如何控制二灰稳定土底基层的施工质量?

摘 要:着重论述了二灰稳定土底基层的施工工艺和施工方法,为确保高等级公路的施工质量, 对二灰稳定土底基层的路拌法施工提出控制措施。

关键词:二灰稳定土 路拌法 施工

引言
二灰土是用石灰、粉煤灰和土三种无机材料,按一定比例, 通过专用机具,加水、拌和均匀、再摊铺碾压成型的一种路面结构 层。它的具体名称视所用土的不同而定,二灰与砂砾称二灰砂砾 土,二灰与碎石称二灰碎石土,二灰土与细粒土称二灰土,二灰 与工业废渣称二灰渣。二灰稳定土施工质量控制是保证工程质量 的关键,只有科学组织施工,才能做出高质量的二灰土结构来。 否则,就会出现弹簧、起皮、开裂等常见病害。因此在二灰稳定 土施工中要进行严格控制。

  1、原材料控制
  严格控制原材料的质量,不使用不符合要求的材料。在选材上应做到质量经济比较,在满足质量要求的前提下,力求经济。
石灰:要符合Ⅲ级以上石灰各项技术指标的要求,采用消解 后的石灰,石灰要分批进料,做到既不影响施工进度,又不过多 存放;尽量缩短堆放时间,如存放时间稍长应予覆盖,并采取封 存措施,妥善保管。
粉煤灰:粉煤灰在二灰土施工中,在石灰的激发下,有慢性 固结作用,使后期强度有较多的增长。因此,应选用较细的,比 表面积大的烧湿量小的粉煤灰,不应含有团块,腐植质或其他杂 质,其中SiO2、AL2O 3和Fe2O3的总含量不小于70%,烧失量不大 于10%,比表面积大于2500cm2/g(或90%通过0.3mm筛孔,70% 通过0.075mm筛孔)。湿粉煤灰的含水量不宜超过35%,场地集中 堆放的粉煤灰,予以覆盖,以避免扬尘或雨水冲刷。在运输时保持潮湿,并加盖蓬布,以防止粉 末飞扬,产生污染。
土:宜采用塑性指数12-20的粘性土(亚粘土),土中土块的最 大尺寸不大于15mm.有机质含量>10%的土不得使用。土中碎 石、砾石颗粒的最大粒径不超过37.5mm.在实际施工中,应结合 当地土质情况,多做试验,多比较,同时考虑工程成本进行优选。
水:凡饮用水皆可使用,遇有可疑水源,委托有关部门化验鉴定。

  2、施工过程
2.1 施工参数的确定
在高等级公路的施工前首先要选出一段试验段,通过试验路 段施工确定以下几项内容:
计算用土量。根据公式1-1计算土的松铺厚度。根据稳定土 的宽度及计算出的厚度和所用车辆的吨位,计算出每车土的摊 铺面积。
公式1-1:
H=ρ0Ph(1+ω)K/ρ
H-原材料松铺厚度;
ρ0-混合料最大干密度;
p-原材料干质量与混合料干质量之比;
ω-原材料含水量;
ρ-原材料湿松密度;
h-混合料压实厚度;
K-混合料压实度。
计算粉煤灰(白灰)用量。根据公式1-1计算粉煤灰(白灰)的 厚度,根据粉煤灰(白灰)的松湿密度及宽度和车辆吨位,计算 每车粉煤灰(白灰)的摊铺面积。
确定最佳的集料配合比与松铺系数
确定合理的作业长度及铺筑厚度;
确定施工机械的配套情况;
确定摊铺及碾压机械的施工操作系数、集料含水量、密实度。
2.2 路拌法施工工艺
二灰稳定土施工工艺流程图。
2.2.1 准备下承层
二灰稳定土的下承层表面应平整、密实,高程、宽度、横坡度符合设计规定,没有松散材料和软弱地点。
2.2.2 测量放样
恢复中线桩,并在两侧边缘外设指示桩,标出二灰稳定土层 的边缘的松铺高程和设计高程。
2.2.3 备料
粉煤灰的准备,如采用湿的粉煤灰应在使用前几天运到现 场,以便滤水,干的粉煤灰应在装运前适当加水运送或用封闭车 辆运输,以免扬灰。堆放时必须使粉煤灰含有足够的水分(含水 量15%-20%),以防飞扬,特别是干燥多风季节更应使料堆表面保 持湿润或加覆盖。
2.2.4 摊铺
上料时指派专人在现场指挥,按进料顺序并考虑均匀布置 的原则,分别指挥车辆分块卸料,并及时用平地机或推土机摊 平,不足部分补齐,多的推走。二灰土的上料顺序为土、粉煤灰、 消石灰,二灰渣的顺序为粉煤灰、消石灰、二灰渣。运输和摊 铺按工艺流程图的层铺法进行。第一种材料摊铺均匀后,先用推 土机排压1-2遍,然后再运送并摊铺第二种材料;同样在第二种 材料层上铺第三种材料。
2.2.5 拌和及洒水
路拌法的拌和是在三层料都摊铺好后进行。工地上使用的是两种拌和机械,一种是稳定土拌和机,一种是拖拉机带铧犁加缺 口圆盘耙。二灰渣最好是先将细料拌和一遍。拌和原则是先干 拌,后洒水至最佳含水量湿拌。使用拌和机拌和时,是先干拌 1~2遍,后湿拌2~3遍。使用拖拉机时,是先干拌2~3遍,后湿 拌 5~6遍。拌和深度应达到稳定层底,严禁拌和层底部残留素土 夹层,应略破坏下承层表面1cm左右,不宜过多,以利上下层结 合。拌和过程中及时检查含水量,如含水量不足则用喷管式洒 水车将水均匀地洒在干拌后的混合料上,在考虑风干,在蒸发风 干,蒸发的情况下,控制混合料含水量等于或略大于最佳含水量 (1%左右)。在拌和过程中,要及时检查拌和深度,使全深度拌和 均匀。撒水车起撒处和调头处应超出拌和段2米以上,防止局部 水量过大。混合料要色泽一致,无灰条、灰团和“花脸”,并且含 水量适当。拌和时应注意杜绝夹层及接头处漏拌。

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2.2.6 整形
混合料拌和均匀后,立即用平地机初步整平和整形。平整过 程中应避免薄层补贴,尽可能采用刮削平整,用拉线检查控制标 高,横坡。初步整形后检查混合料的松铺厚度,必要时进行补料 或减料,松铺系数经试验段确定。然后用平地机、拖拉机或轮 胎压路机快速碾压一遍,以暴露潜在的不平整,再重复以上步骤。
2.2.7 碾压
整平符合要求后,立即压实成型。碾压应遵循先静力稳压,后振压,再静压的原则压至规定的压实度。
①根据路宽、压路机的轮宽和轮距的不同,制订碾压方案, 应使各部分碾压到的次数尽量相同,路面的两侧应多压2-3遍。
②整形后,当混合料的含水量为最佳含水量的(+1%-+2%) 时,应立即用轻型压路机并配合18t以上压路机在结构层全宽内 进行碾压。直线和不设超高的平曲线段,由两侧路肩向路中心碾 压;设超高的平曲线段,由内侧路肩向外侧路肩碾压。一般需要 碾压6-8遍。压路机的碾压速度,头两遍以采用1.5-1.7km/h为宜, 以后宜采用2.0-2.5km/h。
③严禁压路机在已完成的或正在碾压的路段上调头或急刹 车,应保证稳定土层表面不受破坏。
④碾压过程中,稳定土的表面应始终保持湿润,如水分蒸发 过快,应及时补洒少量的水,但严禁洒大水碾压。
⑤碾压过程中,如有“弹簧”、松散、起皮等现象,应及时 翻开重新拌和(加适量的水泥)或用其他方法处理,使其达到质量 要求。
⑥在碾压结束之前,用平地机再终平一次,使其纵向顺适, 路拱和超高符合设计要求。终平应仔细进行,必须将局部高出部 分刮除并扫出路外;对于局部低洼之处,不再进行找补。
2.2.8 接缝和调头处的处理
两工作段的衔接处,应采用搭接。前一段拌和整形后,留5- 8m不进行碾压,后一段施工时,前段留下未压部分,应再加部分生石灰重新拌和,并与后一段一起碾压。
2.2.9 养生
二灰土强度的形成的快慢,很大程度上取决于结构层的湿度 和养护温度。养生过程对二灰土的强度增长,防止早期开裂,板 体的形成都有重要的影响,但往往被忽视,因此,应做好保湿养 生工作。保湿养生,养生期宜不少于7d.养生应及时,在碾压结 束压实度检验合格后,立即开始养生。
①二灰稳定土底基层分层施工时,下层二灰稳定土碾压完成 后,在采用重型振动压路机碾压时,宜养生7d后铺筑上层二灰稳 定土。在铺筑上层稳定土之前,应始终保持下层表面湿润。 在铺筑上层稳定土时,宜在下层表面洒少量水。底基层养生7d后,方 可铺筑基层。
②每一段碾压完成并经压实检查合格后,应立即开始养生。
③用洒水车经常洒水进行养生。每天洒水的次数应视气候而定。整个养生期间应始终保持稳定土层表面潮湿。
④在养生期间未采用覆盖措施的二灰稳定土层上,除洒水车 外,应封闭交通。在采用覆盖措施的二灰稳定土层上,不能封闭交通时,应限制重车通行,其他 车辆的车速不应超过30km/h。

  3、结论
由于二灰土具有后期强度高,较好的扩散应力作用,以及 在形成过程中,内部进行物理化学反应,形成致密整体,具有良 好的水稳定性和抗冻性,并且二灰土具有废物利用,有利于环保 等优点,因此,二灰土在公路施工中广泛被使用。所以控制好二 灰土施工中的各个环节对提高公路工程质量非常重要。