水泥粉煤灰稳定碎石基层配合比设计及施工

朱雪梅

（中交二公局第六工程有限公司， 陕西 西安 710075）

1 工程概况

KJ4合同段为K383+000～K401+100段主要包括路面工程、交通工程、桥涵工程等工程建设项目。公路工程路线施工长度为18.1km。KJ4合同段路线位于河北省邢台市境内，起于邢台市开发区K383+000，终于邢台市开发区K401+100，接KJ5合同段设计起点。其中18cm厚（含改路）的水泥粉煤灰稳定碎石基层83.5万m2，20cm厚水泥稳定碎石底基层约38.7万m2，20cm厚石灰粉煤灰稳定土底基层约8.3万m2，18cm贫水泥混凝土基层1.3万m2，11cm厚沥青稳定碎石基层（ATB-25）约37万m2，4cm厚细粒式沥青混凝土11万m2，6cm厚中粒式改性沥青混凝土（AC-20C）约50万m2，4cm厚细粒式沥青混凝土（SMA-13）77.6万m2，8cm厚粗粒式沥青混凝土（AC-25）约41.2万m2。文章重点对水泥粉煤灰稳定碎石基层配合比设计以及施工技术进行了分析和探讨。

2 水泥粉煤灰稳定碎石基层配比设计

2.1 原材料的选择

（1）水泥。本工程在选择水泥材料的时候，设计水泥材料使用P.s32.5缓凝矿渣水泥，设计水泥的技术标准具体如下：初凝的时候间为340min，终凝的时候间为380min，标准稠度为37.8，28d抗折强度为6.4MPa，28d抗压强度为35.6MPa，安定性为良。

（2）粉煤灰。该水泥粉煤灰碎石基层施工过程中，采用火电厂粉煤灰，设计粉煤灰的最大颗粒直径为35mm，粉煤灰含量为20%，SiO2、AL2O3、Fe2O3含量为70%，比表面积为2500cm2.g-1。

（3）碎石。碎石使用石灰岩，碎石最大颗粒直径为31.5mm，碎石压碎值为28%，达到了规范要求。

2.2 配合比设计试验

2.2.1 水泥剂量的确定

在对水泥剂量进行确定的时候，试验分析了水泥粉煤灰稳定碎石基层的无侧限抗压强度，按照3～5%的递增顺序递增水泥剂量，试验证明可以达到底部基层设计的强度值。不过仍然存在部分指标达不到要求的情况。而在水泥的加入量为4～5%的情况下，混凝土试件强度值满足比设计值高出3MPa，因此，本工程最终确定水泥初次加入量为4%。

2.2.2 粉煤灰使用量的确定

在加入相同水泥剂量的情况下，掺入8%和掺入10%的粉煤灰的时候，试件的强度不会产生非常明显的变化，但是当加入12%的粉煤灰后，试件强度大幅增加，因此，根据试验结果，本工程确定加入底基层粉煤灰的使用量为10%，基层中加入粉煤灰的量控制在10%左右。也就是将粉煤灰的加入量控制在8～10%的范围中[1]。

2.2.3 碎石使用量的确定

按照初步拟定的粉煤灰量和水泥用量，将基层碎石的使用量保持在86～90%之间，此外要尽可能降低砂的使用量，特别是要降低直径＜0.075mm的细颗粒。

2.2.4 配合比的选用和调整

在保证配合比的基础上，要尽可能地防止出现干缩裂缝，要尽量地降低水泥粉煤灰稳定碎石基层干缩系数。要尽可能地减少水泥的使用量，水泥用量应≤5%；碎石级配采用骨架密实结构，即降低粉煤灰、砂的细集料，增强粗骨料的含量。根据本工程的实际情况下，设计水泥稳定碎石基层配合比如下：底基层为：水泥：粉煤灰：碎石=4：10：86；基层为：水泥：粉煤灰；碎石=4：8：88。

3 水泥粉煤灰稳定碎石基层施工

3.1 拌合混合料

在确定水泥量的时候，需要根据设计强度和结构层的实际情况进行混合料的拌合。在进行施工的时候，各个料仓的比例要采用二次筛分的方法确定出具体的比例，并将该比例作为控制拌合机的具体参数。此外，在进行施工的时候，要结合不同材料的性能情况对施工配合比进行调整。通常情况下，在进行拌合的过程中，为了平衡拌合料运输、摊铺和碾压过程中水分的损失，要将含水量控制在最佳含水量的0.5～1%。当运输距离过长或者气温比较高的时候，需要将水的含量控制在最佳含水量，具体为1～2%。

3.2 运输混合料

在进行混合料运输的时候，本工程使用15t以上的运输车进行混合料的运输，在进行卸料和运输的时候，要尽可能地避免出现颠簸和中途停车的情况，保证混合料运输过程中不出现离析的情况。此外，还要根据天气情况和运输情况考虑是否苫盖混合料，避免出现表层热量散失过大或水分流失过渡的情况。摊铺机中卸入混合料后，不允许运料车碰到摊铺机。

3.3 摊铺混合料

在进行水泥粉煤灰稳定碎石基层摊铺施工的时候，需要在摊铺前检测路基的横坡度、高程、压实度、弯沉值等，高程轴线要控制在4条以上，保证其可以达到路槽验收的基本要求。如果不能达到要求要立即进行补救，确保水泥粉煤灰稳定碎石基层的性能可以达到要求。此外，在实际施工的过程中，要清理干净上部的浮土和杂物，避免出现起皮和松散的情况。在有垫层的时候，需要先进行洒水湿润，在摊铺过程中，要保证上承层上保持湿润。在基层摊铺的时候，要做好底部基层的验收工作，如果出现问题，则需要立即进行处理[2]。

当成品料运输到施工现场以后，需要立即根据设计的松铺厚度进行均匀的摊铺，摊铺的时候要尽量避免少收料斗，摊铺机进行摊铺作业的时候，要尽量保持均匀行驶，行驶过程中不能出现停顿，以免导致基层出现波浪。

3.4 压实

在进行水泥粉煤灰稳定碎石基层混合料压实作业的时候，首先使用钢轮压路机或胶轮压路机静压1～2遍，然后使用振动压路机进行复压，复压次数为2～4遍。终压使用胶轮压路机或钢轮压路机静压1～2遍，在终压和初压施工的时候，碾压速度需要保持在1.5～1.7km/h。复压过程中碾压速度控制在2.0～2.5km/h，对于没有设置超高的平曲线段以及直线段，按照从路肩两侧向中心的碾压顺序进行碾压施工。在进行碾压施工过程中，要求碾压设备的轮迹宽度要重叠1/2的轮宽，禁止碾压设备在施工过程中出现调后、急刹车等情况，以保证基层的稳定性。

3.5 养护

水泥粉煤灰稳定碎石基层碾压完成并且检测合格后，要立即对公路进行养护。养护过程中可以将不透水薄膜、土工布、棉毯等覆盖在公路表面，然后进行洒水养护。为了防止温度过高造成水泥粉煤灰稳定碎石及基层出现裂缝，要尽量防止基层表面长期受到暴晒。在冬季施工的时候，为了避免基层表面受到损伤或者出现开裂的情况，要做好基层表面的覆盖保温工作。除此以外，为了防止结构内外部温差过大出现温缩裂缝，还可以使用线铺设塑料薄膜，然后通过覆盖草帘的措施来防止因温差过大出现温缩裂缝。

4 结束语

综上所述，在进行水泥粉煤灰稳定碎石基层施工时，其配合比的设计需达到基层强度以及基层工作性能的基本要求。使用的材料要满足拌合、运输和摊铺要求。在施工过程中要严格按照规范要求开展施工，并做好各个环节的施工控制工作，碾压完成后要立即进行养护，保证水泥粉煤灰稳定碎石基层施工质量可达到要求。