石灰土質量控制

1、談如何做好石灰土施工的質量控制任本杰（沿江高速公路YJ3-05駐地監(jiān)理組）摘 要:石灰土施工過程中，常常會遇到這樣那樣的質量問題并產(chǎn)生病害，若不采取一些有效措施加 以控制，往往難以滿足規(guī)范要求。文章結合工程實例，針對石灰土施工過程中影響壓實與強度的因 素以及常見病害產(chǎn)生的機理進行了認真而系統(tǒng)的分析，同時提出了一些有效的防范措施，對提高石 灰土施工的質量控制具有現(xiàn)實指導意義。關鍵詞：公路工程；石灰土；施工；質量控制1. 引言石灰土具有造價低廉且具有較高的強度、較強的板體性等性能，因此在我國公路建 設中被廣泛應用于路面的墊層、 底基層及基層（非高等級公路）中。但石灰土的施工工 藝和施工質量控制比較

2、復雜，影響其質量因素也較多，若不采取一些有效措施加以控制， 那么往往難以滿足規(guī)范要求并產(chǎn)生病害?，F(xiàn)結合多條路的工作實踐，談一談如何做好石 灰土施工的質量控制，以期與公路界的同行交流。2. 石灰土壓實質量控制壓實度是石灰土質量控制主要技術指標之一。影響石灰土壓實效果的因素較多，主要是標準密度，壓實機具，壓實工藝，灰土拌和的均勻性，碾前含水量及壓實層厚度等。2. 1確定準確的標準密度標準擊實試驗是控制石灰土壓實質量不可缺少的重要試驗項目，壓實度可靠的一個 重要前提就是要求最大十密度準確與測點實際十密度相對應。標準密度是用來衡量現(xiàn)場壓實度的尺度，通過它衡量出路基的優(yōu)劣等級，所以我們在做確定標準密度的

3、擊實試驗 時，必須嚴格按照試驗規(guī)程和相關要求去做， 確保標準密度有足夠的精度，以達到指導 和控制工程質量的目的。此外，平時在施工過程中還要時刻注意填筑土的土質有無大的變化，一旦發(fā)現(xiàn)變化，就要及時重做擊實試驗，做到既要客觀、公正，乂要保證工程質量。2. 2重視石灰土試驗段施工在石灰土正式施工前必須先進行試驗段施工，這是灰土施工前必不可少的重要工 序。通過試驗段的修筑，我們能夠確定壓實機械的選擇和最佳組合，碾壓的基本原則， 灰土均勻性所需的拌和遍數(shù)，松鋪系數(shù)及壓實層厚度，碾前含水量偏差最佳含水量所允 許的范圍等。這些參數(shù)的確定為以后石灰土規(guī)?；┕ぬ峁┑谝皇质钟袃r值的參考數(shù) 據(jù)，為今后優(yōu)質高效施

4、工打下堅實基礎。2. 3碾前含水量的控制含水量對石灰土的碾壓是一個特別敏感的指標， 對壓實效果影響比較顯著，所以含 水量控制得好與壞，將直接關系到壓實的成功與失敗。同時對施工單位，從經(jīng)濟角度來 說，在接近最佳含水量時進行碾壓不失為一種最好辦法。 規(guī)范要求含水量在最佳含水量 的土 1%變化范圍內(nèi)碾壓時效果最佳，超出這個范圍，就有可能出現(xiàn)“彈簧”，影響壓實 質量。但這個范圍也不是一成不變的，還要根據(jù)施工時的天氣、氣溫、季節(jié)等環(huán)境的具 體情況而定。在碾壓前能夠及時準確地測定石灰土含水量，使之被控制在接近最佳含水 量狀態(tài)，這對控制碾壓質量十分重要，這道工序不能省去。2. 4布灰要均勻采用路拌法進行石灰

5、土施工時，不少施工單位對布灰的均勻性重視不夠， 工人在進 行布灰時隨意性很大，造成灰劑量有很大偏差，一部分布灰較少，另一部分布灰乂較多。 而灰劑量對壓實度的影響比較明顯， 這將導致布灰少的地方壓實度過高甚至超白， 而布 灰多的地方乂將會出現(xiàn)壓實度不夠的“假象”。這個問題很容易被忽視，要引起足夠重 視。2. 5對于“二次布灰”，要考慮是否需要重新進行標準擊實出現(xiàn)“二次布灰”情況主要是已經(jīng)布好灰或者灰土拌好后還沒有來得及整平、碾壓就突然降雨，連續(xù)好多天都無法組織施工，造成石灰有效鈣流失較多，石灰質量等級下 降，技術標準降低。為了保證石灰土的強度能夠滿足要求， 不得不再次加灰，但隨著灰 劑量的增加，

6、施工層實際十密度相對變小，這時候如果再用原來的標準密度，就可能造 成壓實度不夠的“假象”。試驗證明含灰量每增加1個白分點，則壓實度相應降低0.50.8 個白分點，這一點是我們在施工時值得注意的一個問題。 如合肥徐州高速公路北段（以 下簡稱合徐北）04標就出現(xiàn)過這種情況。后來我們會同現(xiàn)場辦中心實驗室對出現(xiàn)的問 題進行了 “診斷”，并找出了 “病因”，最后問題得到了解決。3. 石灰土的強度控制強度是石灰土施工質量控制的另一個主要技術指標。影響石灰土強度的因素較多， 但總結起來有這么幾種：土質，石灰品質及劑量，含水量，施工季節(jié)性，碾壓密實度及 成品的養(yǎng)護等。3. 1合理選擇土質在做灰土時有條件應盡可

7、能優(yōu)先選用塑性指數(shù)在1220之間的粉質粘土或粘質粉土，強度能夠得到保證。如土源緊缺，也可選擇砂性土或重粘土，但為了保證工程質量 起見，要經(jīng)過必要的處理：對于砂性土除了加大石灰劑量來提高強度外， 有時還需要加 上一定劑量的水泥才能得到穩(wěn)定的強度。如合徐北01標段，碾壓前灰劑量經(jīng)檢測能夠滿足設計與規(guī)范要求，但強度就是達不到設計要求。最后不得不摻了一定量的水泥后， 才能滿足設計強度要求；對于重粘土，必須要對土塊進行晾曬與充分破碎， 否則與灰很 難拌和均勻，進而影響到強度。實踐經(jīng)驗告訴我們，對重粘土分兩次加灰效果很好，第一次可以加一半灰（可以在 土場進行），悶料約23天，這樣不僅降低重粘土的含水量，同

8、時還能對重粘土進行有 效改善，起到“砂化”作用，可以縮短施工周期，降低施工難度。第二次再補足剩余灰 進行拌和。這種二次加灰的施工工藝在淮南洞山大道石灰土施工時，我們進行了嘗試，效果非常明顯。3. 2石灰品質，灰土拌和均勻性及灰劑量控制進場石灰要能滿足技術規(guī)范所要求的技術標準并與標準試驗時用灰級別一致，且應采取設棚存放等防風避雨措施，防止石灰失效。石灰應在用于工程之前至少7天充分消 解成能通過10mm篩孔的粉狀，并盡快使用。在正式用于工程前必須進行試驗，只有 符合質量要求時方可使用，否則拒絕使用，以免影響成品灰土強度。灰土拌和要均勻，其前提條件是布灰要均勻，否則無從談起。布灰不均勻或者是拌 和不

9、均勻有可能造成試件強度在評定時因變異系數(shù)過大而評定不合格。采用集中廠拌法比較理想，可減少石灰的損失和對環(huán)境的污染， 并能保證拌和的質量，但是現(xiàn)在各施工 單位基本上都是采用路拌法。采用這種方法首先應將素土充分破碎（特別是重粘土）至 符合規(guī)定要求的粒徑范圍（一般小于等于 15mm）,經(jīng)攤鋪、整平后采用輕型壓路機先 穩(wěn)壓12遍，使其表面平整，然后打上方格網(wǎng)（方格網(wǎng)一般以 20 m *20m為好），根據(jù) 設計的灰劑量（灰劑量=十灰質量/十素土質量）及確定的方格網(wǎng)內(nèi)素土十質量（路拌法 灰劑量一般應增加12%）,準確計算出每個方格網(wǎng)內(nèi)所需消石灰質量來進行均勻布灰 （風大時不應布灰）?；也纪瓿杉纯砂韬?，一般

10、拌和23遍即可（具體遍數(shù)由試驗確定）, 但不得留有“素土”夾層，同時要拌入到下一結構層約10 mm深處。在拌和過程中應隨時檢查含水量，使其略大于最佳值。拌好后及時進行灰劑量試驗，石灰劑量必須符合設計與技術規(guī)范要求， 否則必須進 行二次布灰，二次拌和，二次檢驗，直到灰劑量滿足要求為止，防止因灰劑量不足造成 強度滿足不了設計要求。對于高等級公路，現(xiàn)在提倡使用袋裝的磨細的生石灰粉 （磨細的生石灰粉相對消石 灰而言價格要貴些，但總體算下來價格相當），如合徐北10標段在石灰土施工時使用的 就是磨細的生石灰粉。之后我們對此進行了認真總結，概括起來至少有如下幾點好處：3. 2. 1對于重粘土，由于生石灰的化

11、學活性更強于消石灰， 所以生石灰能與土中膠狀顆 粒更好地結合，能夠提高石灰土的強度。3. 2. 2對于過濕粘土，加入生石灰還有顯著的降水作用，試驗表明一般能降低5個白分 點 o3. 2. 3由于袋裝石灰重量比較標準，運用方格網(wǎng)進行布灰且布灰面積乂不大， 便于布灰 均勻。3. 2.4省去中間消解、倒運等一些環(huán)節(jié)，可以說省時乂省工。3. 3含水量控制碾壓時控制好含水量，能夠較好地改善或防止灰土十縮縫的出現(xiàn)， 否則不但會降低 石灰土自身的強度，破壞板體結構，而且還會反射到上面層，影響工程整體質量。另外 含水量控制好，容易碾壓密實，其強度也會相應提高。3.4根據(jù)天氣及季節(jié)性，合理安排施工石灰土應盡量避

12、免在不利季節(jié)施工， 不宜安排在雨季施工，降雨時應停止施工；施 工氣溫應不低于5C,并最好在第一次冰凍來臨之前一個月完成或結束施工。 否則成型 的灰土表層會被凍壞，其強度會大打折扣。在不利季節(jié)，對于未施工完的灰土，特別是最后一層灰土，不應強行施工，而應把 素土給備上，整平穩(wěn)壓，這樣可以保護下層已施工好的灰土 “安全過冬”，同時也為以后施工做一些準備工作。例如，合徐北 06標段就有過這樣的教訓：施工單位沒有過多 考慮季節(jié)性的影響，強行施工的一段約 1Km灰土，也沒有對成品采取防護措施，結果 灰土表層有56cm厚度被凍壞，只好自認倒霉，可以說費工費時乂費錢。3. 5成品灰土養(yǎng)生要及時到位石灰土成型后

13、應及時進行壓實度檢測， 合格后就開始進行養(yǎng)生，養(yǎng)生方法很多，根 據(jù)實際情況可以自行選擇且不受其中的一種限制，但結果是一樣的，即必須保濕養(yǎng)生， 杜絕灰土層表面十濕交替現(xiàn)象發(fā)生。養(yǎng)生期一般不少于7d且應封閉交通（灑水車除外）。養(yǎng)生不好會產(chǎn)生十縮裂縫，破 壞板體結構，形成病害，所以必須要高度重視養(yǎng)生工作。4. 石灰土成型后常見病害與防治4.1石灰土成型時出現(xiàn)彈簧、松散、起皮、擁包現(xiàn)象及其防治石灰土碾壓成型時常會出現(xiàn)局部彈簧、松散并有大面積起皮及擁包現(xiàn)象。局部含水 量過大易產(chǎn)生彈簧現(xiàn)象；拌和不均或局部粗細顆粒離析易導致松散現(xiàn)象； 石灰土表面過 于十燥或薄層貼補易產(chǎn)生大面積起皮現(xiàn)象；壓路機碾壓方式不當易

14、產(chǎn)生擁包現(xiàn)象。為防 止上述這些病害出現(xiàn)，在施工過程中應注意以下幾點：4. 1. 1 土塊要充分粉碎，其最大粒徑不應超過 15mm,特別是重粘土。4. 1.2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 佳含水量的土 1%范圍之內(nèi)，且要拌和均勻。4. 1.3碾壓過程中，石灰土表面應始終保持濕潤狀態(tài)，但不得粘輪。4. 1.4嚴禁薄層貼補，特別是 50mm以下的灰土貼補不牢。這種薄層貼補現(xiàn)象在灰土 驗收時比較多見，主要是施工單位對標高控制不嚴所致。為此要做到攤鋪時“寧高勿低”， 平地機最后進行整平時“下刀不宜過深”，測量人員始終跟蹤監(jiān)控，平地機手必須服從 測量人員的指揮。4

15、.1.5在進行灰土整平時，要有人工配合，對灰土表層鑲嵌的土塊或石塊進行活除，避 免平地機最后精平是時因此而帶出溝槽坑洼。4. 1.6碾壓時，壓路機手應遵循“先輕后重”，“先邊后中”，“先慢后快”的原則，連續(xù) 不斷地且在最短時間內(nèi)碾壓至規(guī)定密實度。 另外根據(jù)投入的壓路機臺數(shù)及氣候條件， 合 理選擇作業(yè)面長度。若作業(yè)段過長，不能在有效時間內(nèi)碾壓成型，一方面會因氣溫高時 造成灰土表層失水過多，出現(xiàn)松散現(xiàn)象，壓不密實；另一方面遇到天氣不好，還沒有來 得及完全成型就突然降雨，造成施工中斷，部分勉強成型的灰土可能會出現(xiàn)一些諸如“結 殼”、“龜裂”等質量病害，而未成型的灰土也將為以后再次施工帶來一定的麻煩。

16、4.2石灰土成型初期出現(xiàn)鼓包、開裂現(xiàn)象及防治4. 2. 1石灰中常含有過火石灰，在石灰穩(wěn)定土成型后，過火石灰顆粒才逐漸消解，體積 膨脹，引起成型后的石灰土層隆起，形似“蘑菇”。為消除這種病害，通常將生石灰提 前1012天運到施工現(xiàn)場進行充分消解，且消解后的石灰要過10mm篩后才能使用。然而施工單位一般都省去了過篩這道工序，因此在進行布灰和拌和時，施工單位必須派專人剔除那些還沒有完全消解的過火石灰。4. 2. 2實際施工過程中，經(jīng)常會發(fā)現(xiàn)石灰土成型 12天出現(xiàn)大量裂縫現(xiàn)象，高溫季節(jié) 尤為明顯。這主要有兩方面原因造成：一種是石灰土自身含水量過大，保濕養(yǎng)生不及時， 水化反應后，石灰土含水量減少，產(chǎn)生

17、十縮裂縫；另一種是降溫過程中石灰土材料產(chǎn)生 體積收縮，形成溫縮裂縫。為了減輕或消除這種病害，石灰土宜在接近最佳含水量時成 型，成型后必須及時采取有效措施保濕養(yǎng)生， 養(yǎng)生期一般不少于7天，養(yǎng)生期應封閉交 通；成型的石灰土冬季要覆蓋保護好。4. 2.3要控制好素土的塑性指數(shù)，使其在 12-20范圍之內(nèi)。塑性指數(shù)高于20的石灰土 容易開裂，如重粘土，這種土對含水量也比較敏感，含水量越大越容易開裂，所以在碾 壓時要按含水量的下限來進行控制，對減少石灰土開裂大有好處；當然塑性指數(shù)小于12也不好，雖然容易拌和與碾壓成型且不開裂，但往往造成強度達不到設計要求，所 以要兼顧考慮。4.2.4為了減少或避免成型的石灰土裂縫的產(chǎn)生， 也可以在石灰土中摻入一定量的粗粒 料，如石屑、小規(guī)格碎石等。當然這種辦法肯定會提高工程造價， 同時也將會給施工帶 來一定困難，今后能否付諸實施，這里只能拭目以待了。5. 結束語雖然石灰土施工工藝比較復雜，受外部因素影響很大，但只要我們能夠活楚了解其 施工機理，