關于石灰、粉煤灰、碎石（三渣）基層質量控制的建議(下篇)

時間：2015-10-28.

二、材料配比對基層質量的影響

1、石灰劑量

三渣基層的強度及二灰對石料的粘結作用均來自石灰與粉煤灰物理化學變化的結果。這里有個量的問題，即一定量的粉煤灰只需一定量的石灰去反應。石灰多了，有過剩的石灰存在。石灰少了，有部分粉煤灰未參加化學反應占這都不利于三渣基層強度與板體性能的發揮。佳的石灰劑量，應根據石灰與粉煤灰起火山灰反應的化學成分來計算。但這很難，目前通常是按經驗來決定二灰中的石灰劑量。規范中堆放的石灰與粉煤灰的比例1：2—1：4是根據經驗決定的。我市大多數選為比例1：2：3，這些都是在規范推薦值的上中限。眾多資料介紹的試驗結果表明，石灰劑量越高，混合料的干縮系數越大。從基層防裂的要求出發，石灰與粉煤灰的比例宜取推薦值的下限，以提高其抗干縮能力，減少縮裂。從投資角度看，減少石灰用量也可節約經費。本人建議，在施工時盡量選用等級高的石灰，減少石灰劑量。若在使用高鈣粉煤灰時，也應減少石灰的劑量。

2、二灰在結構層中的含量

二灰是三渣的結合料，它賦予了三渣中的半剛性性質。二灰含量過多，易使材料溫縮合干縮過大，致使抗裂性和耐久性降低；而二灰含量過少，則難以填滿石料空隙，結構層的強度、板體性將無法得到保證。因此，應當有個適宜的含量。從理論上講，二灰在三渣混合料重占有的體積百分率應等于使用石料的空隙率。這樣配成的混合料，尤其是粗顆粒，將相互靠攏形成骨架，二灰正好填充于骨架的空隙中。此時二灰的溫縮合干縮僅被局限在顆粒的骨架之內，不太可能形成集中的整體開裂，有利于結構層的強度和剛度。規范推薦二灰與級配石料的比值為20：80—15：85。實際上，限制低劑量是為保證整體性材料具有基本的抗拉強度，以滿足載荷作用的強度要求；限制高劑量可使模具不致過大，避免結構產生太大的拉應力，同時降低收縮系數，使結構層不會因溫度變化而引起拉伸破壞。各單位在具體施工時，應根據施工條件、機械設備、材料貨源和地理條件等因素綜合考慮選定。

3、含水量

一般說來，混合料碾壓時含水量應控制在佳含水量±1%范圍內。拌和時要適時測定混合料的含水量。若含水量大于佳值，應進行自然蒸發，含水量小于佳值應補充灑水進行拌和。實踐證明，為了阻止二灰結合層的開裂，碾壓時混合料要做到寧干勿濕，可控制在低于佳含水量1—2個百分點。含水量小的混合料，不易碾壓密實，但目前可借助重型壓路機、大噸位的振動壓路機或重型振動羊足碾，并用增加碾遍數的方法來達到密實度的指標。當然含水量不能太低，否則壓不實，但無論如何不要超過佳含水量。

表2 施工過程質量控制項目、頻度與標準

檢查項目	頻度	質量標準	備注
石灰劑量	1次/2000㎡	-1%以內	按用量控制
石料級配	1次/2000㎡	規定范圍內	整平時取樣
含水量	異常時隨時試驗	拌和佳含水量±1%，碾壓佳含水量-1%—2%	含水量多時晾曬，過干時攤開灑水
拌和均勻性	隨時觀察	色澤均勻，無灰條、灰團，無離析	補充拌和
二灰含量	1次/2000㎡	±2%, 以內	整平時檢查以及灌砂法時再復查
壓實度	6次/作業段或≯2000㎡	一般公路＞97%；高速、一級公路＞98%	以灌砂法為準
抗壓強度	13個試件/天	符合規范要求	試件密實度：高速、一級公路＞98% 一般公路＞97%

三、施工方法的選擇

在三渣基層施工中，不少地方還常用小型機與人工配合進行施工。隨著高等公路的修建隊基層的施工質量要求越來越高，傳統的施工已難以保證工程質量。目前，我國高速公路及部分高等級公路的三渣基層施工大多采用集中廠拌和攤鋪機攤鋪，具有級配精密度高、拌和質量好、攤鋪尺寸準、碾壓密度高等特點。其修筑的基層平整度、路拱、厚度、縱坡都達到規范的要求，從而避免了人工或平地機施工中配料不準、拌和不勻、反復找平、厚度難以控制等問題，不僅提高了工程質量，而且加快了工程進度。實踐證明，高等級公路基層施工質量的根本出路在于機械化。

四、施工的質量控制

三渣基層施工質量控制可分為材料標準試驗、施工過程質量控制和外形尺寸管理三個部分。

1、材料標準試驗

在組織現場施工之前以及原材料發生變化時，必須對擬采用的材料進行規定的基本進行規定的基本性質試驗，以評定材料質量是否符合要求，主要項目如下：

1）石灰：石灰品種（鈣質或鎂質）活性含量，未消解殘渣含量。

2）石料：級配，大粒徑，針片狀含量，壓碎值，含水量。必要時檢測含泥量。

3）粉煤灰：粉煤灰品種（硅鋁或高鈣）sio2、al2o3和fe2o3，的總含量，燒失量，比面積，含水量。

4）三渣試件：無側限飽水抗壓強度

5）重型擊實試驗：求得佳含水量和大密實度。

6）關于材料標注實驗的方法在【公路工程無機界合料穩定材料試驗過程】中已有詳細的闡述。

7）施工過程質量控制的主要監測項目有混合料含水量、石灰劑量、拌和均勻性、現場密實度、彎沉值等。檢測頻度和質量標準見表2。

2、外形尺寸管理項目主要有高程、寬度、平整度、橫坡度等。檢測頻度和質量標準見表3。

表3 基層外形管理的檢測頻度和標準

檢查項目	頻度	質量標準		備注
		高速一級公路	一般公路
高程	一般公路每20米1個點；高速、一級公路每20米1個斷點，每段面3—5個點	+5mm－10mm	+5mm－15mm	水準測量
厚度	每1500—2000m 26個點	－8mm－20mm	－10mm－25mm	分子為均值分母為單個值
寬度	每40延米1處	不小于設計值	不小于設計值	鋼尺
橫坡度	每100延米3處	±0.3%	±0.3%	水準儀檢測
平整度	每200延米2處 每處連續10公分	10mm	15mm	三米直尺

五、施工中應注意的幾個問題

1、施工季節

三渣基層在春末和夏季施工，規范規定施工期的低氣溫在5℃以上，并在次重冰凍（-3℃—-5℃）到來的一個月一個半月之前完工。二灰結石本身強度低，在低溫條件下，其強度增長率更低，當氣溫低于5℃時，三渣強度幾乎不增長。

2、混合料堆放時間

已經拌成的三渣存放時間不宜超過24h，宜在當天拌和并攤鋪壓實。石灰、粉煤灰與石料拌和后，即進行各類物理化學反應。隨著時間的推移，三渣中的活性氧化物含量將迅速降低，若不及時碾壓成型，將影響三渣基層的質量。因此，施工時必須采用流水作業法，各工序應緊密銜接，盡量縮短從拌和到完成碾壓之間的延遲時間。

3、標高控制

標高控制主要依靠水準測量。測量工作雖簡單，但非常重要，底基層、基層標高的控制好壞直接影響到面層的厚度。因此，測量過程中應控制好各層標高。在碾壓結束之前用平地機再終平一次，使其縱向延適，路拱和超高符合設計要求。終平應仔細進行，對于局部低洼處，不再進行找平，留待鋪筑面層時處理，決不允許薄層貼補。

4、壓實度檢測

三渣基層壓實度的檢測方法過去主要為灌砂法。灌砂法測定方法雖有結果準確的優點，但還是難以適應高等級公路基層質量要求高、進度快的特點，特別在有些情況下，往往因檢測影響了工程的進度和質量。國外目前已采用光電技術測定粒料基層的壓實度，我國也已研制出ys型壓實計，大大提高了檢測速度和精度，應加以推廣使用。