公路基層施工中的應(yīng)用[J].中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品，2011， 20（4）： 228-229.

[4]魏超，李龍江，探討公路施工中填石路基施工技術(shù)的應(yīng)用田.黑龍江交通科技，2013， 32（10）：47-48.

[5]韋麗梅，高曉坡.特殊路基施工質(zhì)量問(wèn)題與防治田.公路工程與運(yùn)輸，2010， 25（12）：269-270.