路面基层中二灰稳定碎石的应用

徐艳

（濮阳市公路管理局，河南 濮阳 457000）

1 概述

二灰稳定碎石基层为石灰粉煤灰稳定粒料基层。它采用稳定质量比计算，以石灰、粉煤灰、集料的质量比表示。按一定的技术要求，将其拌合均匀摊铺的混合料在最佳含水量时压实，经养生成型，其中石灰和粉煤灰为胶结材料，粒料起骨架作用。二灰稳定碎石基层属于半刚性基层类型，具有施工方便、后期强度高、反射裂缝少等特点，且能节约投资，节约土地，变废为宝。由于这些特点，近几年来已成为我市二级公路优选的路面基层类型。

本文以濮阳市城区段试验段为例，介绍配合比设计及工程施工情况，并从材料费上对二灰稳定碎石与水泥稳定碎石进行比较分析。

2 二灰稳定碎石配合比设计

2.1 原材料的选用

石灰粉煤灰用来稳定粒料，其化学反应可持续数年。石灰中有效钙加氧化镁的含量对强度有明显的影响，所以必须采用Ⅲ级以上的石灰。

粉煤灰是濮阳市热电厂粉煤灰，为静电除尘工艺生产，粉煤灰中的活性成分总含量高，烧失量小，颗粒细且均匀，各指标符合基层施工规范的规定。

粒料选用浚县石料，最大粒径不超过37.5毫米，砂是山东东平中砂。我们对集料进行筛分，根据筛分结果得出级配：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 配合比设计

二灰稳定碎石基层是保证沥青路面强度、稳定性及耐久性的关键结构层，所以我们用嵌锁密实型二灰粒料，既保证其粒料含量≥80%，使骨料与骨料之间相互嵌锁，形成骨架，骨架之间的空隙经二灰填充。半刚性基层的一个核心问题是水的问题而水的多少与控制又直接与二灰碎石中石灰、粉煤灰和细料的含水量有直接关系，所以在进行完实验室配合比后，要根据工地实际材料含水量情况换算工地配合比，以利指导施工使用。我们在进行二灰碎石配合比设计时，根据三个不变、一个控制、一个提高的原则，保证80%以上粒料比例不变、无侧限抗压强度不变、集料连续级配不变，控制5毫米以下粒料用量，提高2毫米以上粒料用量。这样采用嵌锁密实型二灰粒料，减少收缩，增大粗粒料用量，减少对水的敏感程度，减少整体材料的孔隙率、比表面积和含水量，大幅度降低干燥收缩，以适当级配代替单一级配，减少碎石单一缺少连接面易造成离析和平整度差的问题。

因为二灰碎石早期强度低，后期强度高，所以我们做了7天、28天、90天、180天无侧限强度试验，由于设计抗压强度标准为0.8MPa，我们优选石灰：粉煤灰：集料=5：15：80这一配合比进行现场施工。

3 二灰稳定碎石施工工艺以及注意事项

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、板体性、水稳性及较好的抗冻性，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。路面基层是道路的主要承重层，基层质量的优劣将直接影响沥青路面的铺筑质量和道路的使用寿命。严格控制原材料的质量、优化生产配合比、合理选配性能良好的施工设备、采用最佳的组合方式、正确选择施工方法和施工工艺，则是保证基层质量的重要环节，施工中应抓住这些主要环节。

3.1 施工工艺

3.1.1 施工放样和清理底基层：底基层顶面，应将表面的浮土，松散层及其它杂物清理干净，应尽量露出底基层的硬面。若表面干燥，应洒水湿润。

3.1.2 混合料拌合：采用集中场拌法拌合混合料，拌料前应先安装调试拌合机，根据施工配合比，通过试机标定每个料仓的转速，使集料级配及混合料含水量都能达到要求。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。

3.1.3 混合料的摊铺：用ABG 摊铺机摊铺混合料，采用基准钢丝调平。开始摊铺前，先将接头处已成型的二灰碎石基层切成垂直面，或将接头处的二灰碎石混合料耙松，并有专人指挥卸料。

3.1.4 稳压和整平：推土机稳压，人工整平使其表面平整。

3.1.5 整形和碾压：人工挂线整平后，压路机碾压。首先使用振动压路机，然后使用三轮压路机，最后再使用振动压路机碾压，以使表面平整光洁。直线段，由两侧路肩向路中心碾压，屏去线段，由内侧向外侧路肩进行碾压。

3.1.6 养生及交通管制：碾压完成并经监理工程师抽检合格后，用稻草覆盖养生，每天洒水次数，应视当地天气情况而定。在一周内，应使二灰碎石表面保持潮湿状态。未铺上层时，除施工车辆外，禁止一切机动车辆通行。

3.2 施工注意事项

3.2.1 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。主要进行原材料检验、设备调试、技术准备等项工作。

3.2.2 采用中心站集中厂拌法施工，混合料拌合过程中严格控制混合料中集料的含量、集料的级配，使二灰稳定碎石结构为嵌锁密实型结构。由于采用生石灰粉，拌合场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，通过集料斗再直接放入自卸车斗内，用自卸车拉入倒料场，进行4-6小时的闷料，再用铲车重新混合、装料入自卸车，运往摊铺现场，经过倒料后卸车就很容易。

3.2.4 为便于高程、平整度控制，全部采用先进的摊铺机进行摊铺。

3.2.5 研究表明二灰碎石混合料含水量越大，则混合料孔隙越多，将导致混合料整体强度下降，收缩增大，使二灰碎石半刚性基层裂缝增多，而混合料中的石灰、粉煤灰是影响二灰碎石混合料最佳含水量的重要因素，故在施工中应严格把握好石灰、粉煤灰的用量，控制混合料的最佳含水量。

3.2.6 接缝的处理：纵缝一般不需要作特殊处理，必要时适当耙松、整平后，全宽度内一起碾压。横缝每天铺完至第二天开始，连接面应适当处理，方法为第一天作业段的尾端左右范围内不进行压实，第二天施工前，将该段的混合料耙松后与新料一起由人工进行拌合，整平后与新铺段一起碾压。若间隔时间长，应将上次铺筑的尾端标高和平整度不合要求的部分挖除，并将接触面挖成垂直面，再接着往前铺筑。

3.2.7 二灰稳定碎石压实成型后要及时养生，要求覆盖后保湿养生至少7天，7天后仍注意洒水养生，以防止二灰稳定碎石干裂。

4 经济效益分析

我们对1公里二灰稳定碎石与水泥稳定碎石材料用费进行计算，材料单价按濮阳地区市价。基层宽度14.6米，厚度15厘米。水泥稳定碎石配合比：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，计算得到二灰稳定碎石材料总价比水泥稳定碎石材料总价节约73617元。

5 结束语

水泥稳定碎石和石灰粉煤灰稳定碎石（二灰稳定碎石）两种基层结构，二者的主要区别是水泥稳定碎石强度形成快，早期强度受气候制约小，施工时间紧凑，具有足够的力学强度、抗水性和耐冻性，但它不可避免地会产生收缩裂缝。二灰稳定碎石的早期强度低，施工拌合和碾压时间一般不受太大控制，强度形成慢，施工方便，同时二灰稳定碎石具有后期强度高，稳定性好，刚度大，耐冻性好，裂缝较少等优点。

考虑到粉煤灰的运费，我们建议，在距粉煤灰源三十公里内采用二灰稳定碎石有显著的经济效益。另外，二灰稳定碎石使用了大量粉煤灰，粉煤灰是电厂的燃料废渣，它的处理过去是电厂头疼和难办的一件事，因为大量的粉煤灰需要占用大面积的土地进行堆放，掩埋后会污染地下水，粉煤灰的粉尘还会造成周围环境被严重污染。粉煤灰用于二灰稳定碎石，变废为宝，不但降低了工程成本，在节约土地，环境保护方面有着显著的社会效益。

[1]公路路面基层施工技术规范（JTJ034-2000）.

[2]公路工程质量检验评定标准（JTG F80/1-2004）.