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【摘 要】以提高半刚性基层的抗裂性、抗冲刷能力和耐久性为目标，通过理论与实践相结舍的研究方法，重点研究了二灰碎石的几个施工中存在的技术问题。
【关键词】二灰碎石；施工技术；混合料配合比；养生
1.二灰碎石混合料的合理组成
相对天然级配（或无级配）型大粒径集料二灰碎石而推广采用的小粒径连续级配型混合料组成，虽然在提高二灰碎石的早期强度和适应机械化生产方面有所改善。但却明显恶化了半刚性基层的抗裂性能和抗冲刷能力，这已成为近几年工程实践中不争的事实。近年对二灰碎石7d的无侧限饱水抗压强度（R7）要求由0.80MPa提高到1.1MPa，技术标准骤然提到38%，成了工地进行混合料组成设计和基层施工的关键，年期强度偏低，后期强度很高是二灰碎石结构的一大特点。
2.二灰碎石混合料的拌制
采用合格材料并以合理组成进行了准确配比以后。拌制工艺即成为能确保二灰碎石混合料优质的重要施工技术。高等级公路使用的二灰碎石混合料应采用连续式拌和机集中厂（场）予以拌制。二级以下公路可以采取路拌方式。二灰碎石混合料拌制质量的关键在于混合料的充分拌匀粗集料为基体材料的良好裹覆和合适的含水量。二灰碎石混合料的最佳含水量Wo是二灰（或基体材料）的最佳含水量与粗集料的饱和面干含水量之和。采用连续式拌和机拌制二灰碎石混合料时，单纯依赖在机仓内喷水以使混合料达到略高于最佳含水量，都经常表现为集体材料偏低甚至成团，而粗集料仍处于干燥状态，（远低于饱和面干含水量）造成明显的离析现象，效果欠佳。合理的方法应该是在开机拌制混合料之前2h（即当天清晨，最好在前一天傍晚）在拟使用的集料上先行洒水，务使颗粒尺大于10mm的粗集料达到饱和面干状态。以求粗集料在拌制混合料中为基体材所充分裹覆，这将有助于减少粗集料的离析，保证混合料的均匀性。路拌法拌制混合料。也应向先予摊铺的集料层洒水.确保集料的湿润状态，而后铺上按配比组成并经预先拌匀的二灰混合料，最后进行二灰碎石混合料的拌制工艺。
3.二灰碎石混合料的摊铺
集中厂（场）机械拌制的二灰碎石混合料，可视气候和施工条件于当日或隔日实行摊铺。在拌和机供料能力相对低于摊铺机摊铺能力的情况下，以履带式摊铺机摊铺二灰碎石混合料的效果优于轮胎式摊铺机。摊铺机摊铺二灰碎石混合料的关键技术在于摊铺混合料的均匀性和基层的平整性。
二灰碎石混合料摊铺的均匀与否将全面影响到基层的使用品质，即它不仅关系到基层的耐久性和稳定性，而且涉及基层的抗裂和抗冲刷能力。在二灰碎石施工中，一台摊铺机摊铺宽度过宽，易给所摊铺混合料横向的均匀性带来不良影响。为此，二灰碎石基层一次摊铺宽度大于8m的路幅，宜采用两台摊铺机摊铺混合料的横向均匀性。摊铺机摊铺混合料的行进速度宜小不宜大，宜慢而匀、少停顿。行进速度大.混合料接近最大公称尺寸的粗集料极易被熨平板拉动，造成混合料层内上下的粗细不匀。摊铺层厚与集料的最大公称尺寸比例失调也将产生类似的弊病。
4.二灰碎石基层的压实
压实工序既是确保二灰碎石混合料的密实，又是促进二灰的火山灰反应.以使基层获得足够强度和稳定性的重要施工环节。
4.1压实机具的选择
采用振动压路机或胶轮压路机对二灰碎石层进行碾压均无不可。但在组合使用刚轮和胶轮碾压机具时，必须合理安排压路机的碾压程序。过早使用重型压路进行碾压，不仅会恶化基层的横向平整度，而且由于基体材料过多的被提升至层面，将构成易于唧浆的软薄层。因此，当组合使用碾压机具碾压二灰碎石基层时，宜采取先轻后重，先静后振和先钢后胶的碾压方式，以求取得密实、稳定、均匀和平整的最佳碾压效果。
4.2压实厚度及压实成型时间
二灰碎石一层的压实厚度以15cm为宜。压实厚度增加，极有可能造成层底混合料的压实度不足，其密度较疏松的基体材料将由结构裂缝的渗水或其它方式积聚的水份在车轮荷载作用下产生动力冲刷而形成唧浆损坏。采取过多或过强振动的碾压方式，虽能增大基层的压实度，但却骤增了由于混合料中粗集料的过多破碎而损害二灰碎石结构强度和稳定性的风险。工程实践和试验都证明：适当延迟二灰碎石混合料的压实成型时间，以增加混合料中碱性溶液的浓度，将有利于火山灰反应的进行而使二灰碎石的早期强度获得显著提高。适当延迟混合料的压实成型时间，也将有助于消除石灰粉消解颗粒因迟缓消解时的体积膨胀对二灰碎石层密度和强度的不利影响。因此，二灰碎石的施工，一般不宜在混合料摊铺的当日即行充分压实，而应采用铺筑的当日基本碾压成型。必要时（尤其是夏季晴日）适量洒水过夜、隔日再行复压密实的施工工艺。采用磨细生石灰粉铺筑的二灰碎石基层，更应采取当日压稳、隔日压实的施工工艺。
5.二灰碎石基层的养生
继混合料的配比组成、拌制、摊铺和压实之后的早期养生工艺是二灰碎石基层前已获得的施工质量能否巩固和提高的施工技术问题。一旦养生不当，轻则损及基层的强度和耐久性。重则可使原本属于优异品质的基层最终因未能形成半刚性板体结构而前功尽弃。早期养生必须是二灰碎石基层施工终结成功的最后一搏。二灰碎石基层的早期养生一般宜控制为7～10d。早期养生关键在于保持基层的湿润，避免烈日曝晒和控制车辆行驶。二灰碎石基层通常采取洒水法养生；夏日高温季节采用这种养生方法，不仅洒水工作量大，而且难以避免基层水分的快速蒸发而至层面泛白。早期养生的基层失水过快和收缩应变过大（≥500×10-6），不仅严重阻碍了二灰火山灰反应的进行，影响到基层的强度，而且迅速造成了基层的干缩裂缝。因此，二灰碎石基层宜于采用土工布一类薄膜覆盖法进行养生；或在基层洒水养生2—3d并经质量检测合格后，再进行沥青下封法养生；土工布覆盖或沥青下封均造成湿热的养生条件，即有利于二灰碎石基层早期强度的快速增长，又可有效的避免干缩裂缝的产生。
6.二灰碎石基层施工用水
6.1施工用水对二灰碎石强度的影响
二灰碎石强度（尤其是后期强度）的形成，主要依赖石灰、粉煤灰的火山灰反应。这一反应实质是粉煤灰中的硅、铝物质在碱性溶液中的水化过程，亦即CaO—Si02一Al2O3一H20四元系统反应。火山灰反应的早期生成物大多呈凝胶和低结晶状态，强度微弱。随着龄期的增长，生成物由低结晶度向高结晶度转化，强度大幅度提高。石灰与粉煤灰之间的火山灰反应，即由生成凝胶的最终转化成高结晶度的全过程都必须在含水的条件下进行。
6.2最佳施工用水量分析
在理论上，生石灰消解的用水量仅为CaO含量的32.1%，考虑到生石灰消解过程中大量放热蒸发水分的作用，以及欠火、过火石灰的缓慢消解过程。其实际用水量需较理论用水量增加1～2倍，即为500—800kg，方能确保生石灰的充分消解（消石灰呈粉末状，并保持一定的湿度），过多的用水将造成消石灰过湿成团，影响到二灰碎石混合料拌制的均匀性。二灰类混合料必须在充分的水条件下进行火山灰反应。此肘，硅、铝离子在碱性的胶状溶液中与钙离子缓慢地结合为水化硅酸钙（C—S—H）和水化铝酸钙（C—A—H）两类新生矿物，所以许多研究表明：二灰类混合料的饱水抗压强度以水中养生为最高，湿养居中，空气养生为最低。工程实践同样证明，二灰碎石7d无侧限抗压强度以含水量大于w。的-2%为最高。等于w。的居中，小于w。的1-2%为最低。
总之，在相关理论指导下，结合施工实际，深入分析了影响二灰碎石基层施工质量的一系列因素，并分别加以讨论研究。提出了最优施工方案和施工中的注意事项及遵循的原则，得出了控制好二灰碎石混合料的合理组成、拌制、摊铺和二灰碎石基层的科学压实、养生方法及最佳施工用水量才是提高二灰碎石基层施工质量的关键的结论。 [科]
【关键词】二灰碎石；施工技术；混合料配合比；养生
1.二灰碎石混合料的合理组成
相对天然级配（或无级配）型大粒径集料二灰碎石而推广采用的小粒径连续级配型混合料组成，虽然在提高二灰碎石的早期强度和适应机械化生产方面有所改善。但却明显恶化了半刚性基层的抗裂性能和抗冲刷能力，这已成为近几年工程实践中不争的事实。近年对二灰碎石7d的无侧限饱水抗压强度（R7）要求由0.80MPa提高到1.1MPa，技术标准骤然提到38%，成了工地进行混合料组成设计和基层施工的关键，年期强度偏低，后期强度很高是二灰碎石结构的一大特点。
2.二灰碎石混合料的拌制
采用合格材料并以合理组成进行了准确配比以后。拌制工艺即成为能确保二灰碎石混合料优质的重要施工技术。高等级公路使用的二灰碎石混合料应采用连续式拌和机集中厂（场）予以拌制。二级以下公路可以采取路拌方式。二灰碎石混合料拌制质量的关键在于混合料的充分拌匀粗集料为基体材料的良好裹覆和合适的含水量。二灰碎石混合料的最佳含水量Wo是二灰（或基体材料）的最佳含水量与粗集料的饱和面干含水量之和。采用连续式拌和机拌制二灰碎石混合料时，单纯依赖在机仓内喷水以使混合料达到略高于最佳含水量，都经常表现为集体材料偏低甚至成团，而粗集料仍处于干燥状态，（远低于饱和面干含水量）造成明显的离析现象，效果欠佳。合理的方法应该是在开机拌制混合料之前2h（即当天清晨，最好在前一天傍晚）在拟使用的集料上先行洒水，务使颗粒尺大于10mm的粗集料达到饱和面干状态。以求粗集料在拌制混合料中为基体材所充分裹覆，这将有助于减少粗集料的离析，保证混合料的均匀性。路拌法拌制混合料。也应向先予摊铺的集料层洒水.确保集料的湿润状态，而后铺上按配比组成并经预先拌匀的二灰混合料，最后进行二灰碎石混合料的拌制工艺。
3.二灰碎石混合料的摊铺
集中厂（场）机械拌制的二灰碎石混合料，可视气候和施工条件于当日或隔日实行摊铺。在拌和机供料能力相对低于摊铺机摊铺能力的情况下，以履带式摊铺机摊铺二灰碎石混合料的效果优于轮胎式摊铺机。摊铺机摊铺二灰碎石混合料的关键技术在于摊铺混合料的均匀性和基层的平整性。
二灰碎石混合料摊铺的均匀与否将全面影响到基层的使用品质，即它不仅关系到基层的耐久性和稳定性，而且涉及基层的抗裂和抗冲刷能力。在二灰碎石施工中，一台摊铺机摊铺宽度过宽，易给所摊铺混合料横向的均匀性带来不良影响。为此，二灰碎石基层一次摊铺宽度大于8m的路幅，宜采用两台摊铺机摊铺混合料的横向均匀性。摊铺机摊铺混合料的行进速度宜小不宜大，宜慢而匀、少停顿。行进速度大.混合料接近最大公称尺寸的粗集料极易被熨平板拉动，造成混合料层内上下的粗细不匀。摊铺层厚与集料的最大公称尺寸比例失调也将产生类似的弊病。
4.二灰碎石基层的压实
压实工序既是确保二灰碎石混合料的密实，又是促进二灰的火山灰反应.以使基层获得足够强度和稳定性的重要施工环节。
4.1压实机具的选择
采用振动压路机或胶轮压路机对二灰碎石层进行碾压均无不可。但在组合使用刚轮和胶轮碾压机具时，必须合理安排压路机的碾压程序。过早使用重型压路进行碾压，不仅会恶化基层的横向平整度，而且由于基体材料过多的被提升至层面，将构成易于唧浆的软薄层。因此，当组合使用碾压机具碾压二灰碎石基层时，宜采取先轻后重，先静后振和先钢后胶的碾压方式，以求取得密实、稳定、均匀和平整的最佳碾压效果。
4.2压实厚度及压实成型时间
二灰碎石一层的压实厚度以15cm为宜。压实厚度增加，极有可能造成层底混合料的压实度不足，其密度较疏松的基体材料将由结构裂缝的渗水或其它方式积聚的水份在车轮荷载作用下产生动力冲刷而形成唧浆损坏。采取过多或过强振动的碾压方式，虽能增大基层的压实度，但却骤增了由于混合料中粗集料的过多破碎而损害二灰碎石结构强度和稳定性的风险。工程实践和试验都证明：适当延迟二灰碎石混合料的压实成型时间，以增加混合料中碱性溶液的浓度，将有利于火山灰反应的进行而使二灰碎石的早期强度获得显著提高。适当延迟混合料的压实成型时间，也将有助于消除石灰粉消解颗粒因迟缓消解时的体积膨胀对二灰碎石层密度和强度的不利影响。因此，二灰碎石的施工，一般不宜在混合料摊铺的当日即行充分压实，而应采用铺筑的当日基本碾压成型。必要时（尤其是夏季晴日）适量洒水过夜、隔日再行复压密实的施工工艺。采用磨细生石灰粉铺筑的二灰碎石基层，更应采取当日压稳、隔日压实的施工工艺。
5.二灰碎石基层的养生
继混合料的配比组成、拌制、摊铺和压实之后的早期养生工艺是二灰碎石基层前已获得的施工质量能否巩固和提高的施工技术问题。一旦养生不当，轻则损及基层的强度和耐久性。重则可使原本属于优异品质的基层最终因未能形成半刚性板体结构而前功尽弃。早期养生必须是二灰碎石基层施工终结成功的最后一搏。二灰碎石基层的早期养生一般宜控制为7～10d。早期养生关键在于保持基层的湿润，避免烈日曝晒和控制车辆行驶。二灰碎石基层通常采取洒水法养生；夏日高温季节采用这种养生方法，不仅洒水工作量大，而且难以避免基层水分的快速蒸发而至层面泛白。早期养生的基层失水过快和收缩应变过大（≥500×10-6），不仅严重阻碍了二灰火山灰反应的进行，影响到基层的强度，而且迅速造成了基层的干缩裂缝。因此，二灰碎石基层宜于采用土工布一类薄膜覆盖法进行养生；或在基层洒水养生2—3d并经质量检测合格后，再进行沥青下封法养生；土工布覆盖或沥青下封均造成湿热的养生条件，即有利于二灰碎石基层早期强度的快速增长，又可有效的避免干缩裂缝的产生。
6.二灰碎石基层施工用水
6.1施工用水对二灰碎石强度的影响
二灰碎石强度（尤其是后期强度）的形成，主要依赖石灰、粉煤灰的火山灰反应。这一反应实质是粉煤灰中的硅、铝物质在碱性溶液中的水化过程，亦即CaO—Si02一Al2O3一H20四元系统反应。火山灰反应的早期生成物大多呈凝胶和低结晶状态，强度微弱。随着龄期的增长，生成物由低结晶度向高结晶度转化，强度大幅度提高。石灰与粉煤灰之间的火山灰反应，即由生成凝胶的最终转化成高结晶度的全过程都必须在含水的条件下进行。
6.2最佳施工用水量分析
在理论上，生石灰消解的用水量仅为CaO含量的32.1%，考虑到生石灰消解过程中大量放热蒸发水分的作用，以及欠火、过火石灰的缓慢消解过程。其实际用水量需较理论用水量增加1～2倍，即为500—800kg，方能确保生石灰的充分消解（消石灰呈粉末状，并保持一定的湿度），过多的用水将造成消石灰过湿成团，影响到二灰碎石混合料拌制的均匀性。二灰类混合料必须在充分的水条件下进行火山灰反应。此肘，硅、铝离子在碱性的胶状溶液中与钙离子缓慢地结合为水化硅酸钙（C—S—H）和水化铝酸钙（C—A—H）两类新生矿物，所以许多研究表明：二灰类混合料的饱水抗压强度以水中养生为最高，湿养居中，空气养生为最低。工程实践同样证明，二灰碎石7d无侧限抗压强度以含水量大于w。的-2%为最高。等于w。的居中，小于w。的1-2%为最低。
总之，在相关理论指导下，结合施工实际，深入分析了影响二灰碎石基层施工质量的一系列因素，并分别加以讨论研究。提出了最优施工方案和施工中的注意事项及遵循的原则，得出了控制好二灰碎石混合料的合理组成、拌制、摊铺和二灰碎石基层的科学压实、养生方法及最佳施工用水量才是提高二灰碎石基层施工质量的关键的结论。 [科]