二灰碎石基层冬季施工措施

二灰碎石基层冬季施工措施

焦龙龙  李鹏  张涛 屈勃

西安市政道桥建设集团有限公司   710010

[摘要]本文以二灰碎石基层在冬季施工的工程实例，介绍了二灰碎石基层在冬季的施工技术措施。

[关键词] 二灰碎石  冬季   施工  技术  措施

基层是沥青混凝土的承重层，路面荷载主要由半刚性基层承担，路面基层与其上铺筑的沥青混凝土面层一起承受车辆荷载，其质量的好坏决定了道路的使用性能和寿命。基层的施工质量对路面的整体质量有着举足轻重的作用。为了控制基层的质量关键是施工质量的控制环节。

由于基层的板结受环境的温湿度影响强烈，所以基层季节性施工的质量控制尤为重要。

1、工程背景

随着城市基础设施建设步伐的加快，为了保证人们的出行便利，近年来在许多的城市道路建设中已经开始了冬季（低温）施工。朱宏路北延伸段是西安市的北出口之一，为西安市三环路系统的疏导线，以交通功能为主，属于城市快速路，建成后车流量较大，且重型车辆较多，该段道路的快车道二灰碎石基层施工正值冬季，工期紧，任务重。根据规范CJJ4-97“在非重冰冻地区，路段水文条件很好，压实混合料从冻结直解冻过程中，不因外力而结构受到破坏时，运用石灰粉煤灰加固类混合料导温系数小，结冻时能释放出较多的潜热，具有“强度冬眠性质”的特性。利用其结冻较慢，允许低温时（0-5℃）采取相应措施后可在快速路上铺筑混合料垫层和低基层的要求，针对二灰碎石的冬季施工采取了一系列施工技术措施。

2、优化配合比提高二灰碎石早期强度

二灰碎石是以石灰、粉煤灰等胶结材料处理松散的级配碎石按一定配比混合，加水拌和而成为缓凝性的混合料。粉煤灰是一种火山质物质，它含有活性的氧化硅和氧化铝，与石灰中的钙在水作用下生成硅酸盐类物质从而形成强度。其结合物有较高的强度，有一定的板体性和较好的稳定性，是一种优良的半刚性基层。但由于刚性大，当冷缩或干缩时易产生裂缝。

石灰粉煤灰结构层的早期强度较低而后其强度逐渐变高。湿度和温度对石灰粉煤灰类结构的强度形成影响较为显著。其抗冻性初期较差而后期有很大提高，故施工要求在冰冻(-3℃～-5℃)前一定时期内完成。优化二灰碎石的配合比设计，使石灰粉煤灰的有益作用在早期即得到发挥，这对于实际施工应用非常有利。

   原二灰石设计要求：基层二灰碎石重量比（8：17：75），压实度要求≥98%；7天浸水抗压强度≥0.8Mpa，石灰质量符合GB1594规定的Ⅲ级以上的技术要求。粉煤灰的SiO2、Al2O3和Fe2O3的总含量大于70%，烧适量小于20%，比表面积大于2500cm2/g，石料压碎值≤30%；级配要求如下表：

二灰碎石混合料中碎石的级配

    由于二灰类混合料早期强度较低，在施工中为了保证二灰石低温下的施工质量，提高混合料早期强度我们采取了以下几项措施优化配合比：

a、用氯盐降低混合料的冰点，并在混合料中掺入5%的水泥取代部分石灰。

b、掺加混合料总干重1%的工业用液碱溶液。

c、二灰石的最佳含水量控制在9%左右。

d、严格控制石灰、粉煤灰和碎石中的超粒径石块、泥块等杂质和结团块。

e、原材料必须抽样检测合格后方可进场使用。

3、施工工艺控制

3.1二灰石摊铺

二灰石采用厂拌，混合料随拌合随运往工地，进入工地施工的二灰碎石混合料要求拌合均匀，色泽一致。碎石最大粒径不大于50mm，大于20mm的灰块不得超过10%，石灰中严禁含有未消解颗粒，且混合料无明显的粗细颗粒离析现象。外观验证合格后，对配合比进行现场试验，含石量的偏差应在±2%之内，含灰量的偏差应在±1%之内，含水量的偏差应在±2%之内。

冬季（低温）铺筑应边运输，边摊铺，边压实，保证当天进场当天成活。在操作中应做到三快即快运输、快摊铺、快碾压。二灰混合料一次备料不宜太多，对不能当天成活的二灰石，应大堆存放并加以覆盖。运至工地的堆放时间不超过1d，以确保从向拌合机内加水拌和到碾压终了延迟时间不超过2 d。并做含灰量和活性氧化物含量的跟踪试验。石灰粉煤灰混合料主要是通过石灰中的活性氧化物激发粉煤灰的活性，与石灰起化学反应，使掺入碎石中的石灰粉煤灰逐渐凝固，将碎石固结成整体材料，如无石灰或石灰含量低或石灰中活性氧化物含量低，将不能或不完全起化学反应，均达不到将砂砾固结成整体的作用，永远成松散或半松散状态，结不成坚固的板体。

进场二灰石按1.3的压实系数控制摊铺厚度，摊铺过程中不得有明显粒料离析现象。碾压时先用轻型压路机初压，再用重型压路机碾压，直至碾压至轮迹深度不大于5mm，且无浮料、脱皮、松散现象，用灌沙法进行密实度实验，其密实度不得小于95%。二灰砾石基层终了碾压时需采用轮胎压路机进行反复揉搓，以保证粒料嵌紧密实。掌握好碾压过程中含水量的变化，保证在最佳含水量的条件下碾压成型。分次成型的二灰石接茬，宜采用立茬毛接，接茬处略加水湿润并加强碾压。局部粗集料窝或粗集料带应该铲除，并用新混合料填补，或补充细混合料拌和均匀。

3.2二灰石的养生

冬季二灰石基层的养生应中午温度5℃以上时进行。水应均匀洒布，以混合料基层湿润为宜，严禁随意浇水。本工程机动车道二灰碎石为30cm，分两次摊铺碾压成型，每次厚度15 cm。下层二灰石碾压成型后，覆盖双层薄膜养生防冻，并立即开始上层二灰石的铺筑。

道路分段施工，养生期间封闭交通，严禁履带车辆通行及机动车辆在基层上刹车或调头，施工车辆限制车速。

   根据粉煤灰石灰类道路基层施工及验收规程（CJJ4-97）的要求，养生期一般为7天而且始终保持表面湿润。所以上层二灰石的铺筑完成后洒水保湿后，立即开始5mm乳化沥青稀浆下封层施工养护，采用乳化沥青稀浆封层一是可以防止二灰碎石基层受冻，并确保二灰碎石在潮湿状态下养生。二是可以减少白天温度高造成二灰碎石基层水分的散失，形成干燥收缩和夜晚温度下降，出现温度收缩，从而导致的二灰碎石基层早期裂缝的形成。三是采用乳化沥青稀浆封层后在冬季施工可以减少养生期，在实际施工中为了确保工期和不至使沥青混凝土面层的施工时温度过低，我们根据实际情况只进行了5天的养生，就开始了沥青混凝土下面层的铺筑。

4、结论

再者，通过近年来的一些工程实例，也证明在关中地区只要采取切实可行的措施，又具备一定的天气条件，那么在冬季施工是可行的。

参考文献：

1、粉煤灰石灰类道路基层施工及验收规程CJJ4-97. 

北京，中国建筑工业出版社

     2、刘子忠、曹志强. 半钢性基层裂缝分析及防治措施.公路.2006.7