石灰土施工质量控制.doc

石 灰 土 施 工 质 量 控 制郭跃华（赤峰市敖汉旗公路管理工区）摘要：重点介绍石灰土施工过程中常见的一些质量方面问题，从具体施工方法上，阐述了产生这些质量问题的主要原因以及解决的办法。关键词 石灰土 质量 控制撒力巴至下洼段高速公路位于内蒙古自治区赤峰市敖汉旗境内，是省际通道阿荣旗至北海的重要支线赤峰至通辽高速公路中的一段，是赤峰市通往内蒙古东西部盟市和其他省区的主要通道。撒力巴至下洼段第十合同段中K41+100-K42+680段， 根据土工试验结果，本段取土坑及K42+680之前挖方段的CBR值均达不到要求，且部分挖方土为具有膨胀性的高液限粘土。由于石灰对过湿粘土具有特殊的降水效果，且石灰土具有较高的强度、较强的板体性、价格低廉，所以在K42+680之前的上路床填筑以及部分93区及94区路基填筑均采用掺石灰改性处理。由于石灰土对土质的要求高，对含水量的控制严格，加上我们仍习惯于沿用传统路拌法施工，所以，在石灰土施工过程中出现了一些质量问题，如石灰土强度不够，压实度不足，石灰土龟裂或开裂，表面起皮松散、弹软等，造成局部处理和返工现象。下面就石灰土施工中出现的质量问题和控制方法从施工工艺方面来探讨施工质量的控制。一、从原材料控制石灰土的强度影响石灰土强度的因素较多，大致可分两类，一类是内在因素，包括土质、石灰质量及剂量、含水量；另一类是外部因素，包括拌和的均匀性、碾压密实度、施工的季节、灰土的养护等。从有关统计资料来看，同样的灰质、同样的石灰剂量，粘性土、粉质粘土成型后的强度要高于砂性土、砂质粘性土。同样剂量的石灰，同一种土质用有效钙镁含量高的石灰拌和的灰土强度高于钙镁含量低的石灰土。在规范允许的石灰剂量范围内，石灰剂量大的灰土强度高。从灰土的外部环境来讲，气温较高的季节施工的灰土强度来的快，强度高；对养生始终保持灰土表面为湿润的比不洒水养生的灰土固结快；经过养护的灰土比不养护的强度高。1.土质灰土的原材料主要是土质及石灰。土质尽可能挑选粉质粘土，塑性指数在1220之间。如施工路段不易找到较理想的土场，为保证灰土强度，对于塑性指数过低的砂性土可以通过加大石灰剂量来提高强度或者将石灰改为水泥对其进行稳定，经测算，掺3%-5%的低标号水泥与掺8%12%石灰造价基本相当。对于塑性指数过高的粘土，由于重粘土的土块不容易破碎，施工难度大，石灰与土拌和很难达到均匀，从而影响灰土的强度。这时，可以采用分级拌和的方法，即先在重粘土内加入4%石灰进行拌和，闷料使之“砂化”，23天后摊开加入剩余量的石灰进行拌和碾压成型。2.石灰采用级及以上标准的石灰。石灰要分批进场，做到既不影响施工进度，又不过多存放。若存放时间稍长，应予于覆盖，并妥善保管。若使用消石灰，则应提前7天进灰消解以备用，消石灰以不扬尘之湿润状态使用为宜，使用时应过筛。由于生石灰的化学活性比熟石灰更强烈，能使石灰与土中胶状颗粒更好的结合。同时优质生石灰加入到过湿粘土中会吸取水份起化学反应，同时发出大量的热量蒸发一部分水份。经过加工后的生石灰虽然单价高于未加工的石灰，但综合测算，使用磨细生石灰的价还优于未加工的生石灰价，这是因为节省了堆放场地，减少了消解，倒运环节。对于路拌法施工工序来讲，磨细生石灰可保证布灰的均匀性。因此，建议有条件的地区最好使用磨细生石灰拌灰土。二、施工过程中的质量控制1.石灰撒铺及拌和要均匀石灰剂量的变化对压实度影响较大，含灰量每增加1%，干容重可能降0.4%0.8%，如果施工中撒灰出现随意性则将导致压实度出现问题。此外，虽然按设计用量撒灰，但撒灰不均匀或拌和不匀，会形成局部灰多，局部灰少的情况，这样将导致灰少的路段压实度偏高，而灰多的路段压实度不够的“假象”。撒力巴至下洼段高速公路第十合同段按照试验段确定的松铺厚度将土摊铺均匀一致，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。备灰前，用压路机对铺开的松土碾压1-2遍，保证备灰时不产生大的车辙，严禁重车在作业段内调头；同时根据灰剂量、不同含水量情况下的石灰松方干容重及石灰土最大干容重计算每平方米的石灰用量；并在灰条位置标出两条灰线，以确保灰条顺直。铺灰前，在灰土的边沿打出格子标线，然后用人工将石灰均匀地铺撒在标线范围内。采用专用的宝马拌和机进行路拌法施工，铧犁作为附助设备配合翻拌。对于土的含水量小的路段，首先用铧犁翻拌一遍，使石灰置于中、下层，然后洒水补充水份，洒水时考虑拌和及整平过程中的水份损失，含水量适当大些(具体根据气候及拌和整平时间长短来确定)，然后用铧犁继续翻拌，使水份分布均匀。对于土的含水量过大的路段，用铧犁进行翻拌凉晒，待水份合适后，用平地机粗平一遍，然后用宝马拌和机拌和第一遍。拌和时宝马拌和机拌和方向自路拱下方开始向路拱上方拌和，拌和深度等于松铺厚度，拌和时每拌一幅退回，拌下一幅时要与上一幅重叠30cm,直至全路幅拌完为止。宝马拌和机完成后在拌和起始及结束位置一般留有坑，这时需用人工整平。拌和时要指派专人跟机进行挖验，每间隔5-10米挖验一处，随时检查拌和是否到底。对于拌和不到底的段落，及时提醒拌和机司机返回重新拌和。第二遍拌和前，宜用平地机粗平一遍，然后进行第二遍拌和。若土的塑指高，土块不易拌碎，应增加拌和遍数，并注意下一次拌和前要对已拌和过的灰土进行粗平和压实，然后拌和，以达到拌和均匀，满足规范要求为准。拌和时拌和机各行程间的搭接宽度不小于10CM。用平地机结合少量人工整平。灰土拌和符合要求后，用平地机粗平一遍，消除拌和产生的土坎、波浪、沟槽等，使表面大致平整。用振动压路机或轮胎压路机稳压1-2遍。利用控制桩用水准仪或挂线放样，石灰粉作出标记，样点分布密度视平地机司机水平确定。平地机由外侧起向内侧进行刮平,重复直至标高和平整度满足要求为止。灰土接头、边沿等平地机无法正常作业的地方，应由人工完成清理、平整工作。最后一遍整平前，宜用洒水车喷洒一遍水，以补充表层水份，有利于表层碾压成型，最后一遍整平时平地机应“带土”作业，切忌薄层找补，备土、备灰要适当考虑富余量，整平时宁刮勿补。2.要针对不同土质制定不同压实工艺灰土碾压时合理掌握好机具的配备和碾压顺序，就能收到好的碾压效果。撒力巴至下洼段高速公路第十合同段碾压采用振动式压路机和18-21T三轮静态压路机联合完成。整平完成后，先用振动压路机由路两侧向路中心碾压。碾压时后轮应重叠1/2轮宽，一般碾压4-5遍，压路机的碾压速度，头两遍宜采用1.5-1.7公里/小时,以后用2.0-2.5公里/小时,至无明显轮迹,总之,碾压时遵循“由边到中，先轻后重，由慢到快”的原则。要点提示：碾压必须连续完成，中途不得停顿，压路机应足量，以减少碾压成型时间，合理配备振动压路机1-2台，三轮压路机2-3台，碾压过程中应行走顺直，低速行驶。3.要控制好最佳含水量的变化幅度。含水量对灰土的碾压是一个特别敏感的指标，含水量控制的好坏关系到压实的成败。规范要求在达到最佳含水量的1%时进行碾压。但在具体施工过程中要根据天气、气温、季节等环境因素而定，要做好试验，准确测算出含水量的损失量，最大可能控制在最佳含水量容许的范围内，以便达到碾压效果最佳。三、 施工作业方面的质量保证措施1.提高控制精度。2.在灰土施工中，每天检查含水量及压实度，并根据压实机械计算出适宜的松铺厚度，以保证压实质量。3.严格控制各种原材料的质量，对每批进场的原材料都进行质量抽查，并记录在案，不合格的材料坚决不准进入现场，另外建立好材料质量档案（出厂合格证、检验单、清单等）。4.养生采用洒水车洒水养生。每天洒水的次数应视气候而定。整个养生期内应保持灰土表面潮湿，不能时干时湿。在养护期内,严禁其它车辆通行。四、石灰土开裂及龟裂的控制石灰土开裂及龟裂主要由下列几方面原因造成：一是土的塑性指数大于20以上的石灰土最容易干裂；二是在石灰土拌和碾压时含水量大于最佳含水量的路段石灰土开裂的比例增大；三是灰土上面覆盖层较薄，形成温缩裂缝；四是由于重粘土难以破碎，灰土中掺杂大块土团碾压成型后出现泥饼，形成龟裂。石灰土的开裂或龟裂如果没有得到有效控制，容易产生反射性裂缝，尤其是用于路面基层的灰土，上面沥青面层厚度比较薄，容易使沥青路面开裂。因此要防止或减少灰土裂缝，具体掌握下列原则：1.选用塑指较低的土源；2.“砂化”重粘土,一是重粘土内加砂土或粉煤灰等降低塑性指数；二是采用分级掺灰闷灰拌和的方法；3.对采用重粘土的灰土含水量取低值。五、石灰土“起皮、弹簧”的控制1.严格控制标高，以杜绝施工精平后薄层贴补现象。2.人工配合机械作业。采用耙子将灰土中超规范的石块、土块耙去捡净，特别是表层土块和石块的清理，避免精平时土块或石块夹在平地机刀片之中，带击沟槽坑洼。3.灰土最后一次拌和前，试验人员应及时检测含水量。含水量控制的好不但可避免灰土起皮，而且还可杜绝“弹簧”现象。4.灰土碾压时掌握下列原则：一是碾压时一气呵成，在最短的时间内达到规范要求的压实度；二是灰土表层过湿时，禁止碾压，待灰土表层不粘轮时方可进行；三是如果施工路段过长，碾压不可能在短时间内完成，则表面需要及时补充水份，待水份渗透下去，表面多余水份基本吹干，碾压不粘轮再进行补压。六、结语综上所述，石灰土的施工工艺和施工质量控制远不像人们想象的那样简单，影响其质量的因素较多，控制石灰土的施工质量还需要不断改进施工工艺及施工机械。本文所述的施工工艺和施工质量控制方法在撒力巴至下洼段高速公路路基施工中收到了比较好的效果，旨在与各位同行探讨。参照文献：1、南京工学院编写组石灰土基层. 2、TJG F10-2006公路路基施工技术规范.3、JTJ051-93公路土工试验规程4、JTJ F80/1-2004公路工程质量检验评定标准