摻灰土路基施工工藝和質(zhì)量控制

1、 摻灰土路基施工工藝和質(zhì)量控制 一、工藝原理 摻灰土是利用在土中摻入石灰材料后，石灰與土之間發(fā)生強烈的作用，從而使土的性質(zhì)發(fā)生根本的改變。開始表現(xiàn)為土的塑性降低、最佳含水率增大和最大密實度減小等，隨后粘土顆粒就形成粗粉粒狀，從而板體性、強度和穩(wěn)定性提高。 二、材料選擇 石灰與土作用時主要發(fā)生以下反應(yīng)： 灰消解CaO+H2O=Ca(OH) 2+熱量 石灰硬化 Ca(OH) 2+CO2+nH2O=CaCO3+(n+1)H2O 石灰：石灰采用級以上的生石灰或消石灰，并進行有效CaO+MgO含量的試驗，生石灰有效含量達到70以上，消石灰有效含量達到55%以上時才可以使用。要盡量縮短石灰的存放時間，如露

2、天堆放時間較長時，要加以覆蓋保管，不應(yīng)遭日曬雨淋 土：土質(zhì)用塑性指數(shù)15-20的粘性土，以及含有一定量的粘性土的中粒土和粗粒土，塑粒指數(shù)偏大的粘性土，要加強粉碎，粉碎后土塊的最大尺寸不應(yīng)大于15mm，土中不得含有樹根雜草等物。 三施工準備 1、土工試驗及灰土試配 對土和生石灰進行土工試驗，試驗的內(nèi)容有：土的液限、塑限、含水率、密度、相對密度、土的擊實、土的強度（CBR值）、生石灰的有效成分試驗。 摻灰土試驗主要包括最大干密度，最佳含水率、CBR值等檢測。 2、取土場布置 （1）取土深度可根據(jù)用土量和取土坑面積確定。取土場應(yīng)設(shè)置縱、橫向坡度和完整的排水系統(tǒng)。施工前在四周設(shè)排水溝，以降低地下水位。

3、排水溝要與農(nóng)田排水渠道連通，以利于降雨等因素流入取土坑的地表水能順利排除。 （2）取土場開挖前先清除地表20cm厚的耕作層，并把清除的耕植土堆積在取土坑四周形成土埂，待取土結(jié)束后覆蓋平鋪，以便盡快恢復(fù)生產(chǎn)力。 （3）為保證雨后能正常運輸，進出土場的便道應(yīng)修整平整，碾壓密實，符合施工時的通行能力和載重要求，并應(yīng)在施工期間定期維護。 四、施工工藝 1、土場拌灰 取土場借土摻灰采用挖掘機和裝載機配合拌合。取土方向應(yīng)順從場地排水方向，長度以30-50m為宜，根據(jù)取土場幾何尺寸確定，深度以2-3m為宜。先劃定取土方格確定一次拌和取土深度，計算出拌和土方量和用灰量，摻灰時先按設(shè)計量的60%-70%摻加，將

4、規(guī)定質(zhì)量的石灰均勻撒在土場劃定的方格內(nèi)，利用挖掘機將原狀土挖出后在取土坑一側(cè)碼放成土龍，土龍應(yīng)寬度高度一致，有利于二次布灰，裝載機按計算的剩余用灰量將30%-40%生石灰再撒于土龍上，利用挖掘機進行初拌。再用挖掘機配合裝載機復(fù)拌，通過1-2次翻拌，土粒表面 基本包裹著石灰，這時粒徑在15-30cm的土塊有30%左右，這樣的灰土不能直接上路堤使用。應(yīng)在后續(xù)倒堆過程中將大的土顆粒打碎，使石灰進入大顆粒土內(nèi)部。再經(jīng)過1-2次倒堆，土塊基本都在10cm以下。這樣在場地內(nèi)反復(fù)倒垛34次，直至拌合均勻。燜灰5-7天后，待土含水率達到符合規(guī)范要求時，運到施工場地。 2、灰土路基的填筑 當(dāng)灰土在土場內(nèi)經(jīng)多次處

5、理，可將灰土運到驗收合格的下層路段上。 上料后用推土機將土推開，推土可采用斜向推開的方法。推土機將土基本推平，通過履帶碾壓起到將土顆粒進一步破碎的作用。此后，用輕型壓路機穩(wěn)壓一遍，用平地機進行一遍初平，然后利用旋耕機、路拌機進行翻拌、晾曬，并用路拌機將灰土破碎成細顆粒狀。 在填筑之前應(yīng)檢測灰土含水率是否接近最佳含水率，如果含水率仍然無法降低至最佳含水率±2%時，則運至現(xiàn)場后要進行適當(dāng)?shù)姆瓡?，使灰土達到最佳含水率±2%狀態(tài)，便于路基壓實。 3、運輸、整平及碾壓 施工前選取有代表性路段進行工藝試驗，以確定合理的機械設(shè)備組合方式及碾壓工藝，指導(dǎo)全線摻灰土路基的施工。 運輸采用自卸

6、汽車運輸，運輸時采用苫布等防護措施進行苫蓋，以保證不致污染環(huán)境，并保持土的含水率不受損失。 整平采用推土機配合平地機整平，按照壓實系數(shù)，嚴格控制每一層的松鋪厚度。 整平后，當(dāng)灰土已破碎至細顆粒狀后，檢測石灰量、含水率，當(dāng)石灰量合格、含水率達到或接近最佳含水率時，開始碾壓成型。當(dāng)混合料處于最佳含水率±1%時（如表面水分不足，應(yīng)適當(dāng)灑水），立即用振動壓路機進行碾壓。碾壓采取“先輕后重”“先慢后快”的方法，先用光輪壓路機或振動壓路機靜壓1遍，然后采用振動壓路機振動壓實，碾壓時由邊向中碾壓。有超高段由內(nèi)側(cè)起向外側(cè)碾壓。碾壓時后輪應(yīng)重疊1/2的輪寬，后輪必須超過兩段的接縫處。后輪壓完路面全寬時

7、即為一遍。最后改用光輪壓路機低速碾壓，達到平整光潔，邊沿順直，表面無輪跡。碾壓過程必須錯輪1/3曲線由內(nèi)外側(cè)碾壓，碾壓速度控制在3-5km/m。碾壓一般控制在5-6遍和最后一遍為靜壓，其余為振動碾壓。 碾壓過程中，石灰穩(wěn)定土的表面應(yīng)始終保持濕潤。如表面水蒸發(fā)得快，應(yīng)及時補灑少量的水。如有“彈簧”、松散、起皮等現(xiàn)象，應(yīng)及時翻開重新拌和，或用其它方法處理，使其達到質(zhì)量要求。碾壓結(jié)束后，檢測壓實度和灰劑量，檢測合格進行下層填土，保證施工質(zhì)量。 五、主要施工要點 1、在路基填筑過濕土?xí)r，宜預(yù)先在土場采取燜灰處理，過程中要翻拌4遍左右，以降低含水率和減小土體的顆粒。 2、路基上土后加強翻曬，在高于標準擊

8、實含水率12個點，迅速碾壓成型。 3、路基填筑時嚴格控制填筑厚度，壓實后不允許超過30cm。厚度過薄工序增多，浪費人工和機械臺班，也影響工期，過厚下層土翻 不透，旋耕機更難粉碎到正常厚度，當(dāng)上層土翻曬，粉碎到規(guī)定程度時進行整平、碾壓，由于下層土水分沒有散失，即使碾壓也無法滿足壓實度要求，重型壓路機反復(fù)碾壓時，路基將形成“彈簧”狀態(tài)，使路基無法穩(wěn)定，也無法繼續(xù)施工，最終只能返工重作，所以，路基填土厚度是過濕土施工必須嚴格控制的指標。 4、采用21t以上壓路機進行施工，特別要重視三輪壓路機的碾壓遍數(shù)。 5、石灰堆放時間不宜太長，特別在沒有覆蓋的情況下，其有效鈣鎂的含量會大幅度下降，原先質(zhì)量符合要求

9、的石灰在無覆蓋情況下堆放幾個月，可使其質(zhì)量降為等外石灰。 6、石灰土在使用前應(yīng)保證石灰充分消解，少用消解不充分的石灰處理路基，碾壓成型后，遇雨過程中，未充分消解的石灰繼續(xù)消解，會引起局部脹松鼓包，形成蘑菇狀，影響路基的強度和平整度。 7、施工中要嚴格控制最佳含水率，在高溫季節(jié)施工時，過濕土外表很快晾曬較干，而里面土的含水率仍然很大。當(dāng)使用旋耕機翻曬，粉碎里層濕土?xí)r，外層的土也隨之一起曬，又成為干土，含水率小于最佳含水率，不容易壓到規(guī)定密實度，所以，應(yīng)當(dāng)在回填土上路基之前，將其在土場進行翻曬、粉碎，至含水率均勻，且大于最佳含水率2 %左右再回填，這樣可以少摻灰，同時也可以減少由于土塊形成的顆粒狀

10、麻面。 六、質(zhì)量通病 在施工過程中摻灰土容易出現(xiàn)的質(zhì)量通病，集中表現(xiàn)在不好成 型，主要有三個方面，表層起皮，彈簧和裂縫。 1、表層起皮現(xiàn)象 摻灰土表層起皮既影響美觀又影響路面質(zhì)量，由于這些起皮很容易形成夾層，起皮現(xiàn)象歸納起來有兩種情況：第一是由于表層過濕，碾壓時掌握不好摻灰土被壓路機輪子粘起，而出現(xiàn)的麻麻點點，并越積越多；第二是由于表層含水率過小，碾壓時發(fā)生推移而起皮。對于第一種情況而言，碾壓時要掌握好時間，待表層接近最佳含水率時進行碾壓，第二種情況的出現(xiàn)則比較麻煩，若是整層灰土含水率均小于最佳含水率則應(yīng)重新灑水補充水分后再拌合。若是因表面23cm厚摻灰土含水率不夠，則先灑水補充水分待表面摻灰

11、土接近最佳含水率不發(fā)生粘輪而進行碾壓。 局部摻灰土的表面有起皮和松散現(xiàn)象，其主要原因為：平地機操作手技術(shù)較差，整平次數(shù)過多，使得摻灰土的表面有貼補的薄層，并造成表面含水率過小;過度碾壓。因此，在摻灰土施工時要將松鋪系數(shù)適當(dāng)調(diào)大，整平時將高出的摻灰土刮除，做到“寧刮勿補”，減少整平次數(shù)。一旦出現(xiàn)局部起皮和松散現(xiàn)象，即使再灑水碾壓也不能將已起皮和松散的部分密實地緊貼在下部的摻灰土上，只能待摻灰土強度形成后將表面這部分鏟出，否則將會形成一層軟弱的夾層。 2、摻灰土彈簧現(xiàn)象 摻灰土彈簧現(xiàn)象有兩種情況：一種是由于摻灰土過干出現(xiàn)干彈簧，第二種是由于摻灰土過濕而出現(xiàn)濕彈簧，摻灰土最佳含水率比較大，一般在19

12、左右，隨著石灰比例增加，最佳含水率也增大。因 此，在摻灰土拌合之后要控制好含水率，盡量減少彈簧現(xiàn)象的出現(xiàn)，從而加快施工進度。 3、摻灰土的裂縫現(xiàn)象 摻灰土由于配比、施工不當(dāng)很容易產(chǎn)生裂縫，有的縫可寬達45mm，而且縱橫交錯，嚴重影響路面基層的整體性和灰土強度，產(chǎn)生裂縫的主要原因有： 1）土質(zhì)問題的影響 土質(zhì)塑指越高則摻灰土出現(xiàn)的裂縫機率越大，這是因為塑性指數(shù)高的土有較強的伸縮性，遇水膨脹，烘干則收縮，因此在選擇摻灰土的土質(zhì)時，應(yīng)選擇塑指在20以下的土質(zhì)，但不能低于10，如果塑指太低則影響摻灰土強度。 2）含水率的影響 由于摻灰土中有石灰成分對水的敏感性相對較弱，而施工時其含水率略比最佳含水率偏

13、大23，容易成型，且不起皮，并容易壓實，但由于含水率增大，加上成型以后，水分的蒸發(fā)速度快，因此，摻灰土中的土產(chǎn)生激烈的收縮從而導(dǎo)致?lián)交彝灵_裂，含水率越大開裂的程度就越寬越深。 這三種常見質(zhì)量問題，大多與含水率有關(guān)，控制好含水率則是摻灰土成功的一個關(guān)鍵，因此，作為施工人員必須嚴格掌握摻灰土的含水率控制，在春、夏交接階段由于氣溫高水分蒸發(fā)快，那么含水率略為比最佳含水率偏大23，如果在雨季或夏、秋交接時間經(jīng)常下雨則施工含水率控制在最佳含水率為好，同時要特別注意的是含水率的 檢測方法，用燒失量檢測摻灰土含水率可能出現(xiàn)較大偏差，這是因為摻灰土中由于含有易燃物質(zhì)煤，在作燒失量的時候有一部分物質(zhì)被燒掉而總重

14、量變輕，如果將這一部分燒失量當(dāng)做含水率那么肯定會出現(xiàn)含水率偏低而不準，明明測出摻灰土含水率大于或接近最佳含水率，而碾壓起來卻都很難成型，甚至出現(xiàn)嚴重起皮。當(dāng)然采用燒失量測定含水率速度比較快，這方法也可以采用，但是這種試驗手段使用之前，必須由烘干法與燒失量多作幾組對比試驗從而確定同一路段，同一級配石灰的燒失量，這樣就在燒失量的基礎(chǔ)上減去確定的石灰燒失量即得出實際含水率，來指導(dǎo)施工。 施工時應(yīng)特別注意平整過程中摻灰土表層水分的蒸發(fā)損失，因此要求上料時，摻灰土略為高12cm，由平地機刮送往前推移，隨著摻灰土多余料的增加施工人員可以借助裝載機運送，這樣作可以達到兩個目的。一是杜絕了薄層貼補；二是減慢了

15、摻灰土表面的水分蒸發(fā)，這道工序十分關(guān)鍵，要求現(xiàn)場施工人員要嚴格掌握，能收到事半功倍的作用。 七、雨季施工措施 1、雨季施工堅持“兩個及時”：一遇雨及時檢查，積水盡快排除；雨后及時檢查、翻漿徹底處理。修建臨時排水設(shè)施，保證雨季作業(yè)的場地不被淹沒，并能及時排除地面水。 2、各工序要緊密銜接，運料車與工地備有防雨設(shè)施，并做好路基兩側(cè)的排水工作，防止路基邊坡水毀。 3、路堤應(yīng)分層填筑，每層表面保持不小于2%的排水坡度，并應(yīng) 選擇含水率適中的土進行填筑，盡量縮短土的晾曬時間，盡快完成土方壓實。 4、雨季施工應(yīng)掌握的原則是：提早上土，鋪灰翻拌，充分利用兩次降雨間隙，突擊成活。摻灰前注意收聽天氣預(yù)報，如遇降雨前不能完成碾壓工序則不得進行填筑，拌和灰土當(dāng)日未成活路段，晚上收工前要做出路拱，排壓防雨。降雨時不應(yīng)進行灰土路基施工，施工中遇雨的路段如含水率偏大，雨后以鏵犁翻拌晾曬。拌和成活的灰土待接近最佳含水率時應(yīng)及時進行整形、碾壓。 5、如果施工過程中遇雨，對已成型的路段，為防雨水滲進土基，搶在下雨前用防雨布整體覆蓋，待雨過天睛，打開防雨布，進行必要的復(fù)壓，即可進行下一層施工，這樣，既能保證路基壓實度，又能爭取工期。 6、對于已摻入石灰，而未來得及整平碾壓的路段