二灰稳定级配碎石底基层施工关键技术与应用研究

新用户7688Uojz 2023-03-07 发布于湖南

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乔文德

榆林市麻黄梁工业集中区管委会

摘要：对麻黄梁工业集中区道路二灰稳定级配碎石底基层施工关键技术和质量控制措施进行了研究，阐述了二灰稳定级配碎石底基层的材料要求、配合比设计、施工关键技术、质量控制措施，具有较强的实用性和可操作性，对后续类似工程具有重要的鉴借作用。

关键词：二灰级配碎石;路面底基层;施工关键技术;质量控制;

1 工程概况

麻黄梁工业集中区基础设施建设从2007年开始，工业集中区内外现有大型火电厂、化工厂，其生产过程中生的工业废渣———粉煤灰，具有较好的路用性能，被广泛用在市政道路等工程建设项目上，如二灰稳定级配碎石底基层。中央大道是工业集中区一条东西向交通性主干道，设计行车速度为50km/h，道路全长3932m，路面设计标准轴载BZZ-100，路表设计弯沉值Ld=32.3(0.01mm)。道路设计总宽度为50.0m，其横断面人行道7.0m+行车道16.0m+中央分隔带4.0m+行车道16.0m+人行道7.0m，路面结构层总厚度62cm，依次为5cm中粒式沥青混凝土(AC-16F),0.4L/m2粘层沥青，7cm沥青混凝土(AC-25F),1.1L/m2透层油，20cm水泥稳定级配碎石(5%),30cm二灰稳定级配碎石(6∶14∶80),15cm天然砂砾垫层。

2 材料要求

2.1 石灰

根据《公路路面基层施工技术细则》(JTG/T F20-2015)的技术要求，选择Ⅲ级钙质生石灰。对于每批进入现场的石灰，根据规定频率进行试验检测。驻地监理工程师按承包人检测频次的40%抽检复验。试验检测结果表明，Ca0和Mg0的最小含量为83.5%，所有指标均符合生石灰质量要求。生石灰技术要求如表1所示。

表1 生石灰技术要求下载原图

2.2 粉煤灰粉煤灰的技术要求

粉煤灰粉煤灰的技术要求如表2。对每批进场的粉煤灰按规范规定的检验频次进行检验，同时也委托了有试验检测资质的第三方检测机构进行试验，检测结果表明，AI203、Si O2、Fe203等三种材料总的含量为81.42%，比表面积达3230㎝2/g，烧失量为3.7%，其余指标均符合粉煤灰的质量要求。

表2 粉煤灰的技术要求下载原图

2.3 碎石

二灰稳定级配碎石的粗集料，采用硬质岩加工，规范要求碎石粒径1～3cm，最大粒径31.5mm，压碎值小于等于35%，针片状颗粒含量小于等于20%。经取样检验，碎石最大粒径为31.5 mm，碎石压碎值为13.9%，针片状颗粒含量8.9%,0.075以下粉尘含量0.8%，软石含量2.7%，均符合碎石质量要求。

2.4 水

符合现行《生活饮用水卫生标准》(CB 5749)的饮用水可直接作为二灰稳定级配碎石混合料拌和与养生用水。拌和使用的非饮用水应进行水质检验，其技术要求如表3，养生用水可不检验不溶物含量指标。

表3 非饮用水技术要求下载原图

3 混合料的组成设计

《公路路面基层施工技术细则》(JTG/T F20-2015)要求，通过目标配合比设计，选择混合料级配范围，确定二灰稳定集配碎石掺配比例，试验检测二灰稳定级配碎石混合料的设计指标和施工技术指标;通过生产配合比设计，确定拌合站料仓供料比例，混合料的最大干密度和最佳含水率;施工参数确定阶段，确定混合料施工中的强度、含水率和最大干密度技术指标。二灰稳定级配碎石的混合料，其最大干密度的试验方法，采用重型击实方法或振动压实方法，本工程选用重型击实方法。规范要求混合料的集料含量80%～85%，石灰与粉煤灰的重量比例为1∶2～1∶4,7 d室内无侧限抗压强度要求≧0.8MPa，压实度应大于等于95%。经配比试验，最终所确定采用的生产目标配合比(重量比)为石灰∶粉煤灰∶碎石=5∶14∶81，最佳碾压含水率为8%～10%，最大干重度为2.1g/cm3，压实度大于等于95%。施工中的石灰剂量会因时间损失，为了保证二灰稳定级配碎石混合料中的石灰的剂量准确，施工配合比中石灰增加1%，石灰按6%，粉煤灰按14%，碎石按80%进行控制。施工期间应严格控制各种材料配合比偏差。

4 施工流程

二灰稳定级配碎石底基层的施工工艺流程为:准备底基层下承层→测量与放样→混合料拌和→专用车辆运输混合料→混合料摊铺→混合料碾压→养生→检验。二灰稳定级配碎石底基层混合料应在较高气温的季节施工，最低日温应大于5℃。在有重冰冻的地区施工，则应在第一次重冰冻到来之前的15-30d完成碾压施工，防止冻害。要避免在雨季施工二灰稳定级配碎石底基层，并且不应在雨天施工。

4.1 准备下承层

施工二灰稳定级配碎石底基层之前，下承层的压实度、平整度和路拱要符合施工规范的要求。本工程下承层为天然砂砾垫层，还应检测弯沉值。验收合格后，才可以铺筑二灰稳定级配碎石底基层。在培路肩的槽式路段，要在两侧路肩上交错开挖泄水沟，间隔5 m至10m。

4.2 测量放样

用全站仪恢复线路中线，直线段中桩间距20m，平曲线段中桩间距5m，在两侧的路肩边缘外设置指示桩，并标记标出混合料层边缘的设计高程。根据松铺系数安设好钢丝绳，钢丝绳的拉力应不小于800N。松铺系数根据试验路段经过试验取得。

4.3 混合料拌和

混合料的拌和能力与混合料的运输、摊铺能力应相匹配，集料应分档隔仓堆放，粉煤灰、石灰、细集料等原材料应有防水覆盖。混合料厂拌设备采用1台500t/h的连续式拌和设备，计量功能齐全、有效。石灰和粉煤灰的含水率应适量，防止结块使计量失准。配料要准确，拌和要均匀，以保证混合料配合比的均匀稳定。拌合混合料要及时进行筛分检验级配，做好石灰剂量滴定，用微波炉法快速测定含水率。混合料应在最佳含水率时碾压，因而，拌和混合料时含水率应较最佳含水率增加1%～2%，高温天气时用高值。混合料拌和应均匀，不能有离析。

4.4 运输

混合料的运输要根据工程量的大小和运距的长短计算所需运输车辆数量，用不小于15t的自卸汽车，混合料运输车装料前应清理干净车厢，不得存有杂物。装料时按前、中、后三次装料作业法防止离析，防止外溢。运输车装好混合料后，用篷布将装混合料的厢体覆盖严密。运料车在卸载混合料时，将车倒至摊铺机前30cm处停车挂空挡，摊铺机迎接运料车，注意不要撞击摊铺机。

4.5 摊铺

每一流水作业段长度一般为500m，确定每一流水作业段长度应考虑:施工拌和、运输、摊铺、碾压机械设备的数量和生产效率;施工人员的用工数量与操作熟练程度;施工的季节与相应的气候条件;混合料摊铺施工接缝的数量等都方面因素。在混合料摊铺之前，下承层表面应保持湿润。采用1台DT1600型摊铺机摊铺作业，其一般摊铺宽度为3.0m～16.0m，最大摊铺混合料厚度500mm，该摊铺机还具有震捣夯击功能。试验段松铺系数试验值为1.35，摊铺机两侧均设控制标高基准线。摊铺速度要均匀连续，及时检查摊铺厚度。

4.6 碾压

碾压是底基层内在质量的关键工序，二灰稳定级配碎石底基层每个铺筑面配备碾压机械设备包括:1台302型轮胎压路机、1台20t双钢轮压路机、2台25t振动压路机。根据试验路段的压实试验表明，其最佳的碾压组合方式为:302重胶轮压路机初压1～2遍，错轮不超过1/3的轮迹带宽度;复压采用25t重型振动压路机碾压至密实，而终压则采用20t双钢轮压路机碾压至无明显轮迹。碾压遵循先慢后快，先静后振，由低到高，先两边后中间的原则。碾压应达到均匀、无漏压、无超压、无死角，无明显压路机轮迹，表面应平整密实。在碾压的过程中，不得随意停放压路机，应停放在已碾压成型的路段。在每天的施工段和桥涵(通道)伸缩缝处设置与路面中心线垂直施工横缝。施工横缝垂直设置，将末端碾压实，垂直切除末端斜坡，第二天再进行摊铺。二灰碎石稳定材料层宜在当天碾压完成，最长不应超过4d，本工程控制在当天碾压完成。

4.7 养生

在二灰稳定级配碎石碾压成型并检查合格后，及时养生，期限不低于7d，为提高养生质量，养生期可一直延长到上层结构计划开始施工的前2d。本工程采用洒水养生7天，每天洒水次数视现场温度而定，养生期间保持表面湿润。在养护期间要封闭交通，禁止除交通车辆和洒水车辆之外的一切车辆通行。

4.8 检验

根据《公路路面基层施工技术细则》(JTG/T F20-2015)要求，首先进行外观检查，外观要求表面均匀密实，无轮迹，接头平顺，边沿整齐，无明显离析现象。全标段的轴线、宽度、标高、平整度、横坡度等几何指标，以及压实度、弯沉等力学指标均达到规范要求。7d饱水抗压强度均大于0.8MPa,20～28天钻芯取样完整坚硬状态良好。