路面基層中二灰穩定碎石的應用

徐艷

（濮陽市公路管理局，河南 濮陽 457000）

1 概述

二灰穩定碎石基層為石灰粉煤灰穩定粒料基層。它采用穩定質量比計算，以石灰、粉煤灰、集料的質量比表示。按一定的技術要求，將其拌合均勻攤鋪的混合料在最佳含水量時壓實，經養生成型，其中石灰和粉煤灰為膠結材料，粒料起骨架作用。二灰穩定碎石基層屬于半剛性基層類型，具有施工方便、后期強度高、反射裂縫少等特點，且能節約投資，節約土地，變廢為寶。由于這些特點，近幾年來已成為我市二級公路優選的路面基層類型。

本文以濮陽市城區段試驗段為例，介紹配合比設計及工程施工情況，并從材料費上對二灰穩定碎石與水泥穩定碎石進行比較分析。

2 二灰穩定碎石配合比設計

2.1 原材料的選用

石灰粉煤灰用來穩定粒料，其化學反應可持續數年。石灰中有效鈣加氧化鎂的含量對強度有明顯的影響，所以必須采用Ⅲ級以上的石灰。

粉煤灰是濮陽市熱電廠粉煤灰，為靜電除塵工藝生產，粉煤灰中的活性成分總含量高，燒失量小，顆粒細且均勻，各指標符合基層施工規范的規定。

粒料選用浚縣石料，最大粒徑不超過37.5毫米，砂是山東東平中砂。我們對集料進行篩分，根據篩分結果得出級配：1-3厘米碎石：1-2厘米碎石：0.5-1厘米碎石：石屑：砂=25：20：20：15：20。

2.2 配合比設計

二灰穩定碎石基層是保證瀝青路面強度、穩定性及耐久性的關鍵結構層，所以我們用嵌鎖密實型二灰粒料，既保證其粒料含量≥80%，使骨料與骨料之間相互嵌鎖，形成骨架，骨架之間的空隙經二灰填充。半剛性基層的一個核心問題是水的問題而水的多少與控制又直接與二灰碎石中石灰、粉煤灰和細料的含水量有直接關系，所以在進行完實驗室配合比后，要根據工地實際材料含水量情況換算工地配合比，以利指導施工使用。我們在進行二灰碎石配合比設計時，根據三個不變、一個控制、一個提高的原則，保證80%以上粒料比例不變、無側限抗壓強度不變、集料連續級配不變，控制5毫米以下粒料用量，提高2毫米以上粒料用量。這樣采用嵌鎖密實型二灰粒料，減少收縮，增大粗粒料用量，減少對水的敏感程度，減少整體材料的孔隙率、比表面積和含水量，大幅度降低干燥收縮，以適當級配代替單一級配，減少碎石單一缺少連接面易造成離析和平整度差的問題。

因為二灰碎石早期強度低，后期強度高，所以我們做了7天、28天、90天、180天無側限強度試驗，由于設計抗壓強度標準為0.8MPa，我們優選石灰：粉煤灰：集料=5：15：80這一配合比進行現場施工。

3 二灰穩定碎石施工工藝以及注意事項

二灰碎石路面基層屬半剛性路面，在高等級道路路面結構中，應用較多，由于其料源豐富，并具有良好的力學性能、板體性、水穩性及較好的抗凍性，雖然早期強度較低，但隨著時間的推移，強度增長快，后期的整體強度高，是理想的路面基層結構類型。路面基層是道路的主要承重層，基層質量的優劣將直接影響瀝青路面的鋪筑質量和道路的使用壽命。嚴格控制原材料的質量、優化生產配合比、合理選配性能良好的施工設備、采用最佳的組合方式、正確選擇施工方法和施工工藝，則是保證基層質量的重要環節，施工中應抓住這些主要環節。

3.1 施工工藝

3.1.1 施工放樣和清理底基層：底基層頂面，應將表面的浮土，松散層及其它雜物清理干凈，應盡量露出底基層的硬面。若表面干燥，應灑水濕潤。

3.1.2 混合料拌合：采用集中場拌法拌合混合料，拌料前應先安裝調試拌合機，根據施工配合比，通過試機標定每個料倉的轉速，使集料級配及混合料含水量都能達到要求。試驗人員應重點進行二灰碎石混合料的級配組成、灰劑量及含水量的檢測。檢測頻率為每臺拌和設備上、下午各一次。

3.1.3 混合料的攤鋪：用ABG 攤鋪機攤鋪混合料，采用基準鋼絲調平。開始攤鋪前，先將接頭處已成型的二灰碎石基層切成垂直面，或將接頭處的二灰碎石混合料耙松，并有專人指揮卸料。

3.1.4 穩壓和整平：推土機穩壓，人工整平使其表面平整。

3.1.5 整形和碾壓：人工掛線整平后，壓路機碾壓。首先使用振動壓路機，然后使用三輪壓路機，最后再使用振動壓路機碾壓，以使表面平整光潔。直線段，由兩側路肩向路中心碾壓，屏去線段，由內側向外側路肩進行碾壓。

3.1.6 養生及交通管制：碾壓完成并經監理工程師抽檢合格后，用稻草覆蓋養生，每天灑水次數，應視當地天氣情況而定。在一周內，應使二灰碎石表面保持潮濕狀態。未鋪上層時，除施工車輛外，禁止一切機動車輛通行。

3.2 施工注意事項

3.2.1 充分做好施工前的準備工作，是路面基層順利進展的重要條件。主要進行原材料檢驗、設備調試、技術準備等項工作。

3.2.2 采用中心站集中廠拌法施工，混合料拌合過程中嚴格控制混合料中集料的含量、集料的級配，使二灰穩定碎石結構為嵌鎖密實型結構。由于采用生石灰粉，拌合場控制含水量比最佳含水量高出3%-4%。

3.2.3 拌合好的混合料先放入集料斗，通過集料斗再直接放入自卸車斗內，用自卸車拉入倒料場，進行4-6小時的悶料，再用鏟車重新混合、裝料入自卸車，運往攤鋪現場，經過倒料后卸車就很容易。

3.2.4 為便于高程、平整度控制，全部采用先進的攤鋪機進行攤鋪。

3.2.5 研究表明二灰碎石混合料含水量越大，則混合料孔隙越多，將導致混合料整體強度下降，收縮增大，使二灰碎石半剛性基層裂縫增多，而混合料中的石灰、粉煤灰是影響二灰碎石混合料最佳含水量的重要因素，故在施工中應嚴格把握好石灰、粉煤灰的用量，控制混合料的最佳含水量。

3.2.6 接縫的處理：縱縫一般不需要作特殊處理，必要時適當耙松、整平后，全寬度內一起碾壓。橫縫每天鋪完至第二天開始，連接面應適當處理，方法為第一天作業段的尾端左右范圍內不進行壓實，第二天施工前，將該段的混合料耙松后與新料一起由人工進行拌合，整平后與新鋪段一起碾壓。若間隔時間長，應將上次鋪筑的尾端標高和平整度不合要求的部分挖除，并將接觸面挖成垂直面，再接著往前鋪筑。

3.2.7 二灰穩定碎石壓實成型后要及時養生，要求覆蓋后保濕養生至少7天，7天后仍注意灑水養生，以防止二灰穩定碎石干裂。

4 經濟效益分析

我們對1公里二灰穩定碎石與水泥穩定碎石材料用費進行計算，材料單價按濮陽地區市價。基層寬度14.6米，厚度15厘米。水泥穩定碎石配合比：水泥：1-3厘米碎石：1-2厘米碎石：0.5-1厘米碎石：石屑：砂=5：19：19：19：14：24，計算得到二灰穩定碎石材料總價比水泥穩定碎石材料總價節約73617元。

5 結束語

水泥穩定碎石和石灰粉煤灰穩定碎石（二灰穩定碎石）兩種基層結構，二者的主要區別是水泥穩定碎石強度形成快，早期強度受氣候制約小，施工時間緊湊，具有足夠的力學強度、抗水性和耐凍性，但它不可避免地會產生收縮裂縫。二灰穩定碎石的早期強度低，施工拌合和碾壓時間一般不受太大控制，強度形成慢，施工方便，同時二灰穩定碎石具有后期強度高，穩定性好，剛度大，耐凍性好，裂縫較少等優點。

考慮到粉煤灰的運費，我們建議，在距粉煤灰源三十公里內采用二灰穩定碎石有顯著的經濟效益。另外，二灰穩定碎石使用了大量粉煤灰，粉煤灰是電廠的燃料廢渣，它的處理過去是電廠頭疼和難辦的一件事，因為大量的粉煤灰需要占用大面積的土地進行堆放，掩埋后會污染地下水，粉煤灰的粉塵還會造成周圍環境被嚴重污染。粉煤灰用于二灰穩定碎石，變廢為寶，不但降低了工程成本，在節約土地，環境保護方面有著顯著的社會效益。

[1]公路路面基層施工技術規范（JTJ034-2000）.

[2]公路工程質量檢驗評定標準（JTG F80/1-2004）.