水泥粉煤灰穩(wěn)定碎石基層配合比設(shè)計(jì)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(shè)項(xiàng)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(tái)市境內(nèi)，起于邢臺(tái)市開發(fā)區(qū)K383+000，終于邢臺(tái)市開發(fā)區(qū)K401+100，接KJ5合同段設(shè)計(jì)起點(diǎn)。其中18cm厚（含改路）的水泥粉煤灰穩(wěn)定碎石基層83.5萬m2，20cm厚水泥穩(wěn)定碎石底基層約38.7萬m2，20cm厚石灰粉煤灰穩(wěn)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(wěn)定碎石基層（ATB-25）約37萬m2，4cm厚細(xì)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(xì)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(diǎn)對水泥粉煤灰穩(wěn)定碎石基層配合比設(shè)計(jì)以及施工技術(shù)進(jìn)行了分析和探討。

2 水泥粉煤灰穩(wěn)定碎石基層配比設(shè)計(jì)

2.1 原材料的選擇

（1）水泥。本工程在選擇水泥材料的時(shí)候，設(shè)計(jì)水泥材料使用P.s32.5緩凝礦渣水泥，設(shè)計(jì)水泥的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)具體如下：初凝的時(shí)候間為340min，終凝的時(shí)候間為380min，標(biāo)準(zhǔn)稠度為37.8，28d抗折強(qiáng)度為6.4MPa，28d抗壓強(qiáng)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(shè)計(jì)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?guī)r，碎石最大顆粒直徑為31.5mm，碎石壓碎值為28%，達(dá)到了規(guī)范要求。

2.2 配合比設(shè)計(jì)試驗(yàn)

2.2.1 水泥劑量的確定

在對水泥劑量進(jìn)行確定的時(shí)候，試驗(yàn)分析了水泥粉煤灰穩(wěn)定碎石基層的無側(cè)限抗壓強(qiáng)度，按照3～5%的遞增順序遞增水泥劑量，試驗(yàn)證明可以達(dá)到底部基層設(shè)計(jì)的強(qiáng)度值。不過仍然存在部分指標(biāo)達(dá)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(qiáng)度值滿足比設(shè)計(jì)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(shí)候，試件的強(qiáng)度不會(huì)產(chǎn)生非常明顯的變化，但是當(dāng)加入12%的粉煤灰后，試件強(qiáng)度大幅增加，因此，根據(jù)試驗(yàn)結(jié)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(xì)顆粒。

2.2.4 配合比的選用和調(diào)整

在保證配合比的基礎(chǔ)上，要盡可能地防止出現(xiàn)干縮裂縫，要盡量地降低水泥粉煤灰穩(wěn)定碎石基層干縮系數(shù)。要盡可能地減少水泥的使用量，水泥用量應(yīng)≤5%；碎石級配采用骨架密實(shí)結(jié)構(gòu)，即降低粉煤灰、砂的細(xì)集料，增強(qiáng)粗骨料的含量。根據(jù)本工程的實(shí)際情況下，設(shè)計(jì)水泥穩(wěn)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(wěn)定碎石基層施工

3.1 拌合混合料

在確定水泥量的時(shí)候，需要根據(jù)設(shè)計(jì)強(qiáng)度和結(jié)構(gòu)層的實(shí)際情況進(jìn)行混合料的拌合。在進(jìn)行施工的時(shí)候，各個(gè)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(jī)的具體參數(shù)。此外，在進(jìn)行施工的時(shí)候，要結(jié)合不同材料的性能情況對施工配合比進(jìn)行調(diào)整。通常情況下，在進(jìn)行拌合的過程中，為了平衡拌合料運(yùn)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(dāng)運(yùn)輸距離過長或者氣溫比較高的時(shí)候，需要將水的含量控制在最佳含水量，具體為1～2%。

3.2 運(yùn)輸混合料

在進(jìn)行混合料運(yùn)輸?shù)臅r(shí)候，本工程使用15t以上的運(yùn)輸車進(jìn)行混合料的運(yùn)輸，在進(jìn)行卸料和運(yùn)輸?shù)臅r(shí)候，要盡可能地避免出現(xiàn)顛簸和中途停車的情況，保證混合料運(yùn)輸過程中不出現(xiàn)離析的情況。此外，還要根據(jù)天氣情況和運(yùn)輸情況考慮是否苫蓋混合料，避免出現(xiàn)表層熱量散失過大或水分流失過渡的情況。攤鋪機(jī)中卸入混合料后，不允許運(yùn)料車碰到攤鋪機(jī)。

3.3 攤鋪混合料

在進(jìn)行水泥粉煤灰穩(wěn)定碎石基層攤鋪施工的時(shí)候，需要在攤鋪前檢測路基的橫坡度、高程、壓實(shí)度、彎沉值等，高程軸線要控制在4條以上，保證其可以達(dá)到路槽驗(yàn)收的基本要求。如果不能達(dá)到要求要立即進(jìn)行補(bǔ)救，確保水泥粉煤灰穩(wěn)定碎石基層的性能可以達(dá)到要求。此外，在實(shí)際施工的過程中，要清理干凈上部的浮土和雜物，避免出現(xiàn)起皮和松散的情況。在有墊層的時(shí)候，需要先進(jìn)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(shí)候，要做好底部基層的驗(yàn)收工作，如果出現(xiàn)問題，則需要立即進(jìn)行處理[2]。

當(dāng)成品料運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場以后，需要立即根據(jù)設(shè)計(jì)的松鋪厚度進(jìn)行均勻的攤鋪，攤鋪的時(shí)候要盡量避免少收料斗，攤鋪機(jī)進(jìn)行攤鋪?zhàn)鳂I(yè)的時(shí)候，要盡量保持均勻行駛，行駛過程中不能出現(xiàn)停頓，以免導(dǎo)致基層出現(xiàn)波浪。

3.4 壓實(shí)

在進(jìn)行水泥粉煤灰穩(wěn)定碎石基層混合料壓實(shí)作業(yè)的時(shí)候，首先使用鋼輪壓路機(jī)或膠輪壓路機(jī)靜壓1～2遍，然后使用振動(dòng)壓路機(jī)進(jìn)行復(fù)壓，復(fù)壓次數(shù)為2～4遍。終壓使用膠輪壓路機(jī)或鋼輪壓路機(jī)靜壓1～2遍，在終壓和初壓施工的時(shí)候，碾壓速度需要保持在1.5～1.7km/h。復(fù)壓過程中碾壓速度控制在2.0～2.5km/h，對于沒有設(shè)置超高的平曲線段以及直線段，按照從路肩兩側(cè)向中心的碾壓順序進(jìn)行碾壓施工。在進(jìn)行碾壓施工過程中，要求碾壓設(shè)備的輪跡寬度要重疊1/2的輪寬，禁止碾壓設(shè)備在施工過程中出現(xiàn)調(diào)后、急剎車等情況，以保證基層的穩(wěn)定性。

3.5 養(yǎng)護(hù)

水泥粉煤灰穩(wěn)定碎石基層碾壓完成并且檢測合格后，要立即對公路進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。養(yǎng)護(hù)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(jìn)行灑水養(yǎng)護(hù)。為了防止溫度過高造成水泥粉煤灰穩(wěn)定碎石及基層出現(xiàn)裂縫，要盡量防止基層表面長期受到暴曬。在冬季施工的時(shí)候，為了避免基層表面受到損傷或者出現(xiàn)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(jié)構(gòu)內(nèi)外部溫差過大出現(xiàn)溫縮裂縫，還可以使用線鋪設(shè)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(xiàn)溫縮裂縫。

4 結(jié)束語

綜上所述，在進(jìn)行水泥粉煤灰穩(wěn)定碎石基層施工時(shí)，其配合比的設(shè)計(jì)需達(dá)到基層強(qiáng)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(yùn)輸和攤鋪要求。在施工過程中要嚴(yán)格按照規(guī)范要求開展施工，并做好各個(gè)環(huán)節(jié)的施工控制工作，碾壓完成后要立即進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，保證水泥粉煤灰穩(wěn)定碎石基層施工質(zhì)量可達(dá)到要求。