二灰稳定碎石道路基层的配比设计和施工

摘要：随着交通运输量的不断增大，道路所承载的负荷也日益增大，对道路的要求和标准也就随之越来越高。二灰稳定碎石是道路最常用的基层材料，它的质量直接影响整个路面的质量。本文简单介绍了二灰(石灰粉煤灰)稳定碎石道路基层的施工工艺，并依照JTJ 034―2000《公路路面施工技术规范》对它的配比问题作了分析设计试验，为该材料的优化设计和科学施工提供了有用的依据。

关键词：二灰稳定碎石；基层；配比设计；施工

在20世纪50年代，欧美国家已经将二灰稳定碎石作为筑路材料使用，后来为适应高等级道路建设的要求，西欧的一些国家对二灰稳定碎石混合料进行了大量的研究，并将其应用到了道路、停车场等工程，取得了良好的效果。一直以来，我国道路建设的主要结构类型都是半刚性材料基层沥青路面，半刚性基层是整个路面的基础，它的强度和厚度，直接决定着路面的承载能力，而在所有的半刚性材料里面，鉴于二灰稳定碎石基层刚度大、强度高，对环境污染小、有良好的抗冻性等其优良的路用性能，在道路建设过程中也越来越得到业内人士的亲睐，目前它已成为我国使用最广泛的一种半刚性基层材料[1]。

1.二灰稳定碎石道路基层的施工

二灰稳定碎石道路基层施工一般分为施工准备、拌和、摊铺碾压和养生四个过程。

1.1施工准备工作

1.1.1原材料的选择

二灰稳定碎石的主要原材料有碎石、粉煤灰和石灰三种，原材料质量直接影响道路的质量。按JTJ034-2000规定的标准选用碎石，碎石的压碎值不应大于30％，最大粒径≤30mm[2]；粉煤灰的颗粒粗细度与混合料的抗压能力有直接的关系，按照要求粉煤灰的烧失量应该小于20%，颗粒范围在0.01mm至0.25中间，所含的Fe2O3，SiO2，Al2O3的总含量应该大于70%；石灰中的钙镁含量与二灰碎石的强度有直接关系，施工中应该使用CaO，这样就可以有效避免施工过程中钙镁的损失。

1.1.2生产配合比的调试

级配和混合料的组成比例是影响二灰碎石强度和刚度的重要因素，为了使原材料符合集料级配和混合料组成比例，我们需要进行多次流量试验，待混合料组成基本符合设计配合比后，在基层正式开工前铺筑试验段，以便进一步校正施工组织设计，更好地选择压实机械、碾压遍数、碾压速度等施工条件。根据《公路路面基层施工技术规范》规定，粉煤灰与石灰的比例是3：1左右，集料与石灰粉煤灰的比为80:20至85:15之间，具体的比例应该根据不同的施工条件，通过试验选定[3]。

1.2施工工艺

二灰碎石的施工工艺分为施工准备、拌制混合料、摊铺混合料、碾压、养生几个阶段。

1.2.1施工准备

清除下基层表面杂物，并喷洒适量的水，保持路面干净整洁。恢复道路的中线和边线，每10米至20米设一桩，在设好的桩上设立钢筋柱，在钢筋柱上挂线控制混合料铺设的高度。

1.2.2拌制混合料

将经检验合格后的原料，放入稳定土拌合设备里搅拌, 搅拌过程中要根据搅拌前各原材料的试验数据对电机转速和加水量及时进行调整，直到混合料配比、含水量和灰剂量达到要求，保证拌好的混合料色泽均匀一致，无结块和成团现象。

1.2.3摊铺混合料

将拌制好的混合料运输到施工场地后，根据试验段确定混合料的虚铺厚度，然后调整好厚度，使摊铺机以均匀的速度摊铺混合料，为了防止混合料水分散失和离析，要求摊铺厚度一致，整个铺料的过程由铺摊机自动完成。另外，在铺设过程中，还应派专门的人跟在摊铺机后面，及时铲除粗集料窝后并用新混合料填补[4]。

1.2.4碾压

碾压一般选用轮式压路机或振动压路机，先稳压三遍再压实，碾压要充分，先轻后重，由两侧向路中间压，先慢后快，碾压的过程中要及时检测压实度，始终保持稳定土表面湿润。对于不合格的地方要重压，碾压过程如果出现松散、起皮等现象，工作人员应该及时翻开重拌，如果厚度超过规定，要用平地机刮至规定值后再碾压，严禁薄层贴补，碾压完成后用胶轮赶光[5]。

1.2.5养生

为了保证公路正常发挥各项能力，碾压结束后要对道路及时进行养生，修补路面局部损坏的部分，对工程外观进行整修，视天气情况对道路每天洒水，保持路面潮湿，养生期一般为7天，这不仅有利于基层的抗裂，还有益于基层强度的迅速提高。

2.二灰稳定碎石配合比的设计

二灰稳定碎石作为道路的基层材料应该满足以下几个条件：具有足够的强度和刚度、足够的水稳性、冰冻稳定性、足够的抗冲刷能力、良好的抗裂性能，只有具备了这些条件它才能起到扩散荷载应力、承重等作用。 而各种原材料的配合比又直接影响道路的质量，下面将对将对各种材料的配比进行优化设计，以保证道路的质量。

2.1原材料的分析检验

1)粉煤灰：烧失量：4.9％，Fe2O3，SiO2，Al2O3的总含量为82.7％，0.3mm筛孔通过量79％。

2)石灰:有效钙镁含量为62.4％。

3)碎石：压碎值为20 mm～30 mm占11.8％，10 mm～20 mm占14.2％。

2.2二灰配合比的设计

通过试验对粉煤灰与石灰的比例分别为80：20；75：25；70：30，65：35；60：40这5个配比的抗压能力测试得知，当粉煤灰与白灰的质量比为70: 30时，道路的抗压能力可以超过1.0MPa[6] 。

2.3二灰稳定碎石配合比的确定

根据设计要求，二灰与集料的质量比应该为1：4，再加上前面的测试结果就可初步确定二灰稳定碎石的配合比大概为为6.5：14.5：79左右。

3.总结

综上所述，二灰稳定碎石道路基层能够改善沥青路面的使用性能和使用寿命，给国家和社会节约了大量的材料和资源，目前，已有许多公共场合也开始使二灰稳定碎石做基层材料，鉴于它的诸多优点，相信日后必将得到更加广泛的应用。

参考文献：

[1]滕旭秋，《二灰碎石混合料配合比设计及路用性能研究》长安大学硕士论文，2003.3.

[2]Wang Yipeng，Shen Weiguo，Design Method For Dense Lime，F1y Ash Misture With Tightly Locked Skeleton．3“International Conference On Road＆Airfield Pavement Technology，Proceedings Volume 2 Page：1527―1532．

[3]中华人民共和国行业标准JTJ034―2000，《公路路面基层施工技术规范》，人民交通出版社，2000年.

[4]王俊玲，刘继良，陈乃华。《粉煤灰铺筑道路基层的研究》，焦作工学院学报 2002 年第21卷第4期.

[5]王卓亚，《河南省二灰碎石和水泥稳定碎石基层应用研究》长安大学硕士论文，2004.5.

[6]郑万勇 吴韵侠 王其霞 李思军.高等级公路路面工程水泥石灰土底基层施工技术.公路交通技术 .