二灰碎石基層施工應注意的問題及質量控制措施

霍振彬

摘 要：二灰碎石基層即為石灰、粉煤灰和級配碎石粒料通過拌和、攤鋪、碾壓及養護形成的路面基層；其中石灰、粉煤灰在基層中起到膠結作用，級配碎石粒料起到骨架的作用。二灰碎石所用的原材料來源廣泛，它將火力發電產生的粉煤灰變為了路用材料，起到變廢為寶的作用，減少了土地的占用，減少了環境污染，并且二灰碎石混合料從拌和到攤鋪碾壓完成的允許時間較水泥穩定碎石長，施工時間充裕，現場較易控制。本文對二灰碎石基層施工應注意的問題及質量控制措施進行了分析。

關鍵詞：二灰碎石基層；施工；質量控制

1 引言

石灰是常用的礦產品，粉煤灰是火電廠的副產品，用到路面基層，可以起到“再生利用、變廢為寶”的作用；同時，研究二灰碎石基層，可以更好的控制基層質量。

2 二灰碎石基層概述

二灰碎石基層的主要原料是粉煤灰、石灰以及穩定料粒，粉煤灰可能來源于石料廠、電廠等工業廠家，用于二灰碎石基層的粉煤灰的顆粒需要經過篩選，通過篩孔的總量超過70%才能夠用于二灰碎石基層。粉煤灰的含碳量可以用燒失量表示，炭燃燒的越充分，燒失量越小，粉煤灰的活性越好，一般情況下，粉煤灰的燒失量需要控制在20%以下，否則會影響到粉煤灰與石灰混合后反應生成物的量。此外，二者混合后反應生成物的量還會受到粉煤灰顆粒粗細程度的影響。因此，只有通過0.08mm篩孔的顆粒含量超過70%，通過0.03篩孔的顆粒含量超過90%才能夠保證混合料的強度滿足公路基層施工需求。二灰碎石基層中，石灰應為6級以上鈣質消石灰，石灰的鎂鈣含量會隨著時間的延遲不斷的降低，因此，每個批次石灰進場時都要嚴格檢查，保證石灰鈣鎂含量滿足工程建設需要。有效鈣加氧化鎂的含量必須要超過60%，含水量要低于4%，0.71mm方孔篩篩余控制在1%以下，氧化鎂含量應小于等于5%。此外，必須要保證碎石級配聯良好，沒有風化的碎石，碎石的規則尺寸要根據后期級配以及當前拌合設備配料斗限制等合理選擇。

3 二灰碎石混合料組成設計對基層質量的影響

3.1 石灰與粉煤灰含量的確定

二灰碎石強度的形成，主要是通過石灰與粉煤灰發生物理化學反應，形成膠結材料，而碎石粒料起骨架作用。但并不是石灰含量越高越好，粉煤灰與石灰的化學反應都是在一定量的情況下進行的。石灰的含量過大，就有過剩的石灰不能參與到化學反應，既不經濟也會影響基層穩定性；石灰的含量過少，就會有粉煤灰不能參與到化學反應；這對于二灰碎石基層強度及結板程度均會造成不利影響。《JTGTF20-2015規范》表4.4.4中推薦的石灰與粉煤灰的比例為1∶2～1∶4。在工程實踐中，為減少基層開裂，石灰和粉煤灰的比例應取推薦值的下限，以利于提高其抗干縮的能力。從工程造價出發，減少石灰的用量也能夠降低工程成本。要盡可能使用等級較高的石灰，減少混合料中石灰的劑量；若使用的是高鈣粉煤灰，應該適當的減少石灰的劑量。

3.2 二灰與碎石的含量取定

在二灰碎石混合料中，粒料構成骨架，石灰和粉煤灰反應后起到膠結作用和孔隙填充。石灰和粉煤灰含量過大，易造成基層溫縮與干縮過大，導致基層抗裂性與耐久性的降低；石灰和粉煤灰含量過小，難以填滿骨架孔隙，二灰碎石基層的強度及板體性不能得到保證。二灰碎石基層理想的狀態應是石灰和粉煤灰在混合料中所占的體積百分率就是骨架的孔隙率。這樣的混合料，粗顆粒相互靠攏則形成骨架，石灰和粉煤灰則填充在骨架孔隙中。這時二灰碎石基層的溫縮及干縮僅局限在骨架之內，難以形成集中的開裂，對于基層的強度與剛度較為有利。《JTGTF20-2015規范》中推薦的石灰和粉煤灰與石料的比值范圍是20：80～15：85，滿足這范圍的混合料就是骨架密實式混合料。對于低劑量的限制則是為保證基層的基本抗拉強度，以滿足基層在荷載作用下的強度要求；對于高劑量的限制則使彈性模量的發展不致過大，可避免基層出現較大的拉應力，并能降低基層材料的收縮系數，基層將不會因為溫度的變化造成拉伸破壞。

4 二灰碎石基層施工的質量控制措施

在基礎設施建設領域，由于碼頭及堆場工程應用范圍相對比較集中，工程結構相對比較單一。為了使建筑施工企業了解碼頭道路、堆場的施工，減少施工中的失誤，方便施工企業，現將二灰碎石基層施工質量控制措施總結如下：

4.1 組成材料碎石

應選用質地堅硬、強度均勻、級配適當和未風化的石料，粒徑宜為5mm～40mm。軟硬不同的石料不宜摻用。熟化石灰：熟化石灰一般采用一～三等生石灰，其中塊灰的比重不應少于70%。在使用前3d～4d應用清水予以熟化，充分消解后成粉末狀，并加以過篩。其最大粒徑不得大于5mm，并不得夾有未熟化的生石灰塊。

4.2 過程控制

二灰碎石墊層應在工藝流程和施工操作過程中進行施工質量過程控制。施工要點：鋪設前，應對基土層表面進行清理、平整，并根據基土情況作適當的碾壓或夯實。二灰碎石松鋪系數為1.3～1.5，基層的每層壓實厚度宜為20cm，最大不超過30m。二灰碎石的養護期不少于7d。

4.3 二灰碎石的碾壓

壓路機18t的振動壓路機，碾壓由兩側向堆場中心進行，重壓1/2輪寬。混合料攤鋪后先用重型推土機及時碾壓1～2遍，后用重型振動壓路機碾4～5遍，檢測壓實度達到設計要求。即碾壓順序為：先輕壓，后振壓，再靜壓。壓路機的行走速度以及起步、制動都十分關鍵。穩壓階段行走速度應控制在1.5km/h，壓實階段速度控制在2km/h。起步和制動做到慢速起動，慢速剎車，杜絕快速起動，緊急剎車現象。從拌和到碾壓成型要在水泥終凝時間前完成。碾壓完規定遍數后，及時檢測壓實度。

4.4 養生

（1）二灰碎石基層碾壓完，經壓實度檢查合格后即可灑水養生。養生期間禁止一切車輛通行。（2）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。（3）灑水養生時，應使噴出的水成霧狀不得將水直接噴射擊或沖擊基層表面，將表面沖成松散狀態或產生新的集料窩。

4.5 質量要求

（1）嚴格按設計配合比配置混合料。（2）碎石最大粒徑為37.5mm。（3）加水集中拌料到碾壓完成的延遲時間不得超過水泥的終凝時間。（4）混合料的碾壓遍數一般需要5～6遍。（5）水泥選用初凝時間3h以上和終凝時間較長（宜6h以上）；不應使用快硬水泥、早強水泥。

4.6 成品保護

（1）壓路機碾壓時不得急啟動、急剎車、調頭。（2）養生期間嚴禁一切重型車輛行駛。（3）按規定加強成品養護。

4.7 安全保證措施

（1）混合料拌制時嚴禁車輛和人員在附近穿行。（2）一切機械運行均有專人指揮。（3）現場周邊鋼管彩旗維護，夜晚在道口處設置警示燈。

5 結束語

二灰碎石基層具有較高的后期強度、良好的板體性能，在溫縮及凍脹方面也具有良好的性能；同時二灰碎石所用的原材料來源廣泛，它將火力發電產生的粉煤灰變為了材料，起到變廢為寶的作用，減少了土地的占用，減少了環境污染，并且二灰碎石混合料從拌和到攤鋪碾壓完成的允許時間較水泥穩定碎石長，施工現場較易控制。本文對二灰碎石混合料組成設計對基層質量的影響以及二灰碎石基層施工的質量控制措施進行了分析。

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