浅议石灰土基层施工过程中的质量控制.doc

-精品word文档 值得下载 值得拥有-浅议石灰土基层施工过程中的质量控制 江苏中达建设工程有限公司 范东明 2006年10月石灰土具有造价低廉且具有较高的强度、较强的板体性等性能，因此在我国公路建设中被广泛应用于路面的垫层、底基层及基层（非高等级公路）中。但石灰土的施工工艺和施工质量控制比较复杂，影响其质量因素也较多，如果不采取一些有效措施加以控制，那么施工质量往往难以满足规范要求并产生病害。在常熟经济开发区出口加工区一区场地道路施工过程中分析灰土原材料控制、灰剂量控制、含水量控制、施工过程控制、施工条件控制的注意细节，以便指导以后施工。一、生石灰、粘土等原材料控制 1、合理选择土质。在石灰土基层施工前，应取所定料场中有代表性的土样进行以下试验：颗粒分析（在施工中，土粒应尽可能粉碎，越细越好，土块最大尺寸不应大于15mm。灰土强度与土颗粒的大小有直接关系）、液限和塑性指数（规范中规定：塑性指数1520的粘性土以及含有一定数量的粘性土的中粒土和粗粒土均适宜于用石灰稳定。为了保证工程质量，对所采用的土源既要考虑到符合规范指标和强度要求，还要考虑到因地制宜、就地取材。对不同的区域、不同的土质，通过技术处理的手段，使其满足灰土层施工的指标要求）、击实试验、碎石或砾石的压碎值（应符合以下要求：用于城市快速路和主干道基层应不大于30%；用于次干路基层应不大于35%）等。2、 石灰中有效钙和氧化镁含量是检验的重点。（1）石灰质量对石灰土强度影响很大。石灰应符合公路路面基层施工技术规范中级以上石灰的技术指标。在施工中应尽量选用等级高的石灰。（2）石灰的存放时间对石灰的质量有极大的影响。石灰土强度的形成主要是石灰与细粒土的相互作用。石灰土初期强度形成的主要原因是离子交换，而其后期强度增长的主要原因是碳酸化反应。（3）消解石灰的质量对石灰土强度有着直接的影响。有些路段使用了未充分消解的消石灰，灰土层碾压成型后在养生过程中，未充分消解的石灰块遇水继续消解，引起局部爆裂崩解，造成灰土层裂缝、松散而破坏，影响灰土层的强度和平整度。 二、灰土灰剂量、含水量及拌和均匀性控制（1）石灰剂量。石灰剂量对石灰土强度的影响较为显著。石灰剂量较低时（3%4%），石灰主要起稳定作用。随着石灰剂量的增加石灰土的强度和水稳性也显著提高，此时石灰主要起加固作用。灰土拌好后要及时进行灰剂量试验，石灰剂量必须符合设计与技术规范要求，否则必须进行二次布灰，防止因灰剂量不足造成强度满足不了设计要求。但当剂量超过一定范围时，过多的石灰在土的空隙中以自由灰的状态存在，将导致石灰土的强度下降。目前在生产实践中常用的石灰剂量不低于5%，最高为12%，7%8%为经济实用（2）最佳含水量。水分是石灰土的一个重要组成部分。在施工中，土中水分使石灰与土发生物理化学作用，以满足石灰土形成强度的需要；使石灰土在压实时具有一定的塑性，以便于碾压到所要求的压实度；使石灰土养生时具有一定的湿度。所以最佳含水量亦是控制石灰土施工质量的一个关键指标。含水量对石灰土的碾压是一个特别敏感的指标，对压实效果影响比较显著，所以含水量控制得好与坏，将直接关系到压实的成与败。同时对施工单位，从经济角度来说，在接近最佳含水量时进行碾压不失为一种最好办法。规范要求含水量在最佳含水量的1%变化范围内碾压时效果最佳，但这个范围也不是一成不变的，还要根据施工时的天气、气温、季节等环境的具体情况来定。在碾压前能够及时准确地测定石灰土含水量，使之被控制在接近最佳含水量状态，这对控制碾压质量十分重要。从理论上讲，石灰土的最佳含水量为素土的最佳含水量、拌和过程中蒸发所需的水量与石灰反应过程所需的水量三者之和。不同土质和不同石灰剂量的石灰土各有其不同的最佳含水量，这些都需要通过试验才能得到。当灰土在最佳含水量时进行碾压才能得到最大的密实度，含水量在拌和过程中、开始碾压时及碾压过程中进行检验。碾压时混合料的含水量可略大于最佳含水量0.5%1%，这是为了弥补碾压过程中水分的损失。含水量过大，既会影响石灰土可能达到的密度和强度，又会明显增大石灰土的干缩性，使结构层产生干缩裂缝。含水量过小，也会影响石灰土可能达到的密度和强度。（3）灰土拌和要均匀，其前提条件是布灰要均匀，否则无从谈起。布灰不均匀或者是拌和不均匀有可能造成试件强度因变异系数过大而评定不合格。采用集中厂拌法比较理想，可减少石灰的损失和对环境的污染，并能保证拌和的质量。但是现在各施工单位基本上都是采用路拌法，采用这种方法首先应将素土充分破碎（特别是重粘土）至符合规定要求的粒径范围（一般小于等于15mm），经摊铺、整平后采用轻型压路机先稳压12遍，使其表面平整，然后打上方格网（方格网一般为15 m *15m），根据设计的灰剂量（路拌法灰剂量一般应增加12%）准确计算出每个方格网内所需消石灰质量来进行均匀布灰（刮大风时不应布灰）。灰布完成立即拌和，一般拌和23遍即可（具体遍数由试验确定），不得留有“素土”夹层，要拌入到下一层约10 mm深。在拌和过程中应及时检查含水量，使其略大于最佳值。 三、重视石灰土试验段施工在石灰土正式施工前必须先进行进行100200m试验段施工，以便确定机械组合效果、压实虚铺系数和施工方法，这是灰土施工前必不可少的重要工序。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，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。这些参数的确定为以后石灰土规模化施工提供第一手十分有价值的参考数据，为今后优质高效施工打下坚实基础。四、石灰土施工过程质量控制石灰土基层施工分为厂拌法和路拌法，两种施工方法的施工工艺有所不同，各有特点。1、厂拌法。厂拌法的施工工艺流程是石灰土拌和、石灰土运输、石灰土摊铺、粗平整型、稳压、精平整型、碾压、接茬的处理、养生。（1）石灰土拌和：原材料进场验收合格后，按照生产配合比生产石灰土，当原材料发生变化时，必须重新调试灰土比。出场石灰土的含水量应根据当时天气情况综合考虑，晴天、有风天气一般稍大（1%2%），应对石灰土的含水量、灰剂量进行及时监控，检验合格后才能出场。（2）石灰土运输：采用有覆盖装置的车辆进行运输，按照需求量、运距和生产能力合理配置车辆的数量，运输车按既定路线进出场，禁止在作业面上急刹车、急转弯、掉头和超速行驶。（3）石灰土摊铺：在湿润的下承层上按照设计厚度计算出每延米需灰土的虚方数量，设专人按固定间隔、既定车型、既定的车数指挥卸料。摊铺前人工按虚铺厚度用白灰标出高程点，用推土机、平地机进行摊铺作业，必要时用装载机配合。（4）粗平整型：用推土机先粗平12遍，粗平后宜用推土机在路基全宽范围内进行排压12遍，找出潜在不平整部位。对局部高程相差较大（一般指超出设计高程50mm时）的面，用推土机整平，高程相差不大时（30mm以内时）用平地机整平。（5）稳压：先用平地机初平一次，及时检测其含水量，必要时可通过洒水和晾晒来调整含水量，等含水量合适后，用轮胎压路机快速全宽静压一遍。（6）精平整型：人工标出高程点，平地机精平12次，然后检测高程、平整度和横坡度，对局部细集料集中现象进行人工处理。对局部高程稍低的灰土面严禁直接采取薄层找补，应先人工或机械松耕100m左右再进行找补。（7）碾压：石灰土摊铺长度约50m时宜进行试碾压，在最佳含水量-1%+2%时进行碾压，试压后及时进行高程复核，碾压原则上以“先慢后快”、“先轻后重”、“先高后低”为宜。碾压是保证灰土密实度的根本措施，而提高灰土的密实度又有显著的技术经济效果。实践证明，灰土密实度每增减1%，石灰土强度可增减5%8%左右，而且密实的灰土抗冻性、水稳性较好，缩裂现象也较少。（8）接茬的处理：工作间断或分段施工时，应在石灰接茬处预留300500mm不予压实，与新铺石灰土衔接，碾压时应洒水湿润；宜避免纵向接茬缝，当需纵向接茬时，茬缝宜设在路中线附近，接茬应做成梯形，梯级宽约500mm。（9）养生：石灰土成型后应及时进行压实度检测，合格后就开始进行养生，养生方法很多，根据实际情况可以自行选择且不受其中的一种限制，但结果是一样的，即必须保湿养生，杜绝灰土层表面干湿交替现象发生。养生期不少于7天，养生期间封闭交通，如分层连续施工应在24小时内完成。2、路拌法。路拌法的施工工艺流程是备料、拌和、摊铺、整型、压实、养生。（1）备料：将土料、石灰粉料运到作业面，按配合比采用方格法进行布料。（2）拌和：将过筛的土和石灰料先翻拌12遍，检测并调整含水量然后采用路拌机械翻拌，一般为23遍。路拌法施工石灰土很关键的一点是拌和层底部不能留有素土夹层，特别在两层灰土之间不能有素土夹层。素土夹层不单使上下层间没有粘结，明显减弱路面整体抵抗行车荷载的能力，素土夹层还会由于含水量增大而改变成软夹层，导致沥青面层的过早破坏。（3）摊铺、整型、碾压施工与厂拌法基本相同。不论是厂拌法还是路拌法，压实度是石灰土质量控制主要技术指标之一。影响石灰土压实效果的因素较多，主要是标准密度，压实机具，压实工艺，灰土拌和的均匀性，碾前含水量及压实层厚度等。 五、控制合理的施工条件石灰土应尽量避免在不利季节施工，不宜安排在雨季施工，降雨时应停止施工；施工气温应不低于5，并最好在第一次冰冻来临之前一个月完成或结束施工，否则成型的灰土表层会被冻坏，其强度会大打折扣。在不利季节，对于未施工完的灰土，特别是最后一层灰土，不应强行施工，而应把素土给备上，整平稳压，这样可以保护下层已施工好的灰土“安全过冬”，同时也为来年施工做一些准备工作。