摻灰土路基施工工藝和質量控制

摻灰土路基施工工藝和質量控制摻灰土路基施工工藝和質量控制一、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：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Ⅲ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，如露天堆放時間較長時，要加以覆蓋保管，不應遭日曬雨淋土：土質用塑性指數(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。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)反復倒垛3～4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、灰土路基的填筑當灰土在土場內(nèi)經(jīng)多次處理，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?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備組合方式及碾壓工藝，指導全線摻灰土路基的施工。運輸采用自卸汽車運輸，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，當灰土已破碎至細顆粒狀后，檢測石灰量、含水率，當石灰量合格、含水率達到或接近最佳含水率時，開始碾壓成型。當混合料處于最佳含水率±1%時（如表面水分不足，應適當灑水），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)側起向外側碾壓。碾壓時后輪應重疊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)定土的表面應始終保持濕潤。如表面水蒸發(fā)得快，應及時補灑少量的水。如有“彈簧”、松散、起皮等現(xiàn)象，應及時翻開重新拌和，或用其它方法處理，使其達到質量要求。碾壓結束后，檢測壓實度和灰劑量，檢測合格進行下層填土，保證施工質量。五、主要施工要點1、在路基填筑過濕土時，宜預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，在高于標準擊實含水率1~2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，原先質量符合要求的石灰在無覆蓋情況下堆放幾個月，可使其質量降為等外石灰。6、石灰土在使用前應保證石灰充分消解，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。當使用旋耕機翻曬，粉碎里層濕土時，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，應當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麻面。六、質量通病在施工過程中摻灰土容易出現(xiàn)的質量通病，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重新灑水補充水分后再拌合。若是因表面2~3cm厚摻灰土含水率不夠，則先灑水補充水分待表面摻灰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：①平地機操作手技術較差，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;②過度碾壓。因此，在摻灰土施工時要將松鋪系數(shù)適當調(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％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、施工不當很容易產(chǎn)生裂縫，有的縫可寬達4~5mm，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）土質問題的影響土質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時，應選擇塑指在20以下的土質，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大2~3％，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。這三種常見質量問題，大多與含水率有關，控制好含水率則是摻灰土成功的一個關鍵，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2~3％，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煤，在作燒失量的時候有一部分物質被燒掉而總重量變輕，如果將這一部分燒失量當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上減去確定的石灰燒失量即得出實際含水率，來指導施工。施工時應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1~2cm，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；二是減慢了摻灰土表面的水分蒸發(fā)，這道工序十分關鍵，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施，并做好路基兩側的排水工作，防止路基邊坡水毀。3、路堤應分層填筑，每層表面保持不小于2%的排水坡度，并應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，遇雨時要進行搶壓，同時也用防雨布進行覆蓋，由于路基