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石灰粉煤灰碎石离析问题的分析和控制
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【行政经济论文】摘要：本文以中央大道轻纺联络线一标石灰粉煤灰碎石施工为例，在分析造成石灰粉煤灰碎石离析的原因基础上，探讨通过改善原材配比、混合料拌合摊铺等环节降低离析率，为石灰粉煤灰碎石及后期的水泥稳定碎石施工提供参考。 关键词：粉煤
摘要：本文以中央大道轻纺联络线一标石灰粉煤灰碎石施工为例，在分析造成石灰粉煤灰碎石离析的原因基础上，探讨通过改善原材配比、混合料拌合摊铺等环节降低离析率，为石灰粉煤灰碎石及后期的水泥稳定碎石施工提供参考。
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关键词：粉煤灰碎石；离析；控制
1. 研究背景
中央大道轻纺经济区联络线工程第一标段修筑起点为中央大道津晋高速互通立交，止于本工程第二标段，起点桩号为K0+0.000，沿线穿越塘沽盐厂，终点桩号为K5+0.000。为城市主干道，双向八车道标准，单向标准路面宽16.25m。总长度为5km，道路长度为4773.02m，其中二灰碎面积约17万m2。
石灰粉煤灰稳定基层碎石是一种半刚性基层。具有承载力强，刚度大，水稳定性好等特点。在中央大道石灰粉煤灰碎石基层施工过程中，局部已摊铺面层出现离析现象，必须进行返工处理，否则会造成局部强度减弱，影响施工质量。本文针对原材配比、混合料拌合、运输摊铺等施工流程进行监控。改进相关工艺工序，以便有效的控制了骨料离析率，为石灰粉煤灰碎石及后期的水泥稳定碎石施工提供参考。
2. 现状调查
针对二灰碎施工中存在的问题，管理人员对前期施工完成的左幅400m二灰碎进行了离析位置及面积统计，按照每40m约700m2一个统计区域，共分为10个统计区域，列出了每个统计区域的离析位置及面积。离析面积测定按照离析位置的量测长度乘以平均宽度计算。
图1：离析宽度测量
表1：离析情况统计
段落 桩号 位置 长度*宽度
(m) 面积
(m2) 合计 比率
（‰） 平均比率
（‰）
K1+200～K1+240 K1+210 摊铺机搭接位置 2.1*0.4 0.84 4.32 6.17 4.46
k1+218 其余位置 4.1*0.4 1.64
K1+224 其余位置 1.2*0.8 0.96
K1+235 摊铺机外缘 2.2*0.4 0.88
K1+240～K1+280 K1+243 摊铺机搭接位置 3.1*0.3 0.93 4.2 6.00
K1+250 摊铺机搭接位置 5.4*0.4 2.16
K1+265 其余位置 1.7*0.5 0.55
K1+273 其余位置 0.8*0.7 0.56
K1+280～K1+320 K1+285 摊铺机搭接位置 2.2*0.4 0.88 3.29 4.70
K1+290 其余位置 0.7*1.0 0.7
K1+293 其余位置 1.8*0.4 0.72
K1+300 摊铺机搭接位置 3.3*0.3 0.99
K1+320～K1+360 K1+325 摊铺机外缘 2.4*0.4 0.96 3.03 4.33
K1+332 其余位置 1.2*0.8 0.96
K1+354 摊铺机搭接位置 3.7*0.3 1.11
K1+360～K1+400 K1+368 摊铺机搭接位置 2.7*0.4 1.08 3.27 4.67
K1+375 摊铺机外缘 1.8*0.4 0.72
K1+390 其余位置 1.2*0.6 0.72
K1+395 摊铺机外缘 2.5*0.3 0.75
K1+400～K1+440 K1+405 摊铺机搭接位置 5.1*0.3 1.53 2.43 3.47
K1+410 其余位置 1.5*0.6 0.9
K1+440～K1+480 K1+448 其余位置 0.8*0.6 0.48 3.27 4.67
K1+452 摊铺机搭接位置 4.1*0.3 1.23
K1+460 其余位置 1.1*0.4 0.44
K1+480～K1+520 K1+490 其余位置 0.7*0.6 0.42 0.42 0.60
K1+520～K1+560 K1+530 其余位置 1.2*0.6 0.72 3.27 4.67
K1+538 摊铺机搭接位置 2.2*0.4 0.88
K1+545 摊铺机外缘 2.1*0.4 0.84
K1+560～K1+600 K1+570 其余位置 1.5*0.7 1.05 3.73 5.33
K1+582 摊铺机搭接位置 2.2*0.4 0.88
K1+590 摊铺机外缘 2.7*0.4 1.08
K1+595 其余位置 1.2*0.6 0.72
综合现场实际统计数据，将每个区域位置发生的离析现象进行归类汇总见表1：
表2：离析位置归类汇总
位置 出现次数 面积(m2) 占百分比
其余位置 15 11.54 39.41%
摊铺机搭接位置 11 12.51 42.73%
摊铺机外缘 6 5.23 17.86%
3. 原因分析
3.1可能原因分析
管理人员对二灰碎施工从料、机、法、人、环等各个环节进行认真分析讨论，认为可能有以下原因造成离析现象：
3.1．1料：
3.1.1.1碎石不满足设计筛分要求，粒径偏大；
3.1.1.2未按照设计及实验室出具的配合比进行拌合；
3.1.2机：
3.1.2.1上料斗筛孔较大，粒径不合格粗集料进入；
3.1.2.2上料斗振动设备未正常工作，细集料下料不足；
3.1.2.3摊铺机螺旋叶片长度不足，局部熨平板出现损坏；
3．1．3法：
3.1.3.1拌和机拌合过程不连续，出现非正常中断；
3.1.3.2摊铺过程中，含水率较小；
3.1.3.3摊铺机行进速度不均匀，时快时慢；
3.1.3.4压路机碾压操作不规范；
3.1.4人：
3.1.4.1施工人员质量意识不到位；
3.1.4.2部分工序未安排人员。
3.1.5环
3.1.5.1未根据天气变化及时调整含水率及摊铺碾压时间。
3.2、主要原因确定
3.2.1通过对现场碎石取样筛分，样品为5组，筛分结果见表2：
表3：现场筛分情况
样品 通过下列筛方孔(mm)的质量百分率(%)
31.5 26.5 19 9.5 4.75 2.36 1.18 0.6 0.075
设计要求 100 95-100 48-68 24-34 11-21 6-16 2-12 0-6 0-3
样品1 90 80 55 30 14 5 0 0 0
样品2 93 88 60 35 17 6 1 0 0
样品3 85 75 50 25 18 8 2 0 0
样品4 100 95 58 28 16 7 0 0 0
样品5 89 85 56 30 16 6 0 0 0
筛分结果显示，5组样品中有4组不合格，粗集料较多。有可能造成离析现象。
3.2.2对操作室的电脑监控进行了记录，并进行了含灰量滴定。检查结果显示，监控数据显示为按照设计配比控制，含灰量符合设计要求。但每个料仓实际下料质量存在较大波动，石灰粉煤灰经常断料，导致拌合不均匀。有可能造成离析现象。
3.2.3对上料斗进行了检查，筛网筛孔大小基本满足要求。同时石灰粉煤灰料斗振动下料设备运转正常，对骨料离析影响不大。
3.2.4对摊铺机螺旋器进行了检查，发现螺旋叶片长度不足，导致边缘二灰碎无法进行有效搅拌。且部分熨平板有损坏和变形。有可能造成离析现象。
3.2.5对拌合过程进行了统计。统计结果显示，上午拌合机非正常原因暂停了4次，下午暂停3次。暂停原因有：下料口堵塞，供料不足；石灰粉煤灰装料速度较慢，出现断料。
3.2.6对现场混合料进行了含水率检测，检测结果显示，含水率基本控制在大于最佳含水率2%左右，并且现场施工根据具体天气情况能随时调整含水率。摊铺机行进速度均匀，记录显示行进速度基本保持在1.5-2m左右。压路机碾压遍数及顺序符合试验段施工总结中的技术要求。摊铺碾压施工对骨料离析影响不大。
3.2.7对现场施工人员进行了检查，人员配置基本满足施工需要。但发现将近三分之一人员未有相关施工经验；摊铺机操作手2人无操作证，且工作期间，经常玩手机、相互打闹；料斗位置工作人员不能及时对堵塞料斗进行清理。有可能造成离析现象。
通过以上分析我们发现，造成二灰碎离析的要因有五个，分别是：碎石不满足设计筛分要求，粒径偏大；未按照设计及实验室出具的配合比进行拌合；摊铺机螺旋叶片长度不足；拌和机拌合过程不连续，出现非正常中断；施工人员质量意识不到位。因此确定从这五个方面展开工作，制定对策并付诸实施。
4. 措施调整及改进
4.1调整碎石级配。清除了不符合级配要求的碎石，重新进行采购，并对新进场碎石进行筛分试验，确保符合设计要求的原材进场。
4.2调整料仓及配合比。主要调整为：重新调整料仓分配，安排2个料仓供给石灰粉煤灰（1:1）；下料口高度全部调成一致，根据配合比要求的质量比，折算成体积比，再折算成转速比，计算后的转速比为 1#仓二灰：2#仓二灰：3#仓石粉（0～4.75）+石屑（4.75～9.5）：4#仓中骨料（9.5～19.5）:5#仓粗骨料（19.5～31.5）=300:300:300:375:390。
4.3摊铺机增加叶片，更换破损的熨平板。
4.4安排2个专人对下料口进行清理，并增加一台装载机供给石灰粉煤灰。
4.5召集现场二灰碎相关施工人员进行了再次的技术、质量、安全交底。并就相关机械作业的安全操作流程、二灰碎质量控制要点、项目部质量管理制度及奖惩办法进行了培训。提高了现场施工人员的技术水平及质量安全意识，基本上满足了工作需求。
5. 改进后效果对比
5.1目标完成情况
截止到2013年4月16日，对6个施工段落，共计60区域进行了离析面积统计，结果如下：
表4：离析面积及比率统计表
序号 桩号 离析面积
(m2) 比率
（‰）
原统计 K1+200～K1+600 左幅 31.23 4.46
1 K1+200～K1+600 右幅 6.37 0.91
2 K2+400～K2+800 左幅 7.84 1.12
3 K3+000～K3+400 右幅 6.02 0.86
4 K3+600～K4+000 左幅 6.72 0.96
5 K4+400～K4+800 右幅 7.21 1.03
6 K4+600～K5+000 左幅 6.79 0.97
图2：离析面积前后对照图
图3：改进前后效果对照
从上可以看出，经过分析改进后，离析问题得到了很好的解决。但并未完全消除，仍存在面积约1‰的离析，需要在碾压前通过返工来进行处理。
6. 结语
通过对原材配比、混合料拌合、运输摊铺等施工流程进行监控及相关工艺的改进，基本消除了二灰碎离析问题。同时，在二灰碎及水稳施工过程中，应着重从以下几个方面加强管控措施：
参考文献：
【1】公路路面基层施工技术规范，JTJ034-2000.[S]
【2】粉煤灰石灰类道路基层施工及验收规程，CJJ4-97.[S]
【3】公路工程无机结合料稳定材料试验规程，JTJ057-94.[S]
【4】公路路面基层施工技术规范，JTJ034-2000.[S]
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