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隨著我國高等級(jí)道路建設(shè)事業(yè)的迅速發(fā)展，二灰碎石這種性能優(yōu)良的材料得到了廣泛的應(yīng)用。二灰碎石，全稱二灰粉煤灰穩(wěn)定碎石。

一、二灰碎石的強(qiáng)度形成原理及其特點(diǎn)
1、二灰碎石強(qiáng)度形成原理
(1)碎石之間的嵌擠作用。構(gòu)成二灰碎石的碎石具有一定的級(jí)配規(guī)律，按小顆粒填充大顆粒的原則進(jìn)行排列組合。在碾壓作用下，使碎石顆粒彼此之間相互緊密地嵌固在一起。由于顆粒之間具有的嵌擠和摩擦作用而形成彼此之間的內(nèi)摩阻力，使之具有一定的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。
(2)經(jīng)碾壓成型的二灰碎石混合料，由于二灰的碳酸化作用及粉煤灰和石灰發(fā)生的火山灰反應(yīng)產(chǎn) 生了碳酸鈣、氫氧化鈣結(jié)晶等產(chǎn)物，使混合料形成具有一定強(qiáng)度和穩(wěn)定性的水硬性材料。
2、二灰碎石基層的特性
(1)水硬性
組成混合料強(qiáng)度的水化硅酸鈣、水化鋁酸鈣等水化產(chǎn)物在形成過程中都離不開水，水是形成強(qiáng)度的重要條件。這種特性要求二灰碎石在碾壓成型時(shí)具有一定的含水量，在養(yǎng)護(hù)期間提供適宜的濕度條件。
(2)緩凝性
相對于水泥混凝土和水泥穩(wěn)定粒料而言，二灰碎石混合料施工限時(shí)比較寬，不必象水泥穩(wěn)定類材料必須在加水拌和后的3-4個(gè)小時(shí)內(nèi)成型。拌和好的二灰碎石混合料堆存1-2天后，只要含水量合適仍能碾壓成型，其強(qiáng)度隨著堆存溫度的升高和時(shí)間的延長降低。
(3)抗裂性好，耐磨性差
二灰碎石基層屬于半剛性路面結(jié)構(gòu)。具有較強(qiáng)的抗拉性能，不易產(chǎn)生裂縫。但其耐磨性能差，在行車作用下很容易造成表層松散，故而不宜用作路面面層。
(4)強(qiáng)度受溫度影響大
二灰碎石的強(qiáng)度增長與氣溫有很大關(guān)系，溫度越高其強(qiáng)度增長越快，反之則越慢。冬季氣溫底時(shí)，其強(qiáng)度幾乎完全停止增長，一但氣溫回升，強(qiáng)度仍有明顯的增長現(xiàn)象。
(5)板體性好
二灰碎石碾壓成型后，經(jīng)過一定的時(shí)間形成較高的強(qiáng)度和板體性，用作路面基層時(shí)能較大程度地改善瀝青路面的變形和開裂現(xiàn)象。
(6)后期強(qiáng)度高
二灰碎石由于其緩凝性，早期強(qiáng)度比較低，不利于開放交通。但其強(qiáng)度隨齡期的延長而不斷增長，可延續(xù)2-3年。一年后其強(qiáng)度可達(dá)到七天浸水無側(cè)限抗壓強(qiáng)度的5-6倍，甚更高。
二、二灰碎石基層的原材料要求
1、石灰
石灰是二灰碎石基層的膠結(jié)材料之一，必須符合施工技術(shù)規(guī)范規(guī)定的Ⅲ級(jí)及以上生石灰或消石灰技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。進(jìn)場的生石灰在使用前要經(jīng)過充分消解和過直徑為1cm的篩，以剔除石灰中無效雜質(zhì)。石灰消解后必須在7天內(nèi)使用，避免由于有效鈣鎂含量降低而影響二灰碎石的強(qiáng)度。對于超過7天的石灰，應(yīng)視其有效鈣鎂含量的多少，通過試驗(yàn)調(diào)整配合比后使用。
2、粉煤灰
粉煤灰也是在二灰碎石基層中起膠結(jié)作用。粉煤灰中的氧化硅、氧化鋁、氧化鐵等活性物質(zhì)的含量越多，含碳量即燒失量越少，顆粒越小，則粉煤灰的活性越高，與石灰的火山灰反應(yīng)越充分，二灰碎石的強(qiáng)度也越高。因此，應(yīng)嚴(yán)格的按照施工技術(shù)規(guī)范的要求選擇粉煤灰。粉煤灰中氧化硅、氧化鋁、氧化鐵等活性物質(zhì)的含量不得低于70%，燒失量不能大于20%，比表面積不應(yīng)小于2500cm2/g。粉煤灰不論干濕均可采用，但干粉煤灰易產(chǎn)生揚(yáng)塵污染環(huán)境，因此粉煤灰以具有一定濕度為宜。人工灑水加濕粉煤灰時(shí)應(yīng)注意加水量，使粉煤灰的含水量控制在34%以下，否則容易造成混合料的含水量過大，影響壓實(shí)效果或出現(xiàn)彈簧現(xiàn)象。粉煤灰在使用前要把其中的灰塊打碎或過篩剔除。
3、集料
集料是構(gòu)成二灰碎石的骨架，其質(zhì)量情況會(huì)直接影響到二灰碎石的強(qiáng)度。集料中的軟弱顆粒和針片狀顆粒在碾壓成型時(shí)易被壓碎，造成二灰碎石的強(qiáng)度降低。因此，應(yīng)選用壓碎值較小的碎石。
4、水
人畜飲用水均可。
三、配合比設(shè)計(jì)應(yīng)注意的問題
1、確定合理的碎石級(jí)配
根據(jù)組成二灰碎石的集料級(jí)配要求，確定各種不同規(guī)格碎石的比例。這一過程需要根據(jù)現(xiàn)有的不同規(guī)格碎石的級(jí)配情況進(jìn)行反復(fù)試算調(diào)整，直到合成級(jí)配達(dá)到施工技術(shù)規(guī)范的要求范圍。終按照試算確定的比例關(guān)系把各種碎石混合均勻通過篩分驗(yàn)證。集料的合成級(jí)配要在施工技術(shù)規(guī)范范圍之內(nèi)，并盡量靠近其中值。合理級(jí)配有助于二灰碎石的壓實(shí)和形成強(qiáng)度
2、含水量和干密度的確定
在二灰碎石的配合比設(shè)計(jì)中，需要對于每一種集料級(jí)配都配制4-5種不同配合比的混合料，并通過重型擊實(shí)試驗(yàn)確定每一種配合比的混合料的含水量和干密度。需要注意的是這一過程務(wù)必要準(zhǔn)確，符合混合料的實(shí)際情況。含水量測定不準(zhǔn)使施工現(xiàn)場控制的混合料含水量與其真正的含水量發(fā)生的較大的偏差，影響壓實(shí)效果。干密度測定如果較真實(shí)情況偏大會(huì)導(dǎo)致現(xiàn)場檢測的壓實(shí)度不能達(dá)到規(guī)范規(guī)定的壓實(shí)度，而室內(nèi)制件則強(qiáng)度偏高，甚不能成型。
3、施工配合比的調(diào)試
在施工前，需要將室內(nèi)試驗(yàn)確定的配合比換算成穩(wěn)定土拌和機(jī)各個(gè)料倉下皮帶傳送機(jī)的轉(zhuǎn)速之比。這一過程首先要準(zhǔn)確測定各組成材料的干容重和天然含水量，然后根據(jù)混合料的干密度和含水量以及拌和機(jī)的拌和能力計(jì)算出每一料倉在單位時(shí)間(不宜少于5min)內(nèi)的出料量(流量)，據(jù)此調(diào)節(jié)其皮帶轉(zhuǎn)速。分別測定每一料倉在同一單位時(shí)間內(nèi)的出料量，與計(jì)算值進(jìn)行比較。誤差超出規(guī)范允許值的進(jìn)行調(diào)整，直到滿足規(guī)范要求為止。進(jìn)行試拌，待拌和機(jī)運(yùn)行穩(wěn)定后取樣進(jìn)行石灰劑量滴定和篩分，與配合比進(jìn)行比較。誤差在規(guī)范允許范圍內(nèi)時(shí)可以使用，超出則應(yīng)分析原因重新調(diào)試。
在施工過程中，要經(jīng)常檢查混合料的配合比是否準(zhǔn)確含水量變化或需要調(diào)整配合比時(shí)，應(yīng)重新調(diào)試拌和機(jī)。
四、施工工序的質(zhì)量控制
l、試驗(yàn)路段
在正式施工前應(yīng)進(jìn)行試驗(yàn)路段的施工，目的是通過試驗(yàn)路段優(yōu)化施工方案及人員機(jī)械配置，取得必要的施工控制數(shù)據(jù)，確定合理的施工工藝。
2、準(zhǔn)備下承層
二灰碎石基層施工前要對其下承層(二灰土底基層或二灰碎石基層)進(jìn)行檢驗(yàn)，使其滿足道路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)的要求。檢查下承層的高程和成型情況。下承層高程的正誤差超出質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)要求時(shí)，要將其超出部分刨除，避免造成二灰碎石基層厚度不足。負(fù)誤差則不作處理。下承層成型質(zhì)量不好或松散處，應(yīng)清掃干凈，用相同材料或二灰碎石換填后碾壓規(guī)范要求的壓實(shí)度。，將下承層表面清掃干凈，灑水潤濕。
3、施工放樣
在準(zhǔn)備好的下承層上每隔10m釘設(shè)中邊樁，樁用鋼釘釘入下承層，露出釘帽，避免施工機(jī)械的破壞。鋼釘距二灰碎石基層的設(shè)計(jì)邊線20m，采用坐標(biāo)法放樣，平面位置一定要準(zhǔn)確，精確測量釘帽高程，并計(jì)算其與同一平面位置二灰碎石基層頂面高差，供掛鋼絲用。這一步驟直接影響二灰碎石基層的頂面標(biāo)高，務(wù)必要做到測量準(zhǔn)確，并在攤鋪過程中對破壞的或有疑問的中邊樁進(jìn)行復(fù)測。
4、培槽
人工在二灰碎石基層兩側(cè)培土梗，內(nèi)側(cè)垂直切齊，距二灰碎石基層設(shè)計(jì)邊線2-3cm。培槽可以有效控制二灰碎石基層的攤鋪寬度，使之既不會(huì)因?yàn)閷挾炔蛔阌绊懺u(píng)定效果，也不會(huì)因攤鋪過寬造成浪費(fèi)。
5、掛鋼絲
在鋼釘10cm處打鋼釬，鋼釬可以采用18-20的圓鋼制作，長60-70cm。鋼釬上有固定架和刻有凹槽的橫桿，固定架采用絲扣，可使橫桿自由伸縮和沿鋼釬上下移動(dòng)。測量提供的高差數(shù)據(jù)即是橫桿頂面和帽頂之間的高度。據(jù)此調(diào)整橫桿高度，同時(shí)調(diào)整橫桿上的凹槽使之與鋼釘垂直對齊，并旋緊固定架上的螺栓。把鋼絲在地面上適度張緊，置于橫桿凹槽中，用細(xì)線系緊。這樣，左右兩側(cè)鋼絲構(gòu)成的平面既是二灰碎石基層高程控制的基準(zhǔn)面。鋼絲的直徑宜選用2.5-5mm。鋼絲掛好后用肉眼掃描，對突然凸起或凹下的樁位及其相鄰位要進(jìn)行復(fù)測。
6、混合料的拌和
拌和是決定成品混合料質(zhì)量的一道工序，必須給予充分的重視。拌和過程中務(wù)必要作到配料準(zhǔn)確，除經(jīng)常檢查成品混合料的配比情況，對拌和機(jī)進(jìn)行調(diào)試以外，為防止上料過程中發(fā)生原材料的竄斗現(xiàn)象，引起混合料的配比發(fā)生變化，應(yīng)在料倉上口加檔板。應(yīng)視集料和二灰的水量1-2個(gè)百分點(diǎn)為宜。拌和機(jī)的拌和能力應(yīng)和攤鋪機(jī)的生產(chǎn)能力相協(xié)調(diào)，盡量使拌和機(jī)能夠連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，避免因拌和機(jī)頻繁啟動(dòng)停止造成的配合比不準(zhǔn)確。
7、攤鋪
攤鋪機(jī)施工時(shí)，首先根據(jù)試驗(yàn)路段總結(jié)的松鋪系數(shù)計(jì)算松鋪厚度，攤鋪機(jī)位后，將熨平板抬高，以松鋪厚度為控制值墊好方木，方木頂面距拉線的高度誤差不應(yīng)超出5mm。落下攤鋪機(jī)熨平板，待傳感器安裝等工作緒后即可倒料攤鋪。
攤鋪開始后的一段距離內(nèi)應(yīng)頻繁的拉線檢查高程，誤差控制在5mm以內(nèi)，直到攤鋪機(jī)工作穩(wěn)定為止。這段距離的長短視攤鋪機(jī)的性能而定，一般為30-50m。嚴(yán)禁施工機(jī)械和人員觸碰鋼絲。
攤鋪過程中，在攤鋪機(jī)后設(shè)專人負(fù)責(zé)進(jìn)行找補(bǔ)。對平整度不好和高程超出要求進(jìn)行處理，并把表面局部的粗集料窩進(jìn)行消除。尤其要注意，可能存在已攤鋪的混合料密度不一致的情況，造成碾壓完成后的平整度不良或局部壓實(shí)度不足，需要在攤鋪過程中緊隨攤鋪機(jī)進(jìn)行檢查和處理。
攤鋪機(jī)應(yīng)根據(jù)運(yùn)料車的多少，調(diào)整行駛速度，盡量勻速、連續(xù)運(yùn)行，減少停頓，以免對二灰碎石基層的平整度造成影響。運(yùn)料車倒料、卸料盡量連續(xù)，不要造成攤鋪停車待料，同時(shí)注意不要撞擊攤鋪機(jī)，影響基層的平整度。
盡量采用能夠全斷面施工的攤鋪機(jī)，以避免縱向接逢。處理縱向接逢的方法是：攤鋪機(jī)先在一側(cè)的攤鋪帶上攤鋪一定長度，長短視當(dāng)時(shí)天氣情況而定，以保持接逢處的混合料含水量適宜，之后轉(zhuǎn)到另一攤鋪帶上施工，如果接逢處的混合料含水量低于含水量，可以用草簾或麻袋覆蓋，并少量灑水保濕。當(dāng)天施工的兩條攤鋪帶盡量取齊，并完成碾壓。由于二灰碎石材料的緩凝性，這樣處理的接逢質(zhì)量可以認(rèn)為是可靠的。同時(shí)建議，上下兩層二灰碎石的縱逢錯(cuò)開。
二灰碎石基層的橫向接逢可以用以下方法處理：每天攤鋪結(jié)束后，攤鋪機(jī)駛離攤鋪帶末端，人工將末端整平、切齊，完成碾壓。天施工前，人工將末端高程和平整度不合格處刨除，攤鋪機(jī)位施工即可。種方法是：每天攤鋪結(jié)束后，攤鋪機(jī)停在原位，其后留2-3m暫不碾壓。天攤鋪開始后，預(yù)留部分與當(dāng)天攤鋪的基層一起碾壓成型。
8、碾壓
碾壓前應(yīng)檢測二灰碎石的含水量，大于含水量1%時(shí)，可以進(jìn)行。如果表面水分不足，可以在碾壓二遍灑水不會(huì)產(chǎn)生較深輪跡時(shí)進(jìn)行少量灑水。
碾壓過程中要特別注意壓路機(jī)的行駛速度，不允許壓路機(jī)在碾壓段上調(diào)頭和急剎車。靜壓和頭二遍振動(dòng)碾壓，壓路機(jī)應(yīng)采用一檔行駛，越慢越好。之后可以用二檔行駛，速度可以稍快，但仍應(yīng)注意慢的原則。
二灰碎石基層在靜壓后暴露出的不平整和起梗情況，應(yīng)設(shè)專人進(jìn)行消除。規(guī)定的碾壓遍數(shù)完成后要及時(shí)檢測壓實(shí)度，如果達(dá)不到規(guī)范要求則需要補(bǔ)壓。合格則盡快養(yǎng)生。
9、養(yǎng)生和交通管制
養(yǎng)生一般在天進(jìn)行，養(yǎng)生期間除灑水車外，禁止其它車輛通行。二灰碎石是水硬性材料，必須保持其具有一定濕度，才能實(shí)現(xiàn)強(qiáng)度增長。采用水車灑水的方法養(yǎng)生，必須保持其表面濕潤，養(yǎng)生期為7天。如果立即在碾壓完成的二灰碎石基層上鋪筑上一層或面層，則可以不養(yǎng)生。
（作者:馮愛民，安陽高新區(qū)市政管理處）