浅谈石灰改善土路基施工工艺及质量控制措施
安徽省高等级公路工程监理有限公司 230022
摘要:石灰改善土施工工艺控制是路基填筑质量控制的关键,同时随着我国交通事业的不断发展,高速公路、省路网和地方公路项目建设,尤其沿线路基填料主要为弱膨胀土,CBR 值达不到设计要求,需要进行路基石灰发送 ,需要高度重视石灰改善土路基施工工艺控制和现场质量控制。
关键词:石灰改善土;施工工艺;措施
一、前 言
环巢湖旅游大道庐江段工程,路线全长约 24.7 公里,沿线路基填料主要为弱膨胀土,CBR 值达不到设计要求,考虑到本项目的重要性及特点,该类土质不宜直接用于填筑路基。
二、石灰改善土的工艺流程(路拌法)
1.石灰改善土的工艺流程简单地说可以分为以下几个步骤:
消解石灰、备土→准备下承层→施工放样→铺筑试验段→铺土铺灰→拌和→石灰剂量及含水量的检测→整平→碾压→检验→接头处理→养生
2. 下面就石灰改善土施工的每个步骤来具体的说一下:
2.1 首先是施工准备工作,包括技术准备、材料准备、机械准备等2.1.1 原材料试验,在石灰改善土施工前,应取场有代表性的土样及石灰进行试验,如颗粒分析、液限和塑性指数、标准击实试验、石灰的有效钙镁含量。从而对土及石灰的原材料质量进行评价,确定石灰改善土最佳含水量、最大干容重及石灰含量滴定曲线等重要的质量控制数据。
2.1.2 施工前有一项重要的工作要做,可能被大家所忽视,这就是技术交底。首先项目部在开工前应组织相关技术人员学习相关的规范、标准、设计文件,熟悉石灰改善土的施工工艺和施工控制要点,其次项目部的分项负责人应对各作业队进行技术交底,交待清楚工艺过程、控制要点、注意事项及相关要求。
2.1.3 机械准备,应有一整套配套的施工机械,包括:挖掘机、灰土拌和机、推土机、平地机、压路机、洒水车、自卸车。所有的机械设备应配套完整,性能完好。原则上每个工作面配备灰土拌和机 1-2 台,压路机 3 台(1 振 2 静)。
2.1.4 材料准备,土应优先选用塑性指数 12~20 的黏性土,这样的土改善的效果较好,同时取土场应清理干净,不得含有草皮及腐殖土。
石灰应符合三级以上的标准,并在 7~10 天内充分消解,含水量控制不过干飞扬,也不过湿成团,应尽量缩短石灰的存放时间,石灰在野外堆放时间较长时,应采取覆盖措施防潮。
2.1.5 试 验 段 施 工, 石 灰 改 善 土 在 大 规 模 的 施 工 前, 应 铺 筑100~200 米的试验段,通过试验段的修筑,我们能够确定压实机械的选择和最佳组合方式,碾压的基本原则,灰土均匀性所需的拌和遍数,松铺系数及压实层厚度,碾前含水量偏差最佳含水量所允许的范围等等一系列地工艺参数,同时及时地进行总结,以指导后续的施工。
3.备土、铺灰
3.1 备土:根据作业段的面积、高程及试验段确定的松铺系数算得作业段的上土量,根据每车的容量,打上方格上土,将土摊铺均匀一致,土的数量应力求准确。铺土时,先用推土机大致推平,然后放样,用平地机整平,清余补缺,保证厚度一致,表面平整。
3.2 整型、轻压、铺灰:将石灰在已摊铺的土层上摊铺均匀,是路拌法施工时重要的一环,如石灰摊铺不匀,将无法保证石灰在混合料中分布均匀,只有表面平整,并具有一定密实度,人工摊铺石灰时才能保证石灰的均匀,所以土经摊铺、整平后应采用轻型机械先稳压 1~2 遍,使其表面平整,然后按事先计算的每车石灰的纵横间距,用石灰在土层上作出卸置标记,用人工来进行均匀布灰,并剔除石灰中的石块。需要注意的装运石灰的车型应尽量采用统一型号,且不宜过大。
4. 拌和
4.1 这个工序中,很重要的一点是保证混合料的含水量均匀、合适。
考虑拌和、整平过程中的水份损失,含水量适当大些 ( 根据气候及拌和整平时间长短确定 )。若土的含水量过大,可考虑用铧犁进行翻拌晾晒。
4.2 含水量合适,一般高于最佳含水量 2-3 个百分点,用灰土拌和机开始拌和。拌和的顺序是从路基边缘 30 公分开始向中线方向进行,拌和机行走速度均匀,拌和时拌和机各行程幅间重叠宽度不小于20CM,拌和要拌入到下一结构层约 1 公分深处,保证混和料拌匀拌透。
拌和时要指派专人跟机进行挖验,每间隔 5-10 米挖验一处,检查拌和是否到底。
5. 整平
当石灰土拌和均匀,经检验符合要求后,质检人员应目测或检测混合料的含水量是否合适,即用手握灰土成团,自由落地即能摔碎即为合适。立即用平地机初平一遍,消除拌和产生的土坎、波浪、沟槽等,使表面大致平整。再用推土机在刚初平的路段上快速碾压一遍,暴露潜在的不平整,使灰土层密实度均匀一致,以保证压路机碾压时无明显不均匀沉降。
6. 碾压
整型后,当混合料处于最佳含水量(±1%)立即进行碾压,碾压遍数一般要达到 6-8 遍,碾压可以采取先静压,后振动,最后光轮清除轮迹收光的组合方式,实际的压路机组合方式、碾压遍数碾压方案应严格按照试验段确定的方案进行,碾压结束改善土表面表面平整、光洁、边沿顺直。
7. 检验
试验人员根据完成的碾压遍数,应及时取样检验压实度,压实不足要立即补压,直到满足压实要求为止。禁止出现碾压三四天后还在复压的情况。成型应及时完成平整度、标高、横坡度、宽度、厚度检验,检验不合格要求采取措施予以处理。
8. 接头、接缝处理
同日施工的两工作段的衔接处,应采用搭接形式,前一段拌和整形后,留 5-8 m 不进行碾压,后一段施工时,将前段留下未压部分,一起再进行拌和 、碾压。
非同日施工的两个工作段的衔接处,易产生拌和不匀,高程不合格,平整度不好,出现素土夹层等病害,此时应采取挂线垂直切除的方式进行处理。不同层次的接缝应该错开。
9. 养生
不能及时进行下一层灰土施工或覆盖上层结构层的灰土,应进行不少于 7 天养生,一般采用洒水养生法,养生期间要保持灰土表面经常湿润。养生期内应封闭交通,除洒水车外禁止一切车辆通行。
三、 常见病害及原因分析
1.1 石灰土成型时出现弹簧、松散、起皮、拥包1.2 石灰土成型初期出现鼓包、开裂
1.2.1 石灰中常含有过火石灰或生石灰未充分消解就开始使用,在石灰改善土碾压成型后,这些石灰颗粒才逐渐消解,体积膨胀,引起成型后的石灰土层隆起,形似“蘑菇”。
1.2.2 实际施工过程中,经常会发现石灰土成型 1 ~ 2 天出现大量裂缝现象,高温季节尤为明显。
3. 素土夹层是一种严重的质量隐患,在雨水侵蚀和行车荷载作用下会引起板块变形、开裂。
4. 混合料出现不均匀,出现灰条、花面现象
四、质量控制要点
1. 首先要严把原材料关,优先选用塑性指数符合要求的土,石灰等级在三级以上,按规定频率进行质量检测合格,且充分消解,存放时间不能过长等等,是石灰改善土施工成功的基础。
2. 重视试验段的作用,依照试验段施总结的施工工艺、作业参数指导施工,严格按规范规定的要求,科学组织,精心管理是石灰改善土施工成功的重要保障。
3. 松铺厚度,应根据现有设备的性能及试验段确定的松铺系数来确定松铺厚度,以保证路拌机能拌透,压路机能有效压实,施工中应严格控制松铺厚度,不能一味图快,否则欲速则不达。
4. 为避免拌和时产生素土夹层,应采以下措施:首先拌和时必须设专人跟随,随时挖坑检查,其次拌和结束检查灰剂量时,应随机挖坑检查,确保没有夹层;最后,也就是事后控制,在压实度检测时,将试坑贯穿到底,检查是否存在夹层。
5. 含水量对保证改善土碾压成型,及后期强度的形成具有非常重要的影响,必须高度的重视,必要时应及时的采取翻拌晾晒、掺灰闷料、补充洒水等调整含水量的措施,确保改善土具有适宜的含水量。
6. 严格控制灰剂量是保证灰土施工质量的重要因素。摊铺石灰时应严格按照事先算好的用量,采用人工均匀撒布,不得采用机械撒布以确保其均匀性。