淺談公路路基工程中石灰土施工的過(guò)程控制

1、<p>　　淺談公路路基工程中石灰土施工的過(guò)程控制</p><p>　　摘要：在公路路基石灰土施工中，針對(duì)施工過(guò)程控制，從原材料、含水量及碾壓方法等方面，結(jié)合臨海高等級(jí)公路如東四標(biāo)段施工情況，進(jìn)行技術(shù)分析。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：石灰土；路基；施工過(guò)程中圖分類號(hào)：X734 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)： </p><p>　　石灰土整體性強(qiáng)、承載力高，

2、并且具有良好的水穩(wěn)性。在道路路基工程中是重要的填筑材料，對(duì)軟（弱）土和濕陷性黃土等不良地質(zhì)作用明顯，很大程度上提高了路基施工質(zhì)量。在臨海高等級(jí)公路如東四標(biāo)段的路基施工中，填料全部采用石灰土。經(jīng)過(guò)地形地質(zhì)勘測(cè)結(jié)果，全線自北向南穿越了海積平原區(qū)、廢黃河三角洲平原區(qū)、鹽城－東臺(tái)沖海積平原區(qū)和長(zhǎng)江三角洲沖積平原區(qū)，土質(zhì)以礫類土、砂類土粗粒料土為主，分布的特殊性巖土主要有填土、軟（弱）土和鹽漬土。本文結(jié)合臨海高等級(jí)公路如東四標(biāo)段路基工程，對(duì)石灰土

3、施工過(guò)程控制進(jìn)行探究。 </p><p><b>　　施工過(guò)程 </b></p><p>　　試驗(yàn)數(shù)據(jù)臨海高等級(jí)公路如東四標(biāo)段施工土源取自于K53+300處，該土的主要物理指標(biāo)見(jiàn)表1。 </p><p>　　表1土的主要物理指標(biāo) </p><p>　　施工所用石灰，經(jīng)試驗(yàn)檢測(cè)得出鈣鎂含量為81.6%，符合Ⅱ級(jí)生石灰標(biāo)準(zhǔn)（

4、活性CaO+MgO含量≥80%）。通過(guò)無(wú)機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定土的擊實(shí)試驗(yàn)得出該石灰土最大干密度1.660g/cm&sup3;，最佳含水量為16.5%。含水量與干密度關(guān)系曲線見(jiàn)圖1。 </p><p>　　圖1含水量與干密度關(guān)系曲線 </p><p>　　施工過(guò)程控制石灰土施工過(guò)程控制比較復(fù)雜，影響因素較多，下面按施工流程進(jìn)行過(guò)程控制闡述。1.2.1原材料準(zhǔn)備及檢測(cè)路基填筑應(yīng)優(yōu)先選用級(jí)配較好

5、的礫類土、砂類土等粗粒料土，且土源不能含有草皮、生活垃圾、樹(shù)根等雜質(zhì)成分。防止碾壓不密實(shí)，表面出現(xiàn)松散。其次，液限WL50%和塑性指數(shù)IP26的高液限土，不宜直接用于填筑路基，需要使用時(shí)，應(yīng)采取技術(shù)措施，并經(jīng)檢測(cè)合格后使用。生石灰進(jìn)場(chǎng)必須符合設(shè)計(jì)和規(guī)范要求。在施工前7-10天生石灰必須充分消解，消解后的石灰需保持一定的濕度，不得產(chǎn)生揚(yáng)塵，也不可過(guò)濕成團(tuán)。若石灰消解不均勻會(huì)導(dǎo)致壓實(shí)后面層因二次消解產(chǎn)生的“蘑菇云”。同時(shí)，消石灰須過(guò)10mm

6、徑篩，有效防止因石頭或灰塊導(dǎo)致壓實(shí)層面高低不平，影響平整度及壓實(shí)度。1.2.2施工放樣按間距20米一個(gè)斷面測(cè)設(shè)線路設(shè)計(jì)中樁及填筑邊線，填筑邊線在設(shè)計(jì)坡腳線外50cm。上土前，按每20m一個(gè)斷面，人工在線路的兩邊、中心及1/4寬度處布設(shè)松鋪厚度控制點(diǎn)。1.2.3上土、整平根據(jù)松鋪厚度控制點(diǎn)進(jìn)行上土。上土完成后粗平，隨后用振動(dòng)壓路機(jī)穩(wěn)壓。使其具有一定的壓實(shí)度，再次采用水準(zhǔn)儀進(jìn)行標(biāo)高控制。最后用平地機(jī)精平。 </p><p

7、>　　1.2.4布灰根據(jù)運(yùn)輸車的載重及設(shè)計(jì)要求的灰劑量，計(jì)算網(wǎng)格尺寸，并用石灰打出網(wǎng)格邊線。石灰運(yùn)輸?shù)綀?chǎng)后，由專人指揮在網(wǎng)格內(nèi)卸車。然后，采用人工布灰，布灰均勻程度可跟蹤檢查。 </p><p>　　1.2.5拌合臨海高等級(jí)公路如東段四標(biāo)的拌合組合，采用鏵犁翻松一遍，旋耕機(jī)打碎一遍，路拌機(jī)拌合一遍的形式。根據(jù)含水量及現(xiàn)場(chǎng)情況可適當(dāng)調(diào)整組合形式。拌和時(shí)要指派專人跟機(jī)進(jìn)行挖驗(yàn)，每間隔5-10米挖驗(yàn)一處，檢查拌和

8、是否到底。對(duì)于拌和不到底的段落，司機(jī)返回重新拌和。 </p><p>　　1.2.5精平、碾壓檢查灰劑量滿足設(shè)計(jì)要求后，再檢查含水量，由于該施工段落土的砂性較大，一般含水量按高于最佳含水量2-3%進(jìn)行控制。然后用壓路機(jī)進(jìn)行穩(wěn)壓一遍，并進(jìn)行標(biāo)高測(cè)量。根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)用平地機(jī)精平。 從兩邊往中間的順序進(jìn)行碾壓，穩(wěn)壓時(shí)速度控2.0-2.5km/h，開(kāi)振動(dòng)碾壓時(shí)速度控制在2-3km/h，縱向接頭重疊1m。碾壓組合：首先采用振

9、動(dòng)壓路機(jī)開(kāi)弱振碾壓一遍，碾壓寬度為40cm；其次，采用振動(dòng)壓路機(jī)開(kāi)強(qiáng)振碾壓兩邊，碾壓寬度為1/2輪寬；然后采用光輪壓路機(jī)碾壓二遍，碾壓寬度為1/2輪寬；最后，用膠輪壓路機(jī)收面；直到無(wú)漏壓、無(wú)死角、無(wú)軟弱彈簧、無(wú)明顯輪跡且壓實(shí)度滿足設(shè)計(jì)要求為止。碾壓必須連續(xù)完成，中途不得停頓，壓路機(jī)應(yīng)足量。 </p><p>　　控制要素及分析 由于石灰土對(duì)土質(zhì)的要求高，對(duì)含水量的控制嚴(yán)格。所以，在石灰土施工過(guò)程中出現(xiàn)了一些質(zhì)量問(wèn)

10、題，如石灰土強(qiáng)度不夠，壓實(shí)度不足，石灰土龜裂或開(kāi)裂，表面起皮松散、彈軟等，造成局部處理和返工現(xiàn)象。下面就石灰土施工中出現(xiàn)的常見(jiàn)問(wèn)題從施工過(guò)程進(jìn)行分析。 </p><p><b>　　2.1原材料控制 </b></p><p>　　石灰土施工的主要原材料是土質(zhì)及石灰。土質(zhì)塑性指數(shù)在12～20之間。對(duì)于塑性指數(shù)過(guò)高的粘土，由于重粘土的土塊不容易破碎，施工難度大，石灰與土拌

11、和很難達(dá)到均勻，從而影響灰土的強(qiáng)度。這時(shí)，可以采用分級(jí)拌和的方法，即先在重粘土內(nèi)加入4%石灰進(jìn)行拌和，悶料使之“砂化”，2～3天后攤開(kāi)加入剩余量的石灰進(jìn)行拌和碾壓成型。 </p><p>　　臨海高等級(jí)公路采用Ⅱ級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的石灰。石灰要采用分批進(jìn)場(chǎng)且應(yīng)采取設(shè)棚存放等防風(fēng)避雨措施，防止石灰失效。石灰應(yīng)在用于工程之前至少7天充分消解成能通過(guò)10mm篩孔的粉狀，并盡快使用。 </p><p>　　2

12、.2灰土拌和均勻性及灰劑量控制通過(guò)灰劑量和壓實(shí)度檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，在施工過(guò)程中灰土拌和的均勻性顯得尤為重要。拌和不均勻，會(huì)形成局部灰多，局部灰少的情況，這樣將導(dǎo)致灰少的路段壓實(shí)度偏高，而灰多的路段壓實(shí)度不夠的“假象”。 </p><p>　　灰劑量的變化對(duì)壓實(shí)度影響較大，含灰量每增加1%，干容重可能降0.4%～0.8%，如果施工中布灰出現(xiàn)隨意性則將導(dǎo)致壓實(shí)度出現(xiàn)問(wèn)題。臨海高等級(jí)公路如東段四標(biāo)布灰前，用振動(dòng)壓路機(jī)對(duì)鋪開(kāi)的松

13、土穩(wěn)壓1-2遍，保證備灰時(shí)不產(chǎn)生大的車轍，嚴(yán)禁重車在作業(yè)段內(nèi)調(diào)頭。計(jì)算消石灰用量時(shí)要考慮其含水量和雜質(zhì)含量，以免灰劑量不合格造成二次布灰。最后，用人工將石灰均勻地撒鋪在標(biāo)線范圍內(nèi)。 </p><p>　　臨海高等級(jí)公路如東段四標(biāo)采用專用的拌和機(jī)進(jìn)行路拌法施工，旋耕機(jī)、鏵犁作為附助設(shè)備配合翻拌。寶馬拌和機(jī)完成后在拌和起始及結(jié)束位置一般留有坑，拌合結(jié)束可以采用旋耕機(jī)或采用人工整平。若土的塑指高，土塊不易拌碎，應(yīng)增加拌

14、和遍數(shù)，并注意下一次拌和前要對(duì)已拌和過(guò)的灰土進(jìn)行粗平和壓實(shí)，然后拌和以達(dá)到拌和均勻，滿足規(guī)范要求為準(zhǔn)。 </p><p>　　灰土拌合結(jié)束后要整平和標(biāo)高控制。最后一遍整平結(jié)束后，宜用灑水車在表層噴灑一遍水，以補(bǔ)充表層水份，有利于表層碾壓成型，防止出現(xiàn)起皮現(xiàn)象。同時(shí)，平地機(jī)應(yīng)“帶土”作業(yè)，切忌薄層找補(bǔ)，備土、備灰要適當(dāng)考慮富余量，整平時(shí)寧刮勿補(bǔ)。 </p><p><b>　　2.

15、3含水量控制 </b></p><p>　　含水量的控制主要分素土和灰土的兩個(gè)階段。含水量控制的好壞關(guān)系到壓實(shí)的成敗。同時(shí)，施工過(guò)程中天氣、氣溫、季節(jié)等環(huán)境因素對(duì)含水量影響很大，要做好試驗(yàn)，準(zhǔn)確測(cè)算出含水量的損失量。 </p><p>　　在上土?xí)r，土的含水量過(guò)大，可在土場(chǎng)晾曬或運(yùn)至施工段落，用鏵犁翻曬。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，上土?xí)r土質(zhì)含水量可控制在最佳含水量+（35）%左右。施工流程

16、連接要緊密，縮短施工時(shí)間，減少含水量散失。由于區(qū)域、土質(zhì)不同，所以含水量的控制按施工試驗(yàn)為基準(zhǔn)。在灰土拌合時(shí)含水量較低，先用鏵犁翻拌一遍，使石灰置于中、下層，然后灑水補(bǔ)充水份，灑水時(shí)考慮拌和及整平過(guò)程中的水份損失，含水量適當(dāng)大些(具體根據(jù)氣候及拌和整平時(shí)間長(zhǎng)短來(lái)確定)，然后用鏵犁繼續(xù)翻拌，使水份分布均勻。對(duì)于土的含水量過(guò)大的路段，用鏵犁進(jìn)行翻拌涼曬，待水份合適后，用平地機(jī)粗平一遍，然后用寶馬拌和機(jī)拌和第一遍。碾壓時(shí)控制好含水量，能夠較好

17、地改善或防止灰土干縮縫的出現(xiàn)，否則不但會(huì)降低石灰土自身的強(qiáng)度，破壞板體結(jié)構(gòu)，而且還會(huì)反射到上面層，影響工程整體質(zhì)量。另外含水量控制好，容易碾壓密實(shí)，其強(qiáng)度也會(huì)相應(yīng)提高。 </p><p>　　2.4壓實(shí)工藝控制 </p><p>　　灰土碾壓時(shí)合理掌握好機(jī)具的配備和碾壓順序，就能收到好的碾壓效果。臨海高等級(jí)公路如東段四標(biāo)碾壓采用振動(dòng)式壓路機(jī)和三輪靜態(tài)壓路機(jī)、膠輪壓路機(jī)聯(lián)合完成。在碾壓時(shí)遵循

18、“由邊到中，先輕后重，由慢到快”的原則。同時(shí)，碾壓必須連續(xù)完成，中途不得停頓，壓路機(jī)應(yīng)足量，以減少碾壓成型時(shí)間。同時(shí)，施工段落不宜過(guò)長(zhǎng)。碾壓過(guò)程中應(yīng)行走順直，低速行駛。通過(guò)領(lǐng)海高等級(jí)公路如東段四標(biāo)施工來(lái)看，用膠輪壓路機(jī)配合收面，可以消除面層起皮和輪痕現(xiàn)象。 </p><p>　　2.5質(zhì)量控制及防治 </p><p>　　2.5.1石灰土成型時(shí)出現(xiàn)彈簧、松散、起皮、擁包現(xiàn)象及其防治 <

19、;/p><p>　　石灰土碾壓成型時(shí)常會(huì)出現(xiàn)局部彈簧、松散并有大面積起皮及擁包現(xiàn)象。為防止上述這些病害出現(xiàn)，在施工過(guò)程中在以下幾點(diǎn)進(jìn)行控制： </p><p>　　（1）土塊要充分粉碎，其最大粒徑不應(yīng)超過(guò)15mm。 </p><p>　?。?）控制好原材料（土、石灰）及混合料含水量，拌和好的混合料含水量易控制在最佳含水量的±1%范圍之內(nèi)，且要拌和均勻。 <

20、;/p><p>　　（3）碾壓過(guò)程中，石灰土表面應(yīng)始終保持濕潤(rùn)狀態(tài)，但不得粘輪。 </p><p>　?。?）嚴(yán)禁薄層貼補(bǔ)，特別是50mm以下的灰土貼補(bǔ)不牢。這種薄層貼補(bǔ)現(xiàn)象在灰土驗(yàn)收時(shí)比較多見(jiàn)，主要是施工單位對(duì)標(biāo)高控制不嚴(yán)所致。為此要做到攤鋪時(shí)“寧高勿低”，平地機(jī)最后整平時(shí)“下刀不宜過(guò)深”，測(cè)量人員始終跟蹤監(jiān)控。 </p><p>　?。?）碾壓時(shí)，壓路機(jī)手應(yīng)遵循“先

21、輕后重”，“先邊后中”，“先慢后快” </p><p>　　2.5.2石灰土開(kāi)裂及龜裂 </p><p>　　石灰土開(kāi)裂及龜裂主要由下列幾方面原因造成：一是土的塑性指數(shù)大于20以上的石灰土最容易干裂；二是在石灰土拌和碾壓時(shí)含水量大于最佳含水量的路段石灰土開(kāi)裂的比例增大；三是石灰土上面覆蓋層較薄，形成溫縮裂縫；四是由于重粘土難以破碎，灰土中摻雜大塊土團(tuán)碾壓成型后出現(xiàn)泥餅，形成龜裂。 <

22、/p><p>　　石灰土的開(kāi)裂或龜裂如果沒(méi)有得到有效控制，容易產(chǎn)生反射性裂縫，尤其是用于路面基層的灰土，上面瀝青面層厚度比較薄，容易使瀝青路面開(kāi)裂。因此要防止或減少灰土裂縫，具體掌握下列原則： </p><p>　?。?）選用塑指較低的土源； </p><p>　?。?）“砂化”重粘土,一是重粘土內(nèi)加砂土或粉煤灰等降低塑性指數(shù)；二是采用分級(jí)摻灰悶灰拌和的方法； <

23、/p><p>　?。?）對(duì)采用重粘土的灰土含水量取低值。 </p><p><b>　　參考文獻(xiàn)： </b></p><p>　　1、南京工學(xué)院編寫(xiě)組《石灰土基層》 </p><p>　　2、TJG F10-2006《公路路基施工技術(shù)規(guī)范》 </p><p>　　3、臨海高等級(jí)公路建設(shè)施工技術(shù)指南路基