摘要：論述了二灰碎石基層施工進(jìn)行全面質(zhì)量控制的必要性和措施，并對(duì)其成效作一對(duì)比分析。

　　關(guān)鍵詞：二灰碎石 質(zhì)量控制 必要性措施成效分析

　　半剛性材料中的二灰碎石以良好的力學(xué)強(qiáng)度，超群的抗疲勞性能和優(yōu)異的水穩(wěn)定性而著稱，并與水泥穩(wěn)定粒料齊名，因而長期被廣泛應(yīng)用于各等級(jí)公路的基層和底基層，但由于二灰碎石所固有的溫縮和干縮特性，如果不采取有效的措施對(duì)其施工質(zhì)量加以控制，則易使二灰碎石基層產(chǎn)生收縮裂縫，并導(dǎo)致瀝青面層反射裂縫或?qū)?yīng)裂縫的產(chǎn)生，造成路面的變形和破壞，嚴(yán)重影響到路面的使用品質(zhì)和汽車的正常行使，實(shí)踐表明，加強(qiáng)對(duì)二灰碎石基層施工的質(zhì)量控制，做到全面過程質(zhì)量管理是提高二灰基層質(zhì)量，發(fā)揮二灰碎石基層較好的承載傳荷作用的關(guān)鍵所在。

　　1 二灰碎石基層質(zhì)量的影響因素

　　在二灰碎石施工過程中，主要有以下幾方面影響著該基層結(jié)構(gòu)的內(nèi)在質(zhì)量：

　　1.1二灰碎石級(jí)配的合理性的影響。

　　二灰碎石是用大小不同的材料按一定的比例配合，逐步填充空隙經(jīng)過壓實(shí)后，形成充實(shí)的結(jié)構(gòu)，二灰碎石基層的強(qiáng)度是由摩阻力和粘結(jié)力構(gòu)成。在二灰碎石中，粒徑4.75mm以上集料稱為骨料，在二灰碎石中起框架作用，而粒徑4.75mm以下細(xì)集料及石灰粉煤灰稱為“基體材料”，在二灰碎石中起填充骨料空隙和膠結(jié)作用。按JTJ034—2000《公路路面基層施工技術(shù)規(guī)范》的中值，粒徑4.75mm以下的細(xì)集料占二灰碎石的33%，二灰占17.5%，集料的密度是壓實(shí)后二灰的2.2倍左右，二灰與細(xì)集料的體積比石38.5：33，在“基體材料”中，細(xì)集料在二灰中處于“懸浮”狀態(tài)，而二灰具有較大的收縮系數(shù)(是集料的3倍～4倍)，因此“基體材料”成為影響二灰碎石變形的主要因素，這在確定二灰碎石配合比的過程中是必須考慮到的。

　　1.2二灰碎石施工環(huán)境的影響

　　二灰碎石施工受環(huán)境因素影響很大，規(guī)范規(guī)定“石灰工業(yè)廢渣穩(wěn)定土宜在春末和夏季組織施工，施工期的日最低氣溫應(yīng)在5℃以上，并應(yīng)在第一次重冰凍(一3～一5℃)到來之前一個(gè)月到一個(gè)半月完成”，試驗(yàn)研究表明，在溫度低于10℃時(shí)，二灰碎石混合料的強(qiáng)度增長非常緩慢，當(dāng)溫度為5℃時(shí)，強(qiáng)度幾乎無增長，自然極易收縮變形。二灰碎石的拌和條件，碾壓條件及養(yǎng)生條件等都有較強(qiáng)的環(huán)境要求;若稍有不滿足的地方就會(huì)影響到二灰碎石的整體質(zhì)量，留下質(zhì)量隱患。

　　1.3二灰碎石施工工序銜接的影響

　　二灰碎石施工受上道工序施工質(zhì)量的影響，路基的壓實(shí)程度和沉降速率直接影響著二灰碎石基層的變形量。如果路基壓實(shí)不足或軟土路基處理不當(dāng)發(fā)生不均勻沉降，就會(huì)使二灰碎石基層在外部荷載作用下發(fā)生托空沉陷和裂縫現(xiàn)象，影響二灰碎石基層的內(nèi)在質(zhì)量。

　　1.4二灰碎石基層原材料質(zhì)量的影響

　　二灰碎石基層的質(zhì)量直接受原材料質(zhì)量好壞的影響，原材料若不過關(guān)，則二灰碎石的實(shí)體強(qiáng)度就得不到保證，基層內(nèi)就不會(huì)發(fā)生應(yīng)有的材料化學(xué)反應(yīng)而產(chǎn)生不到應(yīng)有得質(zhì)量強(qiáng)度，因而合格的原材料是保證二灰碎石施工質(zhì)量的關(guān)鍵性環(huán)節(jié)。

　　2 二灰碎石施工質(zhì)量控制措施

　　為了有效地克服各種施工不利因素，確保二灰碎石的工程質(zhì)量，我們主要采用以下幾方面措施加以控制：

　　2.1 加強(qiáng)對(duì)原材料質(zhì)量加以控制

　　a、石灰：規(guī)范規(guī)定二灰碎石基層用灰不得低于III級(jí)灰標(biāo)準(zhǔn)，因?yàn)榈燃?jí)高的石灰有更多的活性氧化物，它與粉煤灰中有效的氧化硅，氧化鋁等物質(zhì)在水和壓力的作用下對(duì)二灰碎石起到更好的穩(wěn)定效果，由于石灰經(jīng)消解后有效鈣鎂含量損失較快，一般情況下消石灰在大氣中暴露7d有效鈣鎂含量損失在10%左右，如果放置一個(gè)月則有效鈣鎂含量損失在40%左右，因此石灰不宜長時(shí)間露天存放，為保證施工質(zhì)量，施工中安排石灰經(jīng)充分消解7 d后過lOmm篩并在半月內(nèi)用完，超過此期限要求重新檢驗(yàn)。

　　b、粉煤灰：規(guī)范規(guī)定粉煤灰中si02，AL203等活性氧化物的總含量應(yīng)大于70%，700℃燒失量不超過20%，同時(shí)對(duì)過濕粉煤灰應(yīng)堆高濾干，過干粉煤灰灑水防止飛揚(yáng)，合格粉煤灰購進(jìn)后要堆放好用彩條布覆蓋，防止雨水浸淋，以有效降低含水量和防止揚(yáng)灰。

　　c、石料：二灰碎石施工選用的是二四六，瓜子片和米砂三種集料，摻配好應(yīng)滿足規(guī)范要求的連續(xù)級(jí)配，其最大粒徑不得超過3l.5mm。石灰的最大粒徑，級(jí)配和壓碎值是最主要的指標(biāo)，它對(duì)保證二灰碎石的壓實(shí)度和提高基層強(qiáng)度起重要的作用，石料最大粒徑過大會(huì)增加拌和，攤鋪和壓實(shí)的難度，同時(shí)表面平整度也難以保證;石料最大粒徑太小，使得細(xì)料和二灰含量增加，基層材料的比表面積增大，施工時(shí)易產(chǎn)生細(xì)微裂縫，因此篩選出最佳的基層集料級(jí)配是最為關(guān)鍵的。

　　二灰碎石混合料中集料合成級(jí)配范圍

　　d、水：二灰碎石用水基本用于養(yǎng)生和拌和，要求清潔，無色無味，PH值不得小于4，含鹽量和硫酸鹽含量不能過高，人畜可飲用。在遇到可疑水源時(shí)，通過有關(guān)部門化驗(yàn)加以鑒定和選擇使用。

　　2.2二灰碎石混合料的拌制控制

　　采用合格材料并以合理組成進(jìn)行了準(zhǔn)確配比以上，拌制工藝即成為能否確保二灰碎石混合料優(yōu)質(zhì)的重要施工技術(shù)。高等級(jí)公路使用的二灰碎石混合料應(yīng)采用連續(xù)式拌和機(jī)集中廠(場)加以拌制，二級(jí)以下公路可以采取路拌方式，二灰碎石混合料拌制質(zhì)量的關(guān)鍵在于混合料的充分拌勻，粗集料為基體材料的良好裹覆和合適的含水量。二灰碎石混合料的最佳含水量’Wo是二灰(或基體材料)的最佳含水量與粗集料的飽和面干含水量之和。采用連續(xù)式拌和機(jī)拌制二灰碎石混合料時(shí)，單純依賴在機(jī)倉內(nèi)噴水以使混和料達(dá)到或略高于最佳含水量，都經(jīng)常表現(xiàn)為基體材料偏濕甚至成固，而粗集料仍處于干燥狀態(tài)，(遠(yuǎn)低于飽和面干含水量)造成明顯的離折現(xiàn)象，效果欠佳。合理的方法應(yīng)該是在開機(jī)拌制混合料之前2人(即當(dāng)天清晨，最好在前一天傍晚)在擬使用的集料上先行灑水，務(wù)使顆粒尺寸大于10mm的粗集料達(dá)到飽和面干狀態(tài)，以求粗集料在拌制混合料中為基體材料所裹覆，這將有助于減少粗集料的離折，保證混合料的均勻性，路拌法拌制混合料，也應(yīng)向先予攤鋪的集料層灑水，確保集料的濕潤狀態(tài)，而后鋪上按配比組成并經(jīng)預(yù)先拌勻的二灰混合料，最后進(jìn)行二灰碎石混合料的拌制工藝。

　　實(shí)踐證明，在等于和小于最佳含水量條件下拌制的二灰碎石混合料，不僅強(qiáng)度偏低，而且均勻性較差，采用略高于最佳含水量所拌制的混合料，其強(qiáng)度和均勻性均大有改觀，因此在任何狀態(tài)下均應(yīng)確保拌制成的二灰碎石混合料其含水量略高于最佳含水量，即夏季宜控制為Wo+3%，春秋季控制為Wo+2%。

　　二灰碎石混合料的拌制工藝中，還應(yīng)妥善處理好下列幾個(gè)環(huán)節(jié)：a石灰、粉煤灰和細(xì)集料的防雨覆蓋;b消石灰在使用前一天的檢測CaO+MgO含量，以確保符合要求的等級(jí)c連續(xù)式拌和機(jī)拌制混合料，尤應(yīng)確保石灰、粉煤灰出料口的通暢，d每當(dāng)采用連續(xù)式拌和機(jī)拌制混合料，都應(yīng)在輸送帶上對(duì)起始拌制的混合料抽樣檢測，以確保二灰與集料或基體材料與粗集料配比的準(zhǔn)確。

　　2.3二灰碎石的攤鋪控制

　　集中廠(場)機(jī)械拌制的二灰碎石混合料，可視氣候和施工條件于當(dāng)日或隔日進(jìn)行攤鋪，在拌和機(jī)供料能力相對(duì)低于攤鋪機(jī)攤鋪能力的情況下，以履帶式攤鋪機(jī)攤鋪二灰碎石混合料的效果優(yōu)于輪胎式攤鋪機(jī)，攤鋪機(jī)攤鋪二灰碎石混合料的關(guān)鍵技術(shù)在于攤鋪混合料的均勻性和基層的平整性。

　　二灰碎石混合料攤鋪的均勻與否將全面影響到基層的使用品質(zhì)，即它不僅關(guān)系到基層的耐久性和穩(wěn)定性，而且涉及基層的抗裂和抗沖刷能力。粗集料集中的部位，將直接表現(xiàn)為基層的耐久性和穩(wěn)定性差;基體材料集中的基層部位，將由其低下的抗裂和抗沖刷性能發(fā)展成不良的耐久性和穩(wěn)定性。在二灰碎石施工中，一臺(tái)攤鋪機(jī)攤鋪寬度過寬，易給所攤鋪混合料橫向的均勻性帶來不良影響，為此，二灰碎石基層一次攤鋪寬度大于8m的路幅，宜采用兩臺(tái)攤鋪機(jī)梯隊(duì)式進(jìn)行攤鋪?zhàn)鳂I(yè)。采用的攤鋪機(jī)型號(hào)和性能相同或相近，將有利于攤鋪混合料的橫向均勻性。攤鋪機(jī)攤鋪混合料時(shí)的行進(jìn)速度宜小不宜大，行進(jìn)速度大，混合料接近最大公稱尺寸的粗集料極易被熨平板拉動(dòng)，造成混合料層內(nèi)上下的粗細(xì)不勻。攤鋪厚層與集料的最大公稱尺寸比例失調(diào)也將產(chǎn)生類似的弊病。

　　基層的平整性會(huì)不同程度地反映為路表的平整性，影響到行車的舒適性。在二灰碎石基層的施工中，由于拌和機(jī)的供應(yīng)能力遠(yuǎn)低于攤鋪機(jī)的攤鋪能力或施工安排的不當(dāng)，經(jīng)常出現(xiàn)攤鋪機(jī)頻頻停機(jī)待料的情況，將明顯影響到基層的縱向平整性;更有甚者，那種人為地采取快速攤鋪完集料以換取更多的休息時(shí)間，為更不可取的攤鋪機(jī)作業(yè)方式。攤鋪機(jī)作業(yè)過程中的停頓或急劇變速，都將造成基層縱向平整度的不良。因此，攤鋪機(jī)攤鋪二灰碎石混合料宜慢而勻，少停頓。

　　攤鋪機(jī)采取一側(cè)鋼絲繩引導(dǎo)攤鋪二灰碎石混合料的作業(yè)方式，不僅有利于鋪筑層高程的控制，而且有利于控制基層的厚度和平整度，但當(dāng)架立鋼絲的不穩(wěn)固或不規(guī)范，則將給基層的縱橫向平整度帶來嚴(yán)重影響。按照規(guī)定，一側(cè)鋼絲的設(shè)置是以不小于800N的水平拉力，將直徑為6mm的鋼絲(q=0.2214kg/m)拉緊并架立于跨徑間距為5m的鋼釬支定上，根據(jù)力學(xué)原理，鋼絲(懸索)在水平跨度的自重(均布荷載)作用下?lián)锨@拋物線，其跨度最大撓度為f=qL2/8 H。以規(guī)范要求的鋼釬每跨度間距L=5m時(shí)路邊跨中撓度f5=8.6mm，即鋼絲的跨中比支點(diǎn)低9mm，若以4車道高速公路為例，此時(shí)的行車道汽車外側(cè)輪胎行駛的縱向軌跡線上，對(duì)應(yīng)跨度中橫斷面的路表高度低于支點(diǎn)橫斷面路表高度1.54mm，因而攤鋪機(jī)以一側(cè)鋼絲引導(dǎo)的施工方式為鋼絲必須嚴(yán)格按規(guī)定以每跨間距L=5m架設(shè)，應(yīng)比大于800N的水平力拉緊;鋼絲的支點(diǎn)穩(wěn)固而不被擾動(dòng)。

　　2.4二灰碎石基層的壓實(shí)控制

　　壓實(shí)工序既是確保二灰碎石混合料密實(shí)，又是促進(jìn)二灰的火山灰反應(yīng)，以使基層獲得足夠強(qiáng)度和穩(wěn)定性的重要施工環(huán)節(jié)。

　　采用振動(dòng)壓路機(jī)或膠輪壓路機(jī)對(duì)二灰碎石層進(jìn)行碾壓均無不可。但在組合使用鋼輪和膠輪碾壓機(jī)具時(shí)，必須合理安排壓路機(jī)的碾壓程序。過早使用重型壓路機(jī)碾壓(包括振動(dòng)或碾壓)二灰碎石層，將有可能壓碎層內(nèi)的中、粗顆粒集料和造成層內(nèi)上下部位的粗、細(xì)料分布不勻;過早使用膠輪壓路機(jī)進(jìn)行碾壓，不僅會(huì)惡化基層的橫向平整度，而且由于基體材料過多地被提升平層面，將構(gòu)成易于唧漿的軟弱薄層，因此，當(dāng)組合使用碾壓機(jī)具碾壓二灰碎石基層時(shí)，宜采取先輕后重，先靜后振和先鋼后膠的碾壓方式，以采取密實(shí)、穩(wěn)定、均勻和平整的最佳碾壓效果。二灰碎石一層的壓實(shí)厚度以15cm為宜。壓實(shí)厚度再增加，極有可能造成層底混合料的壓實(shí)度不足，其密度較疏松的基體材料將中結(jié)構(gòu)裂縫的滲水或其它方式積聚的水份在車輪荷載作用下產(chǎn)生動(dòng)力沖刷而形成唧漿損壞。采取過多或過強(qiáng)振動(dòng)的碾壓方式，雖能增大基層的壓實(shí)度，但卻驟增了由于混合料粗集料的過多破壞而損害二二灰碎石強(qiáng)度和穩(wěn)定性的風(fēng)險(xiǎn)。 工程實(shí)踐和試驗(yàn)都證明：適當(dāng)延遲二灰碎石混合料的壓實(shí)成型時(shí)間，以增加混合料中堿性溶液的濃度，將有利于火山灰反應(yīng)的進(jìn)行而使二灰碎石的早期強(qiáng)度獲得顯著提高。適當(dāng)延遲混合料的壓實(shí)成型時(shí)間，也將有助于消除石灰末消解顆粒因遲緩消解時(shí)的體積膨脹對(duì)二灰碎石層密度和強(qiáng)度的不利影響。因此，二灰碎石的施工，一般不宜在混合

　　料攤鋪的當(dāng)日即行充分壓實(shí)，而應(yīng)采用鋪筑的當(dāng)日基本碾壓成型，必要時(shí)(尤其是夏季晴日)適量灑水過夜，隔日再行復(fù)壓密實(shí)的施工工藝。采用磨細(xì)生石灰粉鋪筑的二灰碎石基層，更應(yīng)采取當(dāng)日壓穩(wěn)，隔日壓實(shí)的施工工藝。 二灰碎石的壓實(shí)過程中，還應(yīng)注意處理好下列

　　一些施工工藝：a局部的層面粗集料中時(shí)，初壓以后立即適量撒布事先拌勻的基體材料;b局部的整層粗料或細(xì)料集中時(shí)，及時(shí)整層置換;c局部有軟彈層，要及時(shí)置換;d局部有隆起或凹陷，則立即鏟除隆起部分，刨松凹陷部位(厚度不小于8cm)，適當(dāng)補(bǔ)充新混合料后再行壓實(shí)。

　　2.5二灰碎石基層的養(yǎng)生控制二灰碎石的養(yǎng)生控制是保證基層實(shí)體質(zhì)量的重要舉措，一旦養(yǎng)生不當(dāng)，輕則損及基層的強(qiáng)度和耐久性，重則可使原本屬于優(yōu)異品質(zhì)的基層最終因未能形成半剛性板體結(jié)構(gòu)面前功盡棄，早期養(yǎng)生必須是二灰碎石基層施工終結(jié)成功的最后一博，二灰碎石基層的早期養(yǎng)生一般宜控制為7d—lOd，早期養(yǎng)生關(guān)鍵在于始終保持基層的濕潤，避免烈日暴曬和控制車輛行駛。二灰碎石基層通常采取灑水法養(yǎng)生，夏日高溫季節(jié)采用這種養(yǎng)生方法，不僅灑水工作量大，而且難以避免基層水份的快速蒸發(fā)而致層面泛白。早

　　期養(yǎng)生的基層失水過快和收縮應(yīng)變過大(≥500XlO一6)不僅嚴(yán)重阻礙了二灰火山灰反應(yīng)的進(jìn)行，影響到基層的強(qiáng)度，而且迅速造成了基層的干縮裂縫。因此，二灰碎石基層宜于采用土工布一類薄膜覆蓋法進(jìn)行養(yǎng)生;或在基層灑水養(yǎng)生2d一3d并經(jīng)質(zhì)量檢測合格后，即行瀝青下封法養(yǎng)生;土工布覆蓋或?yàn)r青下封均可造成濕熱的養(yǎng)生條件，既有利于二灰碎石基層早期強(qiáng)度的快速增大，又可有效地避免干縮裂縫的生成。

　　粉煤灰的緩凝性導(dǎo)致了二灰碎石混合料的火山灰反應(yīng)相當(dāng)緩慢，養(yǎng)生期基層所具有的強(qiáng)度是由壓密混合料的物理力學(xué)強(qiáng)度和火山灰反應(yīng)生成物水化硅酸鈣中C—S—H凝膠微弱的化學(xué)力學(xué)強(qiáng)度組合，所以早期強(qiáng)度偏低。隨著齡期的增大，水化硅酸鈣中主要礦物5CaO……6S102·5.5H20不斷地從水中結(jié)晶折出，并由低結(jié)晶度向高結(jié)晶度轉(zhuǎn)化，顯現(xiàn)出二灰碎石基層強(qiáng)度的大幅度提高。研究結(jié)果表明，二灰碎石混合料的28d抗壓強(qiáng)度可為7d強(qiáng)度的2倍～3倍9d強(qiáng)度高達(dá)7d強(qiáng)度的5倍～7倍。基于二灰碎石混合料中礦物生成機(jī)理和強(qiáng)度增大的規(guī)律，二灰碎石基層在灑水養(yǎng)生的3d～5 d內(nèi)，宜于采取車輛的全寬范圍內(nèi)的行駛，以利基層的增密。早期養(yǎng)生7d以后至2l d以內(nèi)，必須嚴(yán)禁一切車輛通過，以免二灰碎石基層中新生礦物結(jié)晶的強(qiáng)度遭受破壞。

　　3控制措施成效分析

　　在實(shí)行了上述施工質(zhì)量控制措施以后，我們?cè)谮w邦路、侯三路改建工程中的部分二灰碎石基層進(jìn)行了實(shí)地抽檢，壓實(shí)度100%達(dá)到了規(guī)范要求的合格標(biāo)準(zhǔn)，全線平整度合格率平均達(dá)到91.3%以上，這為保證瀝青面層平整度打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，厚度和強(qiáng)度均100%達(dá)到了設(shè)計(jì)要求的范圍。分項(xiàng)工程質(zhì)量達(dá)到優(yōu)良以上，為建設(shè)項(xiàng)目的創(chuàng)優(yōu)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，收到了較好的質(zhì)量效果。成型路段二灰碎石基層的縮裂現(xiàn)象基本得到了控制，保證了基層

　　的實(shí)體強(qiáng)度，說明這些措施的執(zhí)行還是早有成效的。

　　4 結(jié)束語

　　二灰碎石基層質(zhì)量控制活動(dòng)是一項(xiàng)綜合性很強(qiáng)的系統(tǒng)工程，我們?cè)谑┕ぶ兄挥袕娜恕⒘稀C(jī)、法、環(huán)等各個(gè)環(huán)節(jié)加以全面質(zhì)量管理和控制，才會(huì)使質(zhì)量隱患消滅在萌芽中，使施工質(zhì)量得到大幅提高，達(dá)到滿意的預(yù)期質(zhì)量效果，更好地滿足業(yè)主的設(shè)計(jì)地的百姓!