二灰碎石基层施工

二灰碎石基层施工江苏雨发建设有限公司□田恒树杨通摘要本文通过实例对二灰碎石基层的施工准备、试验段、施工工艺做了简要介绍。关键词二灰碎石基层拌合摊铺碾压检测二灰碎石基层即为石灰、粉煤灰稳定粒料基层，也叫二灰结石或三渣基层。在碎石粒料中掺入适量的石灰和粉煤灰，要求拌和均匀，摊铺碾压成型，经养生后形成的一种半刚性路面基层。其中石灰和粉煤灰经化学反应后形成胶结材料，粒料起骨架作用。二灰碎石基层属于半刚性基层，二灰碎石基层具有强度高，水稳性较好的特点，所用材料来源广泛，可就地取材，特别解决了粉煤灰废物利用问题，施工方便，工艺简单。由于有这些优点，使得二灰碎石基层得到广泛应用。成为交通、市政道路必选的路面结构层类型之一。1、工程概况洪三公路A2标位于苏北某县境内，全长5.0km。设计：采用公路二级设计标准，沥青混凝土路面，二灰碎石基层，12%石灰稳定土底基层。路基宽度：路基宽度结合地方要求及沿线实际情况，路基宽度12m，其中路面宽9m，土路肩各1.5m。本工程位于洪泽湖东侧，路线所经区域水资源较为丰富，沟塘纵横，水路交通发达，属于典型的水乡地区，但此地区筑路材料十分匮乏，全部材料需从外地购入。2、施工准备充分做好施工前的准备工作，是路面基层顺利进展的重要条件，主要进行原材料采购备料、检验试验、设备调试、技术准备、试验段试铺等工作。2.1原材料检验二灰碎石的原材料主要是石灰、粉煤灰和碎石，对原材料质量严格把关是保证二灰碎石混合料质量的重要环节。本工程选用了安徽凤阳武定窑厂的Ⅲ级石灰、安徽淮南电厂的湿排粉煤灰，盱眙练塘采石场生产的碎石，经过检验主材料的技术指标如下：(1)生石灰经消解后钙镁含量为58.3％，符合Ⅲ级生石灰的标准。(2)粉煤灰的主要指标如表1。粉煤灰化学成分表表1粒径范围(mm)比表面积(cm2/g)Al2O3（％)SiO2(％)Fe2O3(％)CaO(％)MgO(％)SO3(％)烧失量(％)0.001～0.32500～350034.7048.302.292.800.830.432.74(3)碎石(最大粒径≤31.5mm)①压碎值为15.7％(规定值不大于30％)。②细长粒径含量为16.1％。③级配组成：根据规范和设计要求，项目部试验室进行了施工配合比的设计，实际配比的粒料筛分（方孔筛）试验结果为：9.5～31.5mm粒径为67.3％，9.5～4.75mm粒径为17.9%，4.75mm粒径以下为14.8％。2.2机械设备配备为保证二灰碎石基层的施工进度和质量，根据机械设备的生产能力合理配置设备数量，并保证机械设备处于良好的使用状态。本工程投入的机械设备如下：①MWB500I型连续式稳定粒料拌和设备1台套②徐工RP951摊铺机1台③ZL-50装载机2台④18～21t三轮光面静力式压路机1台⑤21～25t三轮光面静力式压路机1台⑥YZ18振动压路机1台⑦8t大型农用自卸车10辆⑧4000L洒水车1辆⑨120KW发电机1台2.3技术准备（1）生产配合比设计①粗集料级配的确定见表2。二灰碎石混合料中碎石级配表2材料(mm)通过下列筛孔(mm)重量的百分率(％)326.519.09.54.752.31.180.0751.56合成级配10091.552.032.714.812.95.12.4规范要求值10095～10048～6824～3411～216～162～120～3②混合料设计配合比设计配合比为石灰∶粉煤灰∶碎石＝5.5∶12.5∶82，故此配合比也为生产配合比，在试验路段进行验证。（2）生产配合比的调试调整拌和设备的进料系统，使其符合设计的集料级配和混合料组成比例。先后进行了3次流量试验，才使混合料组成基本符合设计配合比要求。第4次为生产配合比验证，铺筑试验段。经料场和施工现场分别取样进行试验，级配组成及强度均符合规范要求。（3）试验段铺筑项目部于2009年9月11日进行了150m试验段二灰碎石基层的试铺工作。2009年10月2日试验段取芯机取芯3点，试件均完整。（3）试验段取得的技术数据试验段的测量放样和检测工作，由项目部测量队和试验室负责，并经驻地测量监理、试验工程师的复测和认可。主要技术数据如下：①松铺系数：铺筑厚度20cm时松铺系数为1.385，测定时按每10m一个断面，每个断面测左中右3点。②压路机的碾压方式、碾压遍数、碾压速度：采用振动压路机与三轮静力式压路机组合碾压方式，YZ18振动压路先静压1遍，碾压速度控制在2～2.5km/h；然后振动压路低频振压2遍、高频振压2遍，碾压速度控制在1.5～2km/h；18～21t三轮静力压路机碾压2遍，碾压速度控制在1.5～2km/h；21～25t三轮静力压路机碾压2遍结束，碾压速度控制在1.5～2km/h。③摊铺速度二灰碎石混合料的铺筑速度与拌和设备的生产能力、自卸车的运输能力相匹配。摊铺速度采用2～2.5m/min比较合适，开始时用低速，正常后用2.5m/min摊铺速度。④每天的铺筑长度每天正常生产和摊铺时间在8～10h，由于拌合楼拌合时的投料故障和机械故障较多，路幅较窄，自卸车卸料换位等待时间较长，因此每天实际铺筑的长度(整幅)约为300～500m。2.4质量保证体系的完善为保证二灰碎石基层的铺筑质量，项目部由技术负责人负责铺筑质量，组成以试验室、测量队技术质量保证体系，并进一步明确在二灰碎石基层施工中的职责。①试验室负责二灰碎石混合料的施工配合比检测，监控拌和厂混合料的级配组成，测定二灰碎石混合料的含水量、压实度、强度及施工过程中的质量监督，反馈质量信息等。②测量队负责控制测量、计算并控制试验段及其他路段的松铺系数，控制二灰碎石基层顶面标高、宽度、厚度、横坡度、平整度等尺寸符合设计及规范要求。2.5施工方案的确定①在铺筑试验路段的基础上，验证、完善了二灰碎石施工方案、施工工艺和工艺流程。②由于摊铺机的最大摊铺宽度为9.5m，可以采取整幅摊铺方案，调整好摊铺机的高程及横坡度，能够满足施工要求。③在铺筑基层的路段，宜事先人工培填部分土路肩，并适当夯实。这样一方面能节省二灰碎石混合料，另一方面有利于碾压密实。3、施工工艺二灰碎石采用厂拌法拌和，摊铺机摊铺，主要施工工艺为：施工准备→测量放样→拌和→运输→摊铺→碾压→养生→基层检测。3.1准备下承层(1)石灰稳定土底基层顶面，应将表面松散层及其它杂物清理干净，扫除浮土，露出二灰土的硬面。(2)石灰稳定土底基层摊铺前，下承层表面应适当洒水润湿，以增强上下层的粘结。3.2测量放样(1)放出道路中线、基层边线，选定检测断面及观测点位置。(2)本工程采用基准钢丝法调平，因此必须设置支撑杆，敷设基准钢丝，并用专用工具，使其张紧力不小于0.1kN，支撑杆布置距离控制在10m，平曲面段控制杆距在5m，以保证钢丝挠度不超过规定值。3.3二灰碎石混合料的拌和(1)每天上、下午各测一次原材料的含水量，调整原材料的进料数量，使混合料中含水量略大于最佳含水量2个百分点左右。(2)混合料的检测①应经常目测二灰碎石混合料拌和的均匀性，使出厂的混合料色泽均匀，无离析、成团块现象。②试验人员应重点进行二灰碎石混合料的级配组成、灰剂量及含水量的检测。检测频率为每台拌和设备上、下午各一次。当出现特殊情况(如故障等)应由试验监理工程师确定。3.4二灰碎石混合料的运输(1)运料采用8t农用自卸车运输，并根据运距配备足够的车辆。当距离较长或天气炎热时，应加盖蓬布，防止水分散失过快。(2)卸料自卸车卸料时，后车轮停滞时距摊铺机料仓前推轮约10cm，摊铺机自动顺接自卸车，严禁自卸车碰撞摊铺机。3.5二灰碎石混合料的摊铺(1)开始摊铺前，先将接头处已成型的二灰碎石基层用洋镐刨成垂直面，接头工作面搭接应超过10cm，并有专人指挥卸料。(2)摊铺机就位后，熨平板按开始桩号处的虚铺厚度调整好，熨平板下垫放和虚铺厚度等厚的木块，并按2％横坡将熨平板调整好，自动调平系统进入工作状态。(3)摊铺机铺筑时，应使送料槽中的二灰碎石混合料高度在螺旋布料器中轴以上，避免发生两边缺料现象。(4)根据二灰碎石混合料的铺筑实践，开始摊铺时速度控制在1.5m/min，正常后摊铺速度控制在2.5m/min，铺筑质量较好。3.6二灰碎石混合料的碾压采用振动压路机与三轮光面静力压路机组合碾压方式。YZ18振动压路先静压1遍，碾压速度控制在2～2.5km/h；然后振动压路低频振压2遍、高频振压2遍，碾压速度控制在1.5～2km/h；18～21t三轮静力压路机碾压2遍，碾压速度控制在1.5～2km/h；21～25t三轮静力压路机碾压2遍结束，碾压速度控制在1.5～2km/h。3.7二灰碎石混合料基层的养生（1）二灰碎石基层碾压完24h后开始洒水养生。（2）每天洒水次数，应视当地天气情况而定。养生期为14d，在养生期内应使二灰碎石表面保持潮湿状态。（3）洒水养生时，应使喷出的水成雾状，不得将水直接喷射或冲击二灰碎石基层表面，将表面冲成松散状态或产生新的集料窝(带)。3.8基层检测二灰碎石路面基层质量检查：压实度、宽度、厚度、横坡度、平整度、纵断高程、7天浸水无侧限强度、机械取芯均应符合技术规范要求。4、体会(1)二灰碎石路面基层属半刚性路面，在高等级道路路面结构中，应用较多，由于其料源丰富，并具有良好的力学性能，整体性、水稳性、抗冻性较好，虽然早期强度较低，但随着时间的推移，强度增长快，后期的整体强度高，是理想的路面基层结构类型。(2)二灰碎石混合料施工中，要完全避免集料窝是困难的，因为从拌和、装料到卸料，粗骨料均会不同程度离析在料堆周围，摊铺时很难克服不产生局部的粗集料集中现象，轻微时可不作处理，严重时需人工加细料翻拌处理。(3)松铺系数取用得准确与否直接影响路面基层的标高，松铺系数又与混合料的配合比和均匀性有很大关系。从实践中可知，当混合料中骨料偏少，均匀性差，松铺系数就大。因此，每天施工中都应抽检几个断面，校核松铺系数，发现问题，应查明原因，采取有效措施及时纠正。(4)尽量减少4.75mm以下粒料的含量，控制米砂中的含泥量。科学选配碎石的配合比，建议采用骨架密实型结构，即在混合料中以粗骨料形成骨架，瓜子片、米砂作为填充料，石灰、粉煤灰作为胶结料。这样，一方面压实后粒料颗粒之间的嵌挤作用，可以提高基层的承载能力，另一方面在结合料中减少了细料的使用，可以减轻收缩裂缝的产生，有效抑制路面反射裂缝的产生。(5)二灰碎石的强度增长对温度要求严格，试验段昼夜温度均在20℃以上，成型较快，温度在10℃以下强度增长非常缓慢，温度在5℃以下时，强度不增长，混合料进入休眠状态。本工程在第二年随着温度的上升，强度不断增长，初夏取芯成功，也证明了上面的理论是正确的。(6)二灰碎石的施工，应严格控制施工季节，在秋末、冬季若不采取冬季施工措施的话，建议停止施工或改用其他基层结构类型。参考文献：〔1〕CJJ4—97粉煤灰石灰类道路基层施工及验收规程（中国环境出版社）〔2〕实用公路工程监理指南（人民交通出版社、2001年、李文儒杨永顺）〔3〕JTJ034－2004公路路面基层施工技术规范（人民交通出版社、2004年）