悶灰路拌法工藝在石灰土基層施工中的應(yīng)用

1、悶灰路拌法施工專(zhuān)項(xiàng)施工方案鑒于本工程特殊性工期緊、任務(wù)重及周邊施工環(huán)境復(fù)雜性。我公司在分析各種影響工程質(zhì)量的因素和施工特點(diǎn)、難點(diǎn)后，精心編制了本冊(cè)施工方案。石灰土基層是市政道路、公路、高速公路等市政公用基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中經(jīng)常采用的旨在改善土質(zhì)、增加土體穩(wěn)定性的常用施工技術(shù)措施，是道路工程建設(shè)中主要的受力基層。由于石灰土基層具有施工工藝成熟、完善，造價(jià)指標(biāo)相對(duì)經(jīng)濟(jì)、合理，對(duì)道路的使用功能提供了有力的基礎(chǔ)和保證，因此被廣泛地應(yīng)用。悶灰法施工工藝是目前采用的一種新型石灰土基層的施工方法，一般的施工工藝流程為“土源悶生石灰降低土體含水量悶灰土體翻拌運(yùn)輸至路基路拌粉碎、晾曬灰劑量檢測(cè)（如灰劑量不足二次摻灰）

2、平整、碾壓成型”。本工程采用悶灰法施工工藝在是對(duì)石灰消解工序上的不同處理措施，有效地利用石灰消解過(guò)程中對(duì)降低土體含水量及利用石灰消解散發(fā)熱量防凍作用，達(dá)到了節(jié)約工程成本、推動(dòng)施工工期作用、提高石灰土路拌的均勻性、保證石灰土基層施工質(zhì)量的預(yù)期目的。1 原材料要求1.1 土土應(yīng)選用稍具粘性的土壤，砂性土、粉砂土、粘性土均可使用。土的質(zhì)量必須保證，不能是沼澤土、淤泥、泥炭，不能是含有易腐朽物質(zhì)的材料，應(yīng)盡量采用有機(jī)質(zhì)含量小于4%、液限小于50%、塑性指數(shù)在415 之間的土源為宜，使用塑性指數(shù)偏大的粘性土?xí)r，應(yīng)進(jìn)行粉碎，粉碎后土塊的最大尺寸不應(yīng)大于15 mm。1.2 生石灰生石灰一般應(yīng)采用級(jí)灰且經(jīng)試驗(yàn)

3、合格，有效鈣鎂（CaO+MgO）含量不小于70%。生石灰應(yīng)妥善保管，在使用中應(yīng)盡量縮短存放時(shí)間。2 混合料組成石灰土又稱(chēng)為石灰穩(wěn)定土，是由石灰和土按一定比例拌制而成的混合料，利用膠凝和結(jié)晶反應(yīng)，使土體剛度增大，旨在提高天然土壓實(shí)后的強(qiáng)度和水穩(wěn)定性，適宜于鋪筑市政道路底基層和基層。一般石灰穩(wěn)定土的摻灰量主要為6、8、10%、12%等。3 施工設(shè)備3.1 大型機(jī)械設(shè)備大型機(jī)械設(shè)備主要有：挖掘機(jī)、推土機(jī)、平地機(jī)、裝載機(jī)、路拌機(jī)、振動(dòng)壓路機(jī)、輪胎壓路機(jī)、光輪壓路機(jī)、灑水車(chē)等。3.2 小型機(jī)具主要有蛙夯或沖擊夯、四齒耙、雙輪手推車(chē)、鐵鍬等。3.3 測(cè)量和檢測(cè)設(shè)備主要有水準(zhǔn)儀、經(jīng)緯儀、全站儀；3m 直尺、

4、平整度儀、灌砂筒、貝克曼梁等。4 施工工藝悶灰路拌法石灰穩(wěn)定土的施工，首先在悶灰場(chǎng)按照設(shè)計(jì)石灰用量摻加生石灰，然后打堆悶料；悶灰時(shí)間一般控制在35天左右，使過(guò)濕的土堆和生石灰發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，使土體顆粒松散、土的性質(zhì)改變、土的含水量和塑性指數(shù)降低、土體易于粉碎；悶灰完成后將悶灰土運(yùn)至路基，根據(jù)灰劑量檢測(cè)，若石灰衰減后的灰劑量小于設(shè)計(jì)劑量，則需進(jìn)行第二次補(bǔ)灰，加灰時(shí)必須均勻地播撒，然后及時(shí)完成路基處理、碾壓成型。4.1 悶灰4.1.1 悶灰場(chǎng)布置石灰土悶料宜選在在道路基層外或悶灰點(diǎn)進(jìn)行，根據(jù)道路寬度，在道路基層外、就近堆置點(diǎn)、取土點(diǎn)區(qū)域內(nèi)平整出場(chǎng)地做為悶灰堆料場(chǎng)。悶灰場(chǎng)的布置四周開(kāi)設(shè)排水明溝，有利于

5、及時(shí)排除積水。悶灰場(chǎng)和施工現(xiàn)場(chǎng)的交通運(yùn)輸便道，以及悶灰場(chǎng)內(nèi)的臨時(shí)便道，應(yīng)保證其強(qiáng)度和耐久性，整條交通運(yùn)輸便道應(yīng)保持平整，以防運(yùn)輸過(guò)程中材料灑落，污染環(huán)境、浪費(fèi)材料。4.1.2 一次摻灰將經(jīng)檢測(cè)合格的土源用挖掘機(jī)或推土機(jī)，堆成便于計(jì)算方量的棱臺(tái)形狀并采用機(jī)械斗予以拍緊；土堆棱臺(tái)底面的長(zhǎng)寬可根據(jù)悶灰場(chǎng)范圍點(diǎn)確定，棱臺(tái)的高度不宜小于2.5 m，不宜大于4 m；根據(jù)棱臺(tái)體積公式可以計(jì)算出土堆的體積并換算成質(zhì)量，按照設(shè)計(jì)的摻灰量計(jì)算出需要的石灰用量。考慮到石灰劑量會(huì)隨時(shí)間而衰減，因此計(jì)算石灰用量時(shí)需要考慮適當(dāng)增加石灰用量。在棱臺(tái)土堆的頂面分段開(kāi)挖幾處約1.5 m 深的洞口，將計(jì)算過(guò)的石灰用量采用平均等分

6、的方法分別放入幾個(gè)洞口中，然后用土將洞口予以封堵，封堵洞口的土源厚度不宜小于0.7 m。摻灰完成后，需用挖掘機(jī)的機(jī)械斗將整個(gè)土堆棱臺(tái)的側(cè)面和頂面予以修平、拍緊；若逢雨季，整個(gè)土堆棱臺(tái)需用篷布或塑料薄膜予以覆蓋壓緊，防止雨水滲入悶灰土堆棱臺(tái)，影響悶灰效果、增加石灰用量和影響石灰土質(zhì)量。4.1.3 翻拌為保證悶灰石灰土的均勻性，在悶灰12 d以后，必須開(kāi)始對(duì)悶灰土進(jìn)行翻拌。采用挖掘機(jī)對(duì)悶灰土進(jìn)行翻拌，翻拌采取挖掘機(jī)后退式、翻拌土前置式的順序進(jìn)行。翻拌過(guò)程中特別需要注意的是對(duì)尚未實(shí)質(zhì)性粉碎、結(jié)團(tuán)、大塊土體的處理，可使用挖掘機(jī)的機(jī)械斗在翻拌時(shí)對(duì)上述土體采用敲打、滾動(dòng)、翻落的方式進(jìn)行初步粉碎，為下步悶灰

7、創(chuàng)造條件。翻拌一次完成以后，對(duì)悶灰土體仍應(yīng)打堆、修坡、拍緊成棱臺(tái)型，并適時(shí)覆蓋。翻拌次數(shù)根據(jù)悶灰效果和土體粉碎程度來(lái)決定，一般情況下翻拌次數(shù)不小于2 次，特別難以粉碎的土體可以增加翻拌次數(shù)或適當(dāng)增加石灰用量，直至悶灰的料粒拌和均勻、沒(méi)有大于2 cm 的粒料、沒(méi)有生料和夾生料、土粒砂化呈粉狀、含水量適中為止。4.1.4 覆蓋悶灰完成以后的石灰土熟料必須打堆、拍緊，并必須立即采用篷布或塑料薄膜予以全面覆蓋，防止淋雨、受潮，影響熟料的質(zhì)量和含水量。熟料放置的時(shí)間不宜過(guò)長(zhǎng)，否則石灰劑量衰減損失很快，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行石灰土基層的施工。4.2 悶灰熟料攤鋪悶灰后的熟料應(yīng)及早進(jìn)行石灰土基層的施工，在悶灰場(chǎng)采用挖掘

8、機(jī)配合自卸車(chē)裝載悶灰熟料，并運(yùn)輸至需要施工的位置。在經(jīng)驗(yàn)收合格的下承層上按照施工范圍的區(qū)段，堆置悶灰熟料。堆置長(zhǎng)度為7080 m 左右時(shí)，挖掘機(jī)、小型推土機(jī)或平地機(jī)開(kāi)始進(jìn)行平整，將悶灰完成后的土均勻攤鋪在預(yù)定的道路路基寬度上，表面應(yīng)力求平整，并有規(guī)定的路拱。熟料在攤鋪的過(guò)程中，應(yīng)再一次進(jìn)行拌合，以提高熟料的均勻性。悶灰熟料在攤鋪過(guò)程中應(yīng)注意隨時(shí)檢查松鋪材料層的厚度，看其是否符合預(yù)計(jì)要求（松鋪厚度= 壓實(shí)厚度×松鋪系數(shù)）。松鋪系數(shù)一般情況下擬定為1.41.6，準(zhǔn)確的松鋪系數(shù)應(yīng)在試驗(yàn)段碾壓完畢經(jīng)測(cè)試后，根據(jù)實(shí)際壓實(shí)情況確定，確保石灰土基層的厚度達(dá)到規(guī)定的壓實(shí)厚度要求攤鋪好的悶灰熟料經(jīng)過(guò)一

9、次摻灰、翻拌、覆蓋、運(yùn)輸和攤鋪等工序，整個(gè)過(guò)程已經(jīng)有一段時(shí)間間隔，石灰劑量在一定程度上會(huì)有衰減損失。為保證石灰土的施工質(zhì)量和成型效果，在攤鋪完熟料和整形碾壓前必須予以適當(dāng)?shù)难a(bǔ)灰，以保證設(shè)計(jì)含灰量和補(bǔ)償衰減損失的灰劑量。根據(jù)有關(guān)實(shí)驗(yàn)表明，補(bǔ)灰量一般控制在1%以?xún)?nèi)。在攤鋪好并經(jīng)平整的熟料上劃分2 m×2 m的方格網(wǎng)，按照計(jì)算好的補(bǔ)灰量，先行充分消解石灰（建議最好采用袋裝磨細(xì)生石灰，以方便計(jì)量），然后人工用小斗車(chē)計(jì)量按計(jì)算的數(shù)量分堆至各個(gè)方格內(nèi)，再人工使用刮板將其攤鋪均勻。注意一定要攤鋪均勻，這會(huì)直接影響到抽檢的石灰劑量。4.4 拌和、整形和碾壓4.4.1 拌和拌和機(jī)械采用徐工的WBG23

10、0 穩(wěn)定土拌和機(jī)，拌和深度應(yīng)達(dá)到石灰穩(wěn)定土層底。設(shè)置專(zhuān)人跟隨拌和機(jī)，隨時(shí)檢查路拌機(jī)的拌和深度，并配合拌和機(jī)操作員隨時(shí)調(diào)整拌和深度。通常情況下應(yīng)拌和兩遍以上，特殊情況時(shí)可根據(jù)需要加拌12遍，確?；旌狭铣浞职韬途鶆?，避免“夾層”。在拌和過(guò)程中，及時(shí)檢查含水量。若含水量過(guò)小，用噴管式灑水車(chē)補(bǔ)充灑水，使混合料的含水量大于等于土的最佳含水量（可大1%左右），灑水車(chē)行駛的距離應(yīng)適當(dāng)加長(zhǎng)些，灑水車(chē)起灑處和另一端調(diào)頭處都應(yīng)超出拌和段2 m 以上。灑水車(chē)不應(yīng)在正進(jìn)行拌和的，以及當(dāng)天計(jì)劃拌和的路段上調(diào)頭和停留，以防局部水量過(guò)大，且路拌機(jī)械應(yīng)緊跟在灑水車(chē)后面進(jìn)行拌和；若含水量過(guò)大，則嚴(yán)禁灑水，采用增加路拌機(jī)拌和遍數(shù)

11、的方式，均勻表層和底層的悶灰熟料，以加快水分的蒸發(fā)。在路拌機(jī)拌和過(guò)程中，要配備人工配合挑揀出超尺寸的土顆粒，清除粗細(xì)石料“窩”，以及局部過(guò)濕之處，以防止在碾壓階段產(chǎn)生起皮、龜裂、泥餅等不良現(xiàn)象。拌和完成的標(biāo)志是：混合料色澤均勻、一致，沒(méi)有灰條、灰團(tuán)和花面，且含水量合適均勻。4.4.2 整形混合料拌和均勻后，先采用輕型壓路機(jī)穩(wěn)壓1遍，以使石灰穩(wěn)定土基層具備初步的穩(wěn)固性。小型推土機(jī)配合平地機(jī)初步整平和整形，先用推土機(jī)將混合料大致整平，然后用平地機(jī)或輕型壓路機(jī)快速碾壓12 遍，以暴露潛在的不平整用光輪壓路機(jī)碾壓時(shí)，因輪子表面沒(méi)有花紋，壓后表面比較光滑。用平地機(jī)整平前，應(yīng)先用齒耙把低洼處表面5 厘米以

12、上耙松，避免在較光滑地表面產(chǎn)生薄層找補(bǔ)的情況。用平地機(jī)進(jìn)行整形后再碾壓一遍。對(duì)于局部低洼處，應(yīng)及時(shí)找補(bǔ)平整，必要時(shí)再返回刮一遍。每次整形都要按照規(guī)定的坡度和路拱進(jìn)行，特別要注意接縫處的整平，接縫必須順直平整。成形后的路拱如果橫坡或平整度不合要求時(shí)，仍可用平地機(jī)精平一刀，確?；彝撩鎸悠秸葷M(mǎn)足要求。4.4.3 碾壓石灰穩(wěn)定土基層整形后，當(dāng)混合料處于最佳含水量+1%+2%時(shí)（如表面水分不足，應(yīng)適當(dāng)灑水），立即用12 t 以上壓路機(jī)、重型輪胎壓路機(jī)或振動(dòng)壓路機(jī)在路基全寬內(nèi)進(jìn)行全幅碾壓。為便于碾壓密實(shí)，用1215 t 壓路機(jī)碾壓時(shí)，石灰土厚度不宜大于15 cm；用1520 t 壓路機(jī)碾壓時(shí)，壓實(shí)厚度應(yīng)

13、不大于20cm；且采用先輕型，后重型壓路機(jī)碾壓（分層鋪筑時(shí)，下層宜稍厚）。石灰穩(wěn)定土基層的整個(gè)碾壓過(guò)程，一般按照以下三個(gè)階段進(jìn)行。初壓階段采用輕型812 t 壓路機(jī)全幅初壓23 遍；復(fù)壓階段采用1618 t 重型震動(dòng)壓路機(jī)震壓24 遍；終壓階段采用重型1821 壓路機(jī)靜壓23 遍。碾壓時(shí)后輪應(yīng)重疊1/3 的輪寬，后輪必須超過(guò)兩段的接縫處。后輪壓完路面全寬時(shí)即為一遍。碾壓一直進(jìn)行到要求的密實(shí)度為止，一般需68遍。兩側(cè)和縱橫接縫處，壓路機(jī)的方式同路基碾壓，應(yīng)多壓23 遍。碾壓過(guò)程中，如石灰土表面水分蒸發(fā)得很快，應(yīng)及時(shí)補(bǔ)灑少量的水。如有“彈簧”、松散、起皮等現(xiàn)象，應(yīng)及時(shí)翻開(kāi)重新拌和、重新碾壓，使其達(dá)

14、到質(zhì)量要求。嚴(yán)禁壓路機(jī)在已完成的或正在碾壓的路段上“調(diào)頭”和急剎車(chē)，以保證石灰穩(wěn)定土表層不受破壞（見(jiàn)圖4）。在碾壓結(jié)束之前，用膠輪壓路機(jī)再終平一次，使其縱向順直，路拱和標(biāo)高符合設(shè)計(jì)要求。終平應(yīng)仔細(xì)進(jìn)行，必須將局部高出部分刮除并掃出路外，對(duì)于局部低洼之處，不再進(jìn)行找補(bǔ)，留待鋪筑面層時(shí)處理。碾壓時(shí)，后輪應(yīng)重疊1/2 輪寬；后輪必須超過(guò)兩段的接縫處，后輪壓完基層的全寬時(shí)即為一遍，碾壓一直進(jìn)行到要求的壓實(shí)度為止。4.5 養(yǎng)生石灰土在養(yǎng)生期間應(yīng)保持一定的濕度，養(yǎng)生采用灑水和塑料薄膜覆蓋相結(jié)合的方法。養(yǎng)生期一般不少于7 d。在養(yǎng)生期間，在采用覆蓋措施的石灰土上應(yīng)封閉交通。養(yǎng)生期結(jié)束后，在盡早的時(shí)間內(nèi)鋪筑二

15、灰碎石或水泥穩(wěn)定碎石道路基層，不宜讓石灰土長(zhǎng)期裸露、暴曬，否則石灰穩(wěn)定土基層表面易于起皮、起灰、龜裂、開(kāi)裂。4.6 施工中應(yīng)注意的問(wèn)題4.6.1 接縫和“調(diào)頭”處的處理兩工作段的搭結(jié)部分，應(yīng)采用對(duì)接形式，前一段拌和后，留58 m 不進(jìn)行碾壓，后一段施工時(shí)，將前段留下未壓部分，一起再進(jìn)行拌和。拌和機(jī)械及其它機(jī)械不宜在壓成的石灰土上調(diào)頭。如必須在上進(jìn)行調(diào)頭，應(yīng)采用措施（如覆蓋10 cm 厚的砂或砂礫）保護(hù)調(diào)頭部分，使石灰土表層不受破壞。4.6.2 縱縫的處理石灰土施工應(yīng)盡可能避免縱向接縫，必須分兩幅施工時(shí)，縱縫必須垂直相接，不應(yīng)斜接。一般情況下，縱縫可按下述方法處理：在前一幅施工時(shí)，在靠中央一側(cè)用方木或鋼模板做支撐，方木或鋼模板的高度與石灰穩(wěn)定土層的壓實(shí)厚度相同?；旌狭习韬徒Y(jié)束后，靠近支撐木（或板）的一條帶，應(yīng)人工進(jìn)行補(bǔ)充拌和，然后進(jìn)行整形和碾壓。在鋪筑另一幅時(shí)，或在養(yǎng)生結(jié)束時(shí)，拆除支