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1、二灰碎石基层施工的质量控制随着城市建设规模的不断扩大， 城市交通事业快速开展， 交通量迅猛 增加，对市政道路的建设质量也提出了更高的要求。 路面基层施工质量的 好坏直接关系到整条道路的使用， 是市政道路施工中的重要环节之一。 基 层要承当并分散从面层传来的行车荷载， 是路面结构的主要承重层。 对基 层的要求包括两个方面：一是强度要求，即需要有足够的强度承受荷载 , 以保护土基；二是基层自身的稳定性 ,基层必须有足够的水稳定性和温度 稳定性，使得在复杂多变的自然气候条件和水文条件下， 能够为上层结构 提供一个稳定的承载平台。二灰碎石基层由于具有整体性强、水稳性好、 材料来源简单、 拌制和运输方便
2、、 本钱较低、 无污染等特点被广泛地应用 于市政道路的基层或底基层上。1 二灰碎石的特性及强度形成机理1. 1 二灰碎石的概念二灰碎石即石灰粉煤灰碎石， 是在有一定级配的碎石中， 按照一定比 例掺入少量的石灰和粉煤灰，参加适量的水拌和均匀的混合料 ,经碾压和 养生后能到达相当的强度。1. 2 二灰碎石的特性二灰碎石是一种缓凝性硅酸盐材料， 在一定的温度、 湿度条件下， 其 强度随龄期的延长而提高， 尤其是后期强度高。 二灰碎石基层具有力学性 能好、板体性能好、水稳定性好、 后期强度高等优点，其缺点是早期强度 低、抗变形能力弱、耐磨性差，在温度或湿度变化时易产生开裂。1. 3 二灰碎石的强度形成
3、机理 混合料的结硬是依靠石灰的活性去激发粉煤灰中不活泼的化学成分 的活性， 在适量水分下发生化学反响， 生成具有一定水硬性的化合物， 使 石灰粉煤灰逐渐凝固并将碎石固结成整体， 提供基层所需要的强度。 粉煤 灰具有缓凝的性质， 难溶与水， 因而在二灰碎石中反响速度缓慢， 这也是 二灰碎石早期强度低而后期强度高的主要原因。2 二灰碎石质量的影响因素2. 1 原材料的质量2. 1. 1 石灰(1) 石灰宜用新灰 ,石灰的技术指标应符合标准的要求。(2) 磨细生石灰可不经消解直接使用，块灰应在使用前2至3 d完成消 解，未能消解的生石灰块应筛除，消解石灰的粒径应不大于 10 mm。(3) 假设需使用
4、储存较久或经过雨期的消解石灰应进行试验，根据活性 氧化物的含量决定能否使用。2. 1. 2 粉煤灰(1) 粉煤灰中的二氧化硅、三氧化二铝、和氧化铁总量宜 >70%。(2) 烧失量>10%时,应经试验确认混合料强度符合要求方可采用。(3) 细度：筛通过率应大于 90%，筛通过率应大于 70%，比外表积宜 >250 m2/kg。2. 1. 3 碎石碎石是二灰碎石中的骨料， 可以提高二灰碎石的早期机械强度和变形能力。碎石经筛分后级配应符合要求 ,其最大粒径应不大于 37. 5 mm 。碎 石外表不应粘附有泥土，以免降低二灰与碎石之间的粘结力。2. 1. 4 水拌和用水应符合 JGJ
5、 63 2006?混凝土用水标准?的规定。宜采用饮 用水及不含油类等杂质的清洁中性水， pH 值宜为 68。2. 2 施工的影响2. 2. 1 施工季节的影响为保证道路基层的施工质量 ,应尽量选择有利的施工季节。目前，我 国对二灰碎石没有抗冻指标要求，也没有统一的试验方法。参照 JTJ034 2000?公路路面基层施工技术标准?的规定，二灰类基层的施工应尽 量在第 1 次冰冻前 1 个半月结束。2. 2. 2 二灰掺量的影响 二灰掺量及配合比设计应保证混合料的密实度和强度到达最高， 并在 经济合理的根底上选取。 假设二灰的掺量缺乏， 必然导致胶结材料不能充分 包裹碎石， 从而无法形成足够的强度
6、和稳定性； 当二灰剂量过多时， 多余 的二灰夹杂在混合料中，影响混合料内部粗集料的工作状态 ,会导致强度 和稳定性降低。2. 2. 3 含水量的影响二灰碎石强度的形成需要水分参与反响， 其含量对混合料强度的形成 非常重要。 在拌和过程中，假设水量过少，二灰的反响进行不彻底，影响强 度的形成；假设水量过多，那么易使二灰流失， ,降低二灰的胶结强度。最正确含水量是在一定的压实度下到达最大密度的含水量， 为了保证足够的压实 度，应使混合料在最正确含水量时进行压实作业。 另外，养生期的含水量控 制也很重要， 这是因为二灰碎石属于缓凝型材料， 其强度只有在一定的温 度、湿度下才会随龄期而增长。2. 2.
7、 4 碾压的影响二灰碎石的压实程度对提高其强度、 减少塑性变形、 增强其稳定性有 极大的作用。 铺好的二灰碎石应当天碾压成活， 碾压时的含水量宜在最正确 含水量的允许偏差范围内， 如果碾压过晚， 二灰碎石早期形成的强度会在 碾压过程中遭到破坏。2. 2. 5 养生的影响二灰碎石在碾压成型后需要一定的养生条件。 养生条件是指二灰碎石 在养生期间的温度、湿度、龄期、交通情况等，养生条件不同，其强度有 很大差异。温度和湿度对二灰碎石强度的形成有重要影响， 环境温度越高， 其内部的化学反响就越快、 越强烈，那么强度就越高； 保持一定的湿度可使 基层内有足够的水分，使结合料不断水化，有利于基层成型，减少
8、收缩。 养生期的长短应根据环境温度而定， 气温高时强度增长快； 反之那么强度增 长缓慢。当温度5C时，强度就难以形成并且根本上无增长。养生期宜 封闭交通， 因为二灰碎石基层的早期强度低、 耐磨性差， 假设碾压成型后通 车，易使二灰碎石外表出现车辙、坑槽、松散等损坏。3 二灰碎石基层施工常见的问题及对策3. 1 二灰碎石含灰量低或活性氧化物含量不达标主要表现为混合料不固结，无侧限抗压强度不达标。3. 1. 1 原因分析(1) 生产厂家片面追求利润，不顾及质量，使用III级以下的劣质石灰， 混合料的活性氧化物含量低。(2) 生产粗放，加灰不均匀或有意少加灰。(3) 混合料在生产厂存放时间过长，或到
9、工地堆放时间超过限期，致 使活性氧化物失效。3. 1. 2 危害假设混合料的石灰含量低或是石灰中活性氧化物含量低， 将不能或不能 完全发生化学反响， 达不到将碎石固结成整体的作用， 而呈松散或半松散 状态，混合料不能结成巩固的板体。3. 1. 3 对策(1) 加强对生产厂拌和质量的管理。(2) 逐步实行优质优价政策，促进厂家改良生产工艺。(3) 混合料在拌和厂的堆放时间应不小于 4 d。运至工地的堆放时间最 多不小于3 d,最好是随拌和随运往工地摊铺碾压。(4) 要求工地做含灰量和活性氧化物含量的跟踪试验，如发现含灰量 缺乏或活性氧化物含量不达标,要另加石灰掺拌,直到达标为止。3. 2 摊铺时
10、粗细料别离3. 2. 1 原因分析在装卸运输过程中造成离析, 或采用机械摊铺时使粗细料集中, 未采 取重新搅拌措施。3. 2. 2 危害 在石灰、粉煤灰集中的局部，粗骨料少，强度低；在粗骨料集中的部 分，石灰和粉煤灰结合料少，呈松散状态， 形不成整体强度。 这样的基层 是强度不均匀的基层，易从薄弱环节过早破坏。3. 2. 3 对策对装卸运输过程中出现的离析现象， 应在摊铺前重新进行搅拌， 使粗 细料混合均匀后摊铺。 假设在碾压过程中发现有粗细料集中现象， 要将其挖 出后分别掺入粗、细料搅拌均匀，再摊铺碾压。3. 3 干碾压、过湿碾压和超厚碾压 干碾压是指混合料失水过多已经枯燥， 不经补水即行碾
11、压。 过湿碾压 是由于洒水过多， 碾压时出现弹软现象。 超厚碾压是指不按要求的压实厚 度碾压。3. 3. 1 原因分析干碾压主要是由于混合料在装卸、 运输、摊铺过程中， 水分蒸发或碾 压时未洒水； 过湿碾压是由于碾压时洒水过量； 超厚碾压那么主要是技术交 底不清或管理不严，或为抢工期有意违反操作规程。3. 3. 2 危害 含水量对混合料压实后的强度影响较大。 有试验说明， 当含水量处于 最正确含水量 +1. 5%或-1%内时,强度下降 15%；含水量处于 -1. 5%时，强度下 降 30%。最大压实厚度为 20 cm 。这是 1820 t 压路机能到达密实度要求的层厚，超过这个厚度限制的混合料
12、那么全层厚度达不到要求的密实度3. 3. 3 对策混合料出厂时的含水量应控制在最正确含水量的 -1% +1. 5%之间。碾压 前需检验混合料的含水量，在整个压实期间，必须保持在最正确含水量的 -1% +1. 5 %之间。如果含水量低需补洒水，含水量过高时需在路槽内晾 晒，待接近最正确含水量状态时再行碾压。 对于超厚碾压应严格控制， 但凡 结构总厚度超过一次碾压厚度限制的，都要分层摊铺碾压。3. 4 碾压成型后养护不到位混合料压实成型后， 未保持其在潮湿状态下养生， 而任其在阳光下暴 晒、风干。3. 4. 1 原因分析(1) 施工人员不了解二灰碎石的强度形成机理，不知粉煤灰在参加石 灰后必须要在
13、适当的水分下才能激发其活性， 生成具有一定水硬性的化合 物，并将碎石料固结成板体。(2) 施工人员的责任心不强，无视工程质量，贪图省工省事而违反技 术规程。3. 4. 2 危害 粉煤灰中的主要成分二氧化硅和三氧化二铝必须在适当水分下受到 石灰中活性氧化物的激发， 才能发生火山灰反响生成具有一定水硬性的化 合物。如果混合料压实后的初期处于枯燥状态， 在石灰的有效期内未能硬 化，混合料将不能到达预期的强度。3. 4. 3 对策(1)加强技术培训，提高管理人员和操作人员对混合料养生重要性的 认识。(2)严格管理，执行混合料压实成型后在潮湿状态下养生的规定。养生时间一般大于7 d,直至铺筑上层面层时为
14、止。3. 5 二灰碎石基层收缩裂缝二灰碎石基层发生的收缩裂缝主要是枯燥收缩和温度收缩。3. 5. 1 原因分析(1) 二灰碎石属半刚性材料，二灰碎石中大粒径的碎石少、小粒径的 碎石多，由于碎石粒径小、孔隙大、外表积大，包裹的二灰量多，加之初 期含水量充足， 而在整个养生期无法始终保持湿养， 成型的二灰碎石收缩 量就大，在成型稳定期易发生干缩开裂。(2) 直接与大气接触的沥青面层温度下降或升高较快，而温度传递至 基层需要一定的时间， 外表温度与面层底部的温度不一致， 存在着一定的 温差，使上下面层温度收缩不一致，引发基层开裂。3. 5. 2 危害二灰碎石基层的收缩开裂， 不仅降低了其整体强度，
15、而且易在沥青面 层上产生反射裂缝， 影响沥青面层的使用性能。 当降水渗入基层后， 由于 自由水不易蒸发，会使基层外表软化形成软弱层，在行车荷载的作用下， 沥青面层就会产生龟裂，甚至发生推移。3. 5. 3 对策(1)严把原材料质量关，禁止使用塑性指数大的细集料。(2)控制二灰含量 ,减少细骨料，适当增加粗骨料，以提高抗裂性能， 减少缩缝。(3) 在施工中严格控制碾压含水量。(4) 基层碾压后要及时养生，保持基层含水量，决不能使基层暴晒， 以防止开裂。(5) 在基层上间隔1020 m锯缝，缝宽1012 mm,切缝后立即用沥青 乳膏灌缝。4 结语 二灰碎石是良好的半刚性材料，在市政道路工程中得到了广泛应用。对于二灰碎石基层在施工中或竣工后出现的质量问题， 通过采取上述各种 措施，可以有效地控制质量问题， 确保工程质量， 取得较好的经济效益和 社会效益。