二灰土底基層的施工工藝及檢測(cè)

1、灰土底基層的施工工藝及檢測(cè)（【摘要】介紹了用高塑性粘土做二灰土的施工方法，分析了二灰土起皮和松散的原因 及處理方法，強(qiáng)調(diào)了二灰土質(zhì)量檢測(cè)的注意事項(xiàng)?！娟P(guān)鍵詞】二灰土施工工藝質(zhì)量檢測(cè)1 前言同三國(guó)道主干線汾水至灌云高速公路路面底基層設(shè)計(jì)為20cm厚的二灰土，采用路拌法施工，按照公路路面基層施工技術(shù)規(guī)范（ JTJ034 - XXXX的要求，壓實(shí)度為 95%, 7d無側(cè)限抗壓強(qiáng)度為 0.6MPa。根據(jù)連云港地區(qū)土源的實(shí)際情況，所用土質(zhì)為高塑性粘土,很難粉碎，塑性指數(shù)高達(dá) 32.5，超過了規(guī)范要求，從而造成二灰土的施工難度較大，不易達(dá)到規(guī)范要求。為此，需對(duì)高塑性粘土進(jìn)行摻灰砂化處理，摸索出合理的粉碎方

2、法，并通 過優(yōu)化二灰土的配合比設(shè)計(jì)和施工工藝來嚴(yán)格控制施工質(zhì)量。目前該高速公路的二灰土已 達(dá)到規(guī)范要求。眾所周知，質(zhì)量檢測(cè)試驗(yàn)結(jié)果是工程質(zhì)量的判斷依據(jù)，為保證工程質(zhì)量, 檢測(cè)試驗(yàn)應(yīng)在嚴(yán)格執(zhí)行現(xiàn)行有效試驗(yàn)規(guī)程的前提下，對(duì)具體操作做進(jìn)一步的分析，排除試 驗(yàn)過程中的不良影響因素，確保試驗(yàn)數(shù)據(jù)的科學(xué)公正。2原材料采用路線附近的取土坑集中取土，液限W仁58.3 %，塑限 Wp= 25.8 %，塑性指數(shù)Ip =32.5，天然含水量為40%左右，經(jīng)判斷為高塑性粘土。2 . 2石灰米用山東臨沂地區(qū)所產(chǎn)的石灰，系川級(jí)鈣質(zhì)灰，消石灰Cao + Mgo含量約為57%。2 . 3粉煤灰采用連云港新海電廠濕排粉煤灰。3

3、二灰土配合比設(shè)計(jì)配合比設(shè)計(jì)要指導(dǎo)施工并服務(wù)于施工，應(yīng)按施工所能達(dá)到的情況，初步定出施工方案。由于高速公路沿線土的塑性指數(shù)較高且含水量較大，施工前必須對(duì)現(xiàn)有的土質(zhì)進(jìn)行改性才能使用。因此，配合比設(shè)計(jì)時(shí)所用的土樣為摻3%石灰砂化7d的土，經(jīng)檢測(cè)，砂化灰土的有效灰劑量?jī)H剩1%，而土的塑性指數(shù)已由原來的 32.5 降至 16.7；仍選用Mgo含量為57%、剛滿足m級(jí)灰的石灰；擊實(shí)試驗(yàn)和強(qiáng)度試驗(yàn)所用樣品采用同一次取樣。經(jīng)過多種配比試驗(yàn)。結(jié)合本地區(qū)經(jīng)驗(yàn)，考慮二灰土后期強(qiáng)度，施工時(shí)采用的配合比為：石灰：粉煤灰：土=9 : 27 : 64。6質(zhì)量檢測(cè)二灰土的外形尺寸在施工時(shí)一般都能夠達(dá)到要求，下面僅對(duì)二灰土的內(nèi)

4、在質(zhì)量檢測(cè)作一些分析。6.1含水量含水量測(cè)試準(zhǔn)確與否對(duì)二灰土的壓實(shí)度和強(qiáng)度有著較大的影響，二灰土在做標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)試驗(yàn)和配合比試驗(yàn)時(shí)含水量的檢測(cè)一般用烘干法，而實(shí)際施工過程中（碾壓時(shí)、成型強(qiáng)度 試件時(shí)）含水量是用酒精燒干法檢測(cè)的。對(duì)高塑性粘土做二灰土，這兩種含水量的檢測(cè)方 法，測(cè)試結(jié)果相差較大，由于粘性土酒精不易燒透，烘干法比酒精燒干法測(cè)出的含水量大23個(gè)百分點(diǎn)。這樣計(jì)算出的壓實(shí)度也相差約2個(gè)百分點(diǎn)，強(qiáng)度結(jié)果也不能代表二灰土的真實(shí)強(qiáng)度。因此，必須通過試驗(yàn)找出這兩者的關(guān)系，使二灰土在配合比試驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試 時(shí)的含水量相統(tǒng)一。6 . 2灰劑量石灰是二灰土強(qiáng)度的重要保證，實(shí)際施工過程中必須嚴(yán)格控制灰劑量。6

5、.2 . 1標(biāo)準(zhǔn)曲線的建立CaoEDTA結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)施工情況，一般選用剛滿足m級(jí)灰標(biāo)準(zhǔn)的消石灰；由于粉煤灰和土的 耗量一般在3.0ml以下，而石灰的EDTA耗量均在90ml以上，在配制標(biāo)準(zhǔn)溶液時(shí)，采用粉 煤灰用量不變，石灰和土的比例變化來建立灰劑量標(biāo)準(zhǔn)曲線。6 . 2 . 2灰劑量的檢測(cè)在施工現(xiàn)場(chǎng)取已拌和好的二灰土，不過篩直接檢測(cè)；灰劑量稍低，根據(jù)各種灰劑量的 配合比結(jié)果，只要能保證二灰土的強(qiáng)度，可以不二次加灰；若灰劑量過低，則必須重新加 灰拌和；各點(diǎn)灰劑量的偏差也能反映出摻灰的均勻情況。6. 3壓實(shí)度、強(qiáng)度壓實(shí)度和強(qiáng)度是一對(duì)統(tǒng)一的指標(biāo)，7d無側(cè)限抗壓強(qiáng)度0.6MPa是指在95%的壓實(shí)度標(biāo)準(zhǔn)下的結(jié)

6、果。用灌砂法檢測(cè)全層厚的壓實(shí)度，按規(guī)范要求的頻率進(jìn)行檢測(cè)，對(duì)短施工段落進(jìn)行評(píng)定， 最少不能少于6個(gè)點(diǎn)。壓實(shí)度不合格的主要原因有：施工配合比不準(zhǔn)確。這主要和粉煤 灰的用量有關(guān)，粉煤灰的用量多則二灰土的干密度偏小，粉煤灰的用量少則二灰土的干密 度偏大。含水量不均勻。二灰土的表面含水量偏小，造成二灰土表面松散。二灰土的 厚度太大，二灰土的下部碾壓不密實(shí)。在二灰土碾壓前多點(diǎn)取樣，在室內(nèi)混合后測(cè)含水量，立即成型強(qiáng)度試件，養(yǎng)生7d進(jìn)行強(qiáng)度試驗(yàn)。在強(qiáng)度試驗(yàn)過程中要注意以下問題：稱取二灰土試樣的質(zhì)量和成型試件的高度。試件的高度和二灰土的質(zhì)量影響其壓實(shí)度，1mm勺高差能使試件壓實(shí)度增減約2個(gè)百分點(diǎn)，從而造成強(qiáng)度

7、值的誤差較大，試件高度應(yīng)控制在5.00mn± 0.05mm稱取二灰土試樣的質(zhì)量時(shí)，要精確至0.1g。選用合適量程的量力環(huán)。量力環(huán)的量程一般不宜大于5 kN,量程過大壓力讀數(shù)不準(zhǔn)確，計(jì)算時(shí)造成離散系數(shù)偏大，代表值偏小，如量力環(huán)測(cè)出的壓力為0.1KN，計(jì)算出的強(qiáng)度為 0.051 MPa。7小結(jié)本文只是針對(duì)一種土質(zhì)做二灰土的施工情況的介紹，各地區(qū)的材料差別較大，只用一 種方法的試驗(yàn)段不具有廣泛的代表性，成功的施工方法也不止這一種，這需要通過大量的室內(nèi)試驗(yàn)和試驗(yàn)段來驗(yàn)證。經(jīng)多次檢測(cè)，要求20cm厚的二灰土的壓實(shí)度達(dá)到95%非常困難；經(jīng)對(duì)厚為20 cm、已達(dá)到95%壓實(shí)度二灰土的檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，上面

8、的10cm壓實(shí)度一般達(dá)到98%100%，而下面的10cm壓實(shí)度一般僅為88%92%。所以，將二灰土設(shè)計(jì)成15cm厚較為合理，這樣才能保證二灰土的全層都達(dá)到的95%壓實(shí)度。二灰土底基層厚度 設(shè)計(jì)過厚，施工時(shí)必須加大碾壓功率，過度碾壓使得壓路機(jī)的剪切力超過二灰土的抗剪強(qiáng) 度，使二灰土的上部開裂，這反而影響二灰土的使用性能。4試驗(yàn)路施工試驗(yàn)路施工的主要目的：摸索出土的粉碎工藝，確定二灰土生產(chǎn)過程中各種原材料的 用量和布料方法，確定二灰土的拌和遍數(shù)，二灰土含水量的控制方法，掌握二灰土的整形 方法，確定二灰土的碾壓工藝（碾壓時(shí)的機(jī)械組合，碾壓遍數(shù)，碾壓時(shí)間），確定二灰土 的松鋪厚度，了解二灰土的養(yǎng)生情況

9、及生產(chǎn)能力，對(duì)配合比進(jìn)行驗(yàn)證。4 . 1機(jī)械準(zhǔn)備需配備足夠數(shù)量的穩(wěn)定土路拌機(jī)、壓路機(jī)、平地機(jī)、推土機(jī)、鏵犁及旋耕機(jī)、灑水車、 配套的運(yùn)輸設(shè)備。4. 2原材料準(zhǔn)備根據(jù)配合比及擊實(shí)試驗(yàn)結(jié)果計(jì)算各種材料的用量。4.2 .1土1d,再運(yùn)至已交驗(yàn)的路基先在取土場(chǎng)將3%的生石灰摻入土中用于吸水和砂化，悶料 上；先用推土機(jī)初步粉碎整平，再用鏵犁及旋耕機(jī)多次翻拌，將較大的土塊粉碎，悶料45d,當(dāng)土的含水量降至含水量時(shí)再用路拌機(jī)粉碎一遍，此時(shí)觀察其粉碎效果，若效果較好則再繼續(xù)粉碎12遍即能達(dá)到規(guī)范要求；若效果不明顯且有大量堅(jiān)硬的土塊，則停 止用路拌機(jī)粉碎（經(jīng)試驗(yàn)，此時(shí)路拌機(jī)即使繼續(xù)粉碎56遍也不易達(dá)到規(guī)范要求）

10、，這 時(shí)應(yīng)向土內(nèi)灑水，讓水將土塊濕透，由于土塊吸水膨脹，再悶料半天至1天，然后用路拌 機(jī)粉碎12遍，土顆粒即能小于 15mm用平地機(jī)整平并穩(wěn)壓，在整個(gè)施工段落內(nèi)抽取若干個(gè)點(diǎn)，測(cè)出各個(gè)點(diǎn)土的每平方米重量、厚度和含水量，計(jì)算出土的松方容重和平均厚度， 以便準(zhǔn)確控制用土量。4.2.2撒布粉煤灰先檢測(cè)出粉煤灰的含水量，按配合比設(shè)計(jì)用量，將每車粉煤灰過磅，計(jì)算每車粉煤灰 的攤鋪面積，用石灰在整平好的素土上打格上粉煤灰；用平地機(jī)將粉煤灰整平并穩(wěn)壓，再 按測(cè)每平方米的重量、厚度的方法，計(jì)算出粉煤灰的密度和平均厚度，校核粉煤灰的用量。4 . 2 . 3撒布石灰生石灰進(jìn)場(chǎng)后根據(jù)施工計(jì)劃提前將生石灰消解，用振動(dòng)篩

11、過篩，用撒布粉煤灰的方法 撒布石灰，由于石灰的用量較少，用平地機(jī)將石灰攤平后再用人工找平，檢測(cè)并計(jì)算出石 灰的密度和平均厚度。4 . 3拌和石灰撒布好后，用路拌機(jī)拌和，先拌和1遍，測(cè)定混合料的含水量，若含水量過小, 根據(jù)需水量灑水，并將二灰土的含水量控制在比含水量高12個(gè)百分點(diǎn)，悶料半小時(shí)， 再用路拌機(jī)翻拌12遍；在每次翻拌過程中，應(yīng)有23人挖槽檢查路拌機(jī)是否將二灰 土拌勻拌透，二灰土底部是否有素土夾層和漏拌的條帶。二灰土拌勻后，抽取試樣檢測(cè)灰 劑量，做標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)試驗(yàn)，用配合比試驗(yàn)時(shí)的擊實(shí)結(jié)果校核現(xiàn)場(chǎng)二灰土的配合比是否準(zhǔn)確， 并成型二灰土強(qiáng)度試件。4 . 4整形拌和好二灰土后，用推土機(jī)的履帶穩(wěn)壓

12、12遍，消除二灰土潛在的壓實(shí)不均勻現(xiàn)象特別是路拌機(jī)輪胎壓過的地方），然后用輕型壓路機(jī)再穩(wěn)壓一遍，用平地機(jī)整形。4 . 5碾壓精平后檢測(cè)高程，用輕型壓路機(jī)（12 t15 t）靜壓，穩(wěn)壓12遍，穩(wěn)壓過程中找出低洼的地方，將低洼地方的二灰土表面刨松后再用新鮮二灰土填補(bǔ)穩(wěn)壓；穩(wěn)壓后用振動(dòng)壓路機(jī)弱振（高頻低幅，激振力約200kN）23遍，再用振動(dòng)壓路機(jī)強(qiáng)振（低頻高幅,激振力約330 kN） 12遍；然后用光三輪壓路機(jī)（18 t21 t ）靜壓；最后用膠輪壓路1.15 左右。機(jī)終壓12遍。振動(dòng)壓路機(jī)強(qiáng)振1遍后，開始檢測(cè)壓實(shí)度，一般光三輪壓路機(jī)壓12 遍即能達(dá)到 95的壓實(shí)度；再檢測(cè)二灰土頂面高程，計(jì)算松鋪

13、系數(shù)，一般在通過壓實(shí)度的檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，振動(dòng)壓路機(jī)碾壓主要增加二灰土下部的密度，靜壓主要增加 二灰土上部和表面的密度，壓實(shí)度隨著碾壓遍數(shù)的增加而增加，當(dāng)壓實(shí)功達(dá)到一定數(shù)量后壓實(shí)度不再增加；再繼續(xù)碾壓，隨著碾壓遍數(shù)的增加壓實(shí)度反而減小，且表面松散，若此 時(shí)壓實(shí)度仍達(dá)不到要求，說明該壓實(shí)組合不合理，應(yīng)重新調(diào)整壓實(shí)方案。4 . 6養(yǎng)生由于高塑性土的膨脹性較大，且這種土一般采用高于含水量碾壓，因此當(dāng)二灰土失水 后易發(fā)生開裂；良好的養(yǎng)護(hù)能及早地提高二灰土的強(qiáng)度，減少二灰土的表面起皮和松散。5試驗(yàn)段的總結(jié)和大面積的施工通過試驗(yàn)段的施工發(fā)現(xiàn)，局部二灰土的表面有起皮和松散現(xiàn)象，其主要原因?yàn)椋浩?地機(jī)操作手技術(shù)較差，整平次數(shù)過多，使得二灰土的表面有貼補(bǔ)的薄層，并造成表面含水 量過?。贿^度碾壓。因此，在二灰土施工時(shí)要將松鋪系數(shù)適當(dāng)調(diào)大，整平時(shí)將高出的二