隨著我國高等級道路建設(shè)事業(yè)的迅速發(fā)展，二灰碎石這種性能優(yōu)良的材料得到了廣泛的應(yīng)用。二灰碎石，全稱二灰粉煤灰穩(wěn)定碎石。

一、二灰碎石的強度形成原理及其特點
1、二灰碎石強度形成原理
(1)碎石之間的嵌擠作用。構(gòu)成二灰碎石的碎石具有一定的級配規(guī)律，按小顆粒填充大顆粒的原則進行排列組合。在碾壓作用下，使碎石顆粒彼此之間相互緊密地嵌固在一起。由于顆粒之間具有的嵌擠和摩擦作用而形成彼此之間的內(nèi)摩阻力，使之具有一定的強度和穩(wěn)定性。
(2)經(jīng)碾壓成型的二灰碎石混合料，由于二灰的碳酸化作用及粉煤灰和石灰發(fā)生的火山灰反應(yīng)產(chǎn) 生了碳酸鈣、氫氧化鈣結(jié)晶等產(chǎn)物，使混合料形成具有一定強度和穩(wěn)定性的水硬性材料。
2、二灰碎石基層的特性
(1)水硬性
組成混合料強度的水化硅酸鈣、水化鋁酸鈣等水化產(chǎn)物在形成過程中都離不開水，水是形成強度的重要條件。這種特性要求二灰碎石在碾壓成型時具有一定的含水量，在養(yǎng)護期間提供適宜的濕度條件。
(2)緩凝性
相對于水泥混凝土和水泥穩(wěn)定粒料而言，二灰碎石混合料施工限時比較寬，不必象水泥穩(wěn)定類材料必須在加水拌和后的3-4個小時內(nèi)成型。拌和好的二灰碎石混合料堆存1-2天后，只要含水量合適仍能碾壓成型，其強度隨著堆存溫度的升高和時間的延長降低。
(3)抗裂性好，耐磨性差
二灰碎石基層屬于半剛性路面結(jié)構(gòu)。具有較強的抗拉性能，不易產(chǎn)生裂縫。但其耐磨性能差，在行車作用下很容易造成表層松散，故而不宜用作路面面層。
(4)強度受溫度影響大
二灰碎石的強度增長與氣溫有很大關(guān)系，溫度越高其強度增長越快，反之則越慢。冬季氣溫底時，其強度幾乎完全停止增長，一但氣溫回升，強度仍有明顯的增長現(xiàn)象。
(5)板體性好
二灰碎石碾壓成型后，經(jīng)過一定的時間形成較高的強度和板體性，用作路面基層時能較大程度地改善瀝青路面的變形和開裂現(xiàn)象。
(6)后期強度高
二灰碎石由于其緩凝性，早期強度比較低，不利于開放交通。但其強度隨齡期的延長而不斷增長，可延續(xù)2-3年。一年后其強度可達(dá)到七天浸水無側(cè)限抗壓強度的5-6倍，甚更高。
二、二灰碎石基層的原材料要求
1、石灰
石灰是二灰碎石基層的膠結(jié)材料之一，必須符合施工技術(shù)規(guī)范規(guī)定的Ⅲ級及以上生石灰或消石灰技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。進場的生石灰在使用前要經(jīng)過充分消解和過直徑為1cm的篩，以剔除石灰中無效雜質(zhì)。石灰消解后必須在7天內(nèi)使用，避免由于有效鈣鎂含量降低而影響二灰碎石的強度。對于超過7天的石灰，應(yīng)視其有效鈣鎂含量的多少，通過試驗調(diào)整配合比后使用。
2、粉煤灰
粉煤灰也是在二灰碎石基層中起膠結(jié)作用。粉煤灰中的氧化硅、氧化鋁、氧化鐵等活性物質(zhì)的含量越多，含碳量即燒失量越少，顆粒越小，則粉煤灰的活性越高，與石灰的火山灰反應(yīng)越充分，二灰碎石的強度也越高。因此，應(yīng)嚴(yán)格的按照施工技術(shù)規(guī)范的要求選擇粉煤灰。粉煤灰中氧化硅、氧化鋁、氧化鐵等活性物質(zhì)的含量不得低于70%，燒失量不能大于20%，比表面積不應(yīng)小于2500cm2/g。粉煤灰不論干濕均可采用，但干粉煤灰易產(chǎn)生揚塵污染環(huán)境，因此粉煤灰以具有一定濕度為宜。人工灑水加濕粉煤灰時應(yīng)注意加水量，使粉煤灰的含水量控制在34%以下，否則容易造成混合料的含水量過大，影響壓實效果或出現(xiàn)彈簧現(xiàn)象。粉煤灰在使用前要把其中的灰塊打碎或過篩剔除。
3、集料
集料是構(gòu)成二灰碎石的骨架，其質(zhì)量情況會直接影響到二灰碎石的強度。集料中的軟弱顆粒和針片狀顆粒在碾壓成型時易被壓碎，造成二灰碎石的強度降低。因此，應(yīng)選用壓碎值較小的碎石。
4、水
人畜飲用水均可。
三、配合比設(shè)計應(yīng)注意的問題
1、確定合理的碎石級配
根據(jù)組成二灰碎石的集料級配要求，確定各種不同規(guī)格碎石的比例。這一過程需要根據(jù)現(xiàn)有的不同規(guī)格碎石的級配情況進行反復(fù)試算調(diào)整，直到合成級配達(dá)到施工技術(shù)規(guī)范的要求范圍。終按照試算確定的比例關(guān)系把各種碎石混合均勻通過篩分驗證。集料的合成級配要在施工技術(shù)規(guī)范范圍之內(nèi)，并盡量靠近其中值。合理級配有助于二灰碎石的壓實和形成強度
2、含水量和干密度的確定
在二灰碎石的配合比設(shè)計中，需要對于每一種集料級配都配制4-5種不同配合比的混合料，并通過重型擊實試驗確定每一種配合比的混合料的含水量和干密度。需要注意的是這一過程務(wù)必要準(zhǔn)確，符合混合料的實際情況。含水量測定不準(zhǔn)使施工現(xiàn)場控制的混合料含水量與其真正的含水量發(fā)生的較大的偏差，影響壓實效果。干密度測定如果較真實情況偏大會導(dǎo)致現(xiàn)場檢測的壓實度不能達(dá)到規(guī)范規(guī)定的壓實度，而室內(nèi)制件則強度偏高，甚不能成型。
3、施工配合比的調(diào)試
在施工前，需要將室內(nèi)試驗確定的配合比換算成穩(wěn)定土拌和機各個料倉下皮帶傳送機的轉(zhuǎn)速之比。這一過程首先要準(zhǔn)確測定各組成材料的干容重和天然含水量，然后根據(jù)混合料的干密度和含水量以及拌和機的拌和能力計算出每一料倉在單位時間(不宜少于5min)內(nèi)的出料量(流量)，據(jù)此調(diào)節(jié)其皮帶轉(zhuǎn)速。分別測定每一料倉在同一單位時間內(nèi)的出料量，與計算值進行比較。誤差超出規(guī)范允許值的進行調(diào)整，直到滿足規(guī)范要求為止。進行試拌，待拌和機運行穩(wěn)定后取樣進行石灰劑量滴定和篩分，與配合比進行比較。誤差在規(guī)范允許范圍內(nèi)時可以使用，超出則應(yīng)分析原因重新調(diào)試。
在施工過程中，要經(jīng)常檢查混合料的配合比是否準(zhǔn)確含水量變化或需要調(diào)整配合比時，應(yīng)重新調(diào)試拌和機。
四、施工工序的質(zhì)量控制
l、試驗路段
在正式施工前應(yīng)進行試驗路段的施工，目的是通過試驗路段優(yōu)化施工方案及人員機械配置，取得必要的施工控制數(shù)據(jù)，確定合理的施工工藝。
2、準(zhǔn)備下承層
二灰碎石基層施工前要對其下承層(二灰土底基層或二灰碎石基層)進行檢驗，使其滿足道路工程質(zhì)量檢驗評定標(biāo)準(zhǔn)的要求。檢查下承層的高程和成型情況。下承層高程的正誤差超出質(zhì)量檢驗評定標(biāo)準(zhǔn)要求時，要將其超出部分刨除，避免造成二灰碎石基層厚度不足。負(fù)誤差則不作處理。下承層成型質(zhì)量不好或松散處，應(yīng)清掃干凈，用相同材料或二灰碎石換填后碾壓規(guī)范要求的壓實度。，將下承層表面清掃干凈，灑水潤濕。
3、施工放樣
在準(zhǔn)備好的下承層上每隔10m釘設(shè)中邊樁，樁用鋼釘釘入下承層，露出釘帽，避免施工機械的破壞。鋼釘距二灰碎石基層的設(shè)計邊線20m，采用坐標(biāo)法放樣，平面位置一定要準(zhǔn)確，精確測量釘帽高程，并計算其與同一平面位置二灰碎石基層頂面高差，供掛鋼絲用。這一步驟直接影響二灰碎石基層的頂面標(biāo)高，務(wù)必要做到測量準(zhǔn)確，并在攤鋪過程中對破壞的或有疑問的中邊樁進行復(fù)測。
4、培槽
人工在二灰碎石基層兩側(cè)培土梗，內(nèi)側(cè)垂直切齊，距二灰碎石基層設(shè)計邊線2-3cm。培槽可以有效控制二灰碎石基層的攤鋪寬度，使之既不會因為寬度不足影響評定效果，也不會因攤鋪過寬造成浪費。
5、掛鋼絲
在鋼釘10cm處打鋼釬，鋼釬可以采用18-20的圓鋼制作，長60-70cm。鋼釬上有固定架和刻有凹槽的橫桿，固定架采用絲扣，可使橫桿自由伸縮和沿鋼釬上下移動。測量提供的高差數(shù)據(jù)即是橫桿頂面和帽頂之間的高度。據(jù)此調(diào)整橫桿高度，同時調(diào)整橫桿上的凹槽使之與鋼釘垂直對齊，并旋緊固定架上的螺栓。把鋼絲在地面上適度張緊，置于橫桿凹槽中，用細(xì)線系緊。這樣，左右兩側(cè)鋼絲構(gòu)成的平面既是二灰碎石基層高程控制的基準(zhǔn)面。鋼絲的直徑宜選用2.5-5mm。鋼絲掛好后用肉眼掃描，對突然凸起或凹下的樁位及其相鄰位要進行復(fù)測。
6、混合料的拌和
拌和是決定成品混合料質(zhì)量的一道工序，必須給予充分的重視。拌和過程中務(wù)必要作到配料準(zhǔn)確，除經(jīng)常檢查成品混合料的配比情況，對拌和機進行調(diào)試以外，為防止上料過程中發(fā)生原材料的竄斗現(xiàn)象，引起混合料的配比發(fā)生變化，應(yīng)在料倉上口加檔板。應(yīng)視集料和二灰的水量1-2個百分點為宜。拌和機的拌和能力應(yīng)和攤鋪機的生產(chǎn)能力相協(xié)調(diào)，盡量使拌和機能夠連續(xù)運轉(zhuǎn)，避免因拌和機頻繁啟動停止造成的配合比不準(zhǔn)確。
7、攤鋪
攤鋪機施工時，首先根據(jù)試驗路段總結(jié)的松鋪系數(shù)計算松鋪厚度，攤鋪機位后，將熨平板抬高，以松鋪厚度為控制值墊好方木，方木頂面距拉線的高度誤差不應(yīng)超出5mm。落下攤鋪機熨平板，待傳感器安裝等工作緒后即可倒料攤鋪。
攤鋪開始后的一段距離內(nèi)應(yīng)頻繁的拉線檢查高程，誤差控制在5mm以內(nèi)，直到攤鋪機工作穩(wěn)定為止。這段距離的長短視攤鋪機的性能而定，一般為30-50m。嚴(yán)禁施工機械和人員觸碰鋼絲。
攤鋪過程中，在攤鋪機后設(shè)專人負(fù)責(zé)進行找補。對平整度不好和高程超出要求進行處理，并把表面局部的粗集料窩進行消除。尤其要注意，可能存在已攤鋪的混合料密度不一致的情況，造成碾壓完成后的平整度不良或局部壓實度不足，需要在攤鋪過程中緊隨攤鋪機進行檢查和處理。
攤鋪機應(yīng)根據(jù)運料車的多少，調(diào)整行駛速度，盡量勻速、連續(xù)運行，減少停頓，以免對二灰碎石基層的平整度造成影響。運料車倒料、卸料盡量連續(xù)，不要造成攤鋪停車待料，同時注意不要撞擊攤鋪機，影響基層的平整度。
盡量采用能夠全斷面施工的攤鋪機，以避免縱向接逢。處理縱向接逢的方法是：攤鋪機先在一側(cè)的攤鋪帶上攤鋪一定長度，長短視當(dāng)時天氣情況而定，以保持接逢處的混合料含水量適宜，之后轉(zhuǎn)到另一攤鋪帶上施工，如果接逢處的混合料含水量低于含水量，可以用草簾或麻袋覆蓋，并少量灑水保濕。當(dāng)天施工的兩條攤鋪帶盡量取齊，并完成碾壓。由于二灰碎石材料的緩凝性，這樣處理的接逢質(zhì)量可以認(rèn)為是可靠的。同時建議，上下兩層二灰碎石的縱逢錯開。
二灰碎石基層的橫向接逢可以用以下方法處理：每天攤鋪結(jié)束后，攤鋪機駛離攤鋪帶末端，人工將末端整平、切齊，完成碾壓。天施工前，人工將末端高程和平整度不合格處刨除，攤鋪機位施工即可。種方法是：每天攤鋪結(jié)束后，攤鋪機停在原位，其后留2-3m暫不碾壓。天攤鋪開始后，預(yù)留部分與當(dāng)天攤鋪的基層一起碾壓成型。
8、碾壓
碾壓前應(yīng)檢測二灰碎石的含水量，大于含水量1%時，可以進行。如果表面水分不足，可以在碾壓二遍灑水不會產(chǎn)生較深輪跡時進行少量灑水。
碾壓過程中要特別注意壓路機的行駛速度，不允許壓路機在碾壓段上調(diào)頭和急剎車。靜壓和頭二遍振動碾壓，壓路機應(yīng)采用一檔行駛，越慢越好。之后可以用二檔行駛，速度可以稍快，但仍應(yīng)注意慢的原則。
二灰碎石基層在靜壓后暴露出的不平整和起梗情況，應(yīng)設(shè)專人進行消除。規(guī)定的碾壓遍數(shù)完成后要及時檢測壓實度，如果達(dá)不到規(guī)范要求則需要補壓。合格則盡快養(yǎng)生。
9、養(yǎng)生和交通管制
養(yǎng)生一般在天進行，養(yǎng)生期間除灑水車外，禁止其它車輛通行。二灰碎石是水硬性材料，必須保持其具有一定濕度，才能實現(xiàn)強度增長。采用水車灑水的方法養(yǎng)生，必須保持其表面濕潤，養(yǎng)生期為7天。如果立即在碾壓完成的二灰碎石基層上鋪筑上一層或面層，則可以不養(yǎng)生。
（作者:馮愛民，安陽高新區(qū)市政管理處）