□文/杨 云 刘 志 赵金国

二灰碎石结构主要用于路面的基层或底基层，起到承受路面面层传递的车辆荷载并将荷载分布到垫层或路基上的作用，具有良好的力学性、板体性、水稳性和一定的抗冻性［1］；虽然其早期强度较低，但是随着时间的推移，后期强度增长幅度大，整体强度较高。目前无论是在公路、市政工程的大、中修还是改建工程中均是优选的半刚性结构。

JTG/TF 20—2015《公路路面基层施工技术细则》与JTJ 034—2000《公路路面基层施工技术规范》相比，从原材料、组成设计要求到现场施工等环节均有了较大变化，尤其是常用到的二灰碎石结构层，在施工中本就不易达到设计强度要求的情况下，JTG/TF 20—2015对此项指标又提出了更高的要求；为了能够解决强度问题，施工各方虽然提出了各种解决办法，但是施工效果及总体经济效益仍不尽人意。

1 规范对比

1.1 原材料

1.1.1 粗集料

JTG/TF 20—2015 提高了对粗集料的压碎值的技术要求，由原来的≯30%提高到≯26%；增加了软石含量、针片状颗粒含量、粉尘含量等指标。整体上看还增加了高速公路和一级公路基层混合料生产时材料分档的数量要求和规格要求。

1.1.2 细集料

JTG/TF 20—2015 增加了细集料颗粒分析、塑性指数、有机质含量的技术要求，尤其对级配分析中关键规格的颗粒含量单独提出了要求。

1.2 混合料组成设计

1）提出采用间断、密实型的级配构成原理，改进无机结合料稳定级配碎石或砾石等材料的级配设计方法。

2）补充完善了级配碎石的材料设计和施工工艺要求。

3）调整了无机结合料稳定材料的强度标准，增加了目标配合比和生产配合比设计的内容和要求。

1.3 混合料生产、摊铺、碾压及养生

提高了基层和底基层施工压实度标准，无机结合料稳定材料拌和设备和工艺要求；规范了无机结合料稳定材料的养生方式和周期，明确了层间结合处理的工艺措施及要求；强化了基层施工质量的控制措施和指标要求。

2 针对JTG/TF 20—2015要求所采取的措施

2.1 原材料

1）为提高施工过程中材料的均匀性和稳定性，降低由于材料不均匀而引起的非正常开裂，确保结构强度得到有效提高，对高速公路和一级公路用4.75 mm以上粗集料，采用单一粒径的规格料。

2）由于稳定材料拌和设备，与沥青混合料拌和设备相比没有除尘装置，细集料中的粉尘（0.075 mm 以下）对矿料级配有着直接的影响，所以高速公路和一级公路用细集料中＜0.075 mm 的颗粒含量应≯15%，其他等级公路此指标可放宽到20%。

3）石灰在未消化残渣含量指标合格的前提下，钙镁含量指标原则上要求用于一级及以上道路时不能低于二级技术要求，用于其他等级路时不能低于三级技术要求。

4）粉煤灰作为原材料除了比表面积一项不容易满足要求，其余几项指标一般情况下都容易达到，JTG/TF 20—2015和JTJ 034—2000中均规定粉煤灰的比表面积要求＞2 500 cm2/g,但在实际施工中发现，用于石灰粉煤灰碎石结构层中的粉煤灰很少能够满足比表面积要求，有的甚至相差很多［1］。为解决这一问题，采用将粉煤灰磨细，从而减小粒径、增加比表面积的方法，掺入到混合料中，使混合料的性能得到改善且经济成本不高。

2.2 混合料组成设计

无机结合料稳定材料的强度水平在一定程度上反映了材料的其他路用性能，如弹性模量、疲劳寿命、抗冲刷、抗冻能力以及收缩等性能［2］。所以在对无机结合料稳定材料配合比设计时，强度设计是一项重要内容。随着JTG/TF 20—2015 中二灰碎石的强度标准的提高，目前天津地区一级公路各工程的设计图纸中对7 d 无侧限抗压强度标准值也由原来的0.8 MPa 相应的提高到1 MPa，设计强度标准的提高，需要检测机构和工地试验室针对各自工程实际使用的材料进行完整的试验，综合评定混合料性能，优选合理的级配曲线，做好目标配合比设计和生产配合比设计，为工程施工现场质量控制提供理论依据［2］。

1）二灰碎石中粉煤灰用量越多，初期强度越低，但90 d 龄期的强度增长幅度越大。当遇到工期紧需要提高早期强度的情况，可以考虑在二灰稳定材料中加入少量水泥，但一定要注意水泥加入比例的控制，否则会导致材料的温度收缩开裂或干湿开裂程度的增加。因此，在实际工程中提高二灰碎石的强度，首先是优选混合料的矿料级配，其次才是适当增加无机结合料的剂量。

2）为了有效提高混合料的力学性能，首先做好混合料的级配优化，将混合料中4.75 mm 以上的粗集料含量定在55%～65%之间，尽量减少混合料的最大粒径；4.75 mm 通过率的波动，一级及以上公路不超过10%，二级公路不超过20%；0.075 mm 通过率的下限控制在2%。

3）二灰碎石的灰剂量一定要按照内掺法计算，石灰粉煤灰与粒料的比例严格控制在15∶85～20∶80的范围内；粉煤灰比表面积在下限时，在总灰剂量不变情况下尽量减少粉煤灰用量，适量增加石灰用量。

4）确保配合比设计阶段与应用到工程项目中的原材料一致，做好与拌和站人员的沟通。

5）根据工程项目特点，优选适宜的配比方案并结合施工性能和经济效益综合考虑；生产配合比阶段一定要注意拌和设备的调试和标定，做好生产配合比的验证与施工参数的调整。

2.3 混合料生产、摊铺、碾压及养生

1）在拌和过程中要实时监测各个料仓的生产计量，做好实际掺加量与设计值的比对，严格监测各种原材料及混合料的含水量。

2）根据生产、摊铺能力对碾压设备的数量、型号、功率等做好协调并充分利用科学的检测手段确保混合料的压实度及强度要求。

3）采用洒水养生、薄膜覆盖、土工布覆盖、铺湿砂、草帘覆盖以及铺洒乳化沥青等方法养护，可结合工程项目特点进行选择。

3 工程应用

3.1 工程概况

武清区东环线全长15.5 km，按照一级公路双向六车道的特重交通设计，路面基层采用15 cm+18 cm二灰碎石和18 cm水泥稳定碎石设计；高王路（凤港引渠路—天津北京界）工程按双向四车道一级公路重交通标准设计，基层采用两层18 cm二灰碎石设计。

3.2 原材料

按照JTG/TF 20—2015 要求，这两个工程使用的均是单一集配石料，粗细集料各项指标均满足要求；石灰使用的是钙质生石灰，粉煤灰各项指标均满足要求。见表1和表2。

表1 粗细集料各项检测数据%

表2 石灰、粉煤灰各项检测数据

3.3 混合料组成设计

东环线和高王路二灰碎石混合料的级配优化调整后均在JTG/TF 20—2015 推荐范围内，没有超粒径现象。生产配合比和试验段施工验证阶段各项指标也非常稳定。

3.4 施工现场控制

1）拌和站采用WDB-600 型连续式拌和设备并采用两次拌和的生产工艺，使混合料的均匀性得到有效保证；混合料运输过程中每辆运输车均做到了覆盖严密的要求［3］。

2）为达到良好的压实效果，采用重胶轮压路机进行初压来提高压实度并且坚持当天摊铺当天碾压的原则，同时通过灌砂、钻芯等手段加强现场质量抽检。

3）现场养生采用的是透水土工布覆盖养生，此养生方法虽然也需要少量的洒水，但方法简单，效果很好。

4 应用效果

养生7 d 后现场取芯完整，芯样内部均匀，结构层表面平整无浮料、无离析、无裂缝，结构整体性良好。见表3。

表3 设计要求与实测数据对比

5 结语

通过对可能影响二灰碎石结构层强度的各个关键环节的阐述与分析，结合实际施工经验，从施工性能和经济角度提出了针对性的改进、控制措施，具有可实施性、操作性强，为以后的二灰碎石结构层施工提供参考与借鉴。□■