談石灰改良土填料拌和施工工藝和質量控制

韋陸軍

(中建鐵路建設有限公司，北京 100053)

1 概述

隨著我國高鐵技術的不斷發展，對施工質量的要求越來越高，路基填筑質量尤為重要，鐵路運營常出現的質量問題大部分在路基上，這就對路基的施工提出相當高的要求，一般的填料和施工工藝不能滿足要求，填料必須經過改良，改良后填料拌和施工質量必須符合要求，這是進行填筑施工的前提條件。現在我國路基施工填筑工藝已相當成熟，下面重點闡述一下石灰改良土拌和施工工藝和質量控制。

2 石灰改良土填料要求

合寧鐵路路基為膨脹土路基施工，施工前要進行實驗段填筑。合寧鐵路沿線土質為膨脹土，此土遇水膨脹軟化和失水急劇收縮，不能作為路基填料，必須進行改良。借鑒近年來的實驗成果，采用摻入石灰進行化學改良，石灰的摻量通過試驗確定，改良后的填料質量、壓實質量和無側限抗壓強度必須達到設計要求。經過試驗確定消石灰的摻量為干土質量的5%。

填料的原材料必須符合要求。素土不得含有樹皮、草根和腐殖土;石灰指標達到規范要求，每4 000 t進行一次有效鈣、氧化鎂檢驗;施工用水符合規范要求。

混合料拌和后進行含水量、含灰量、顆粒分析、無側限抗壓強度、地基系數、壓實系數檢驗。檢驗方法符合試驗規程及規范要求。

石灰粉末很細，在運輸、使用中容易產生揚塵，應采取環境保護措施。為防止石灰受潮、變質，做好下墊上蓋措施。

3 石灰改良土拌和施工工藝

采用石灰改良土，基床以下路堤本體采用預拌路拌法石灰改良土填料，基床底層部分采用集中廠拌石灰改良土填料。

3.1 填料拌和

3.1.1 預拌路拌法

預拌路拌場地分預拌場地和路拌場地兩處。預拌在取土場，路拌在路基上。預拌是用挖掘機拌和，路拌用路拌機在路基面上拌和。預拌路拌法是在取土場按照確定的摻灰量，用挖掘機進行拌和，然后將填料運輸到路基進行攤鋪，用路拌機拌和均勻。

路拌合格后，推土機攤鋪、平地機整平、振動壓路機碾壓。采取路堤全寬水平分層填筑壓實的施工方法。

1)石灰撒布。用推土機清除取土場表層土，然后平整表面。首先確定拌和取土深度，根據挖土機一次挖土深度，一般取土深度為1 m，取土范圍根據挖掘機作業半徑和取土場情況確定，按照試驗確定的摻灰量和現場土的干密度、石灰含水率，計算1 m取土深度摻灰量，確定石灰的攤鋪厚度。用石灰線劃分布灰網格，按確定的石灰厚度進行布灰、攤鋪、整平。

2)預拌。用挖掘機取土拌和，取土深度控制在0.95 m～1.05 m之間，在布灰范圍內挖土橫向一次取完，縱向倒退作業，將混合料卸到一側，這樣有利于挖掘機司機操作，發揮更高的功效。取土時，安排專人對取土深度進行測量盯控，確保取土深度。堆土時，盡量把土堆成圓錐體，在圓錐體頂面卸料，在錐體底面把大塊料濾出來，再進行清理粉碎，重新拌和。一次翻拌完成后，再把混合料翻拌至取土坑內，這樣預拌三次，混合料外觀色澤將均勻一致，如外觀還不均勻，應增加翻拌遍數，完成預拌，并打堆燜料。在翻拌過程中，盡力減少揚塵，挖掘機斗卸料時不宜太高，盡可能降低高度。

3)路拌。路拌前，在路基上用路拌機對預拌完的填料進行試拌，確定虛鋪厚度、拌和次數。試驗人員對最佳拌合效果的含水量進行檢測，以確定最佳燜料時間和最佳含水量。按分層填筑工藝將預拌好的混合料裝運到填土區段，按規定路拱攤鋪初平后，路拌機碎土拌和。路拌過程中專人跟隨，檢查拌和深度、搭接、平整情況，并適時調整路拌參數。拌和深度要求深入基面1 cm左右，以便加強上下層之間的連接。縱向接頭部位的搭接長度不小于30 cm。一般路拌3遍后，可以達到顏色均勻一致，大于15 mm的顆粒含量小于20%。不滿足要求時，要按路拌工藝重新布灰拌和或增加拌和遍數。

經過預拌和路拌后，進行攤鋪、整平、碾壓等以后的工序。

3.1.2 廠拌法

基床底層填料采用廠拌法改良石灰土。配置具有電子自動計量系統的穩定土拌和設備集中拌制石灰土，自卸汽車運輸，推土機全幅攤鋪，平地機精平，振動壓路機碾壓。由于膨脹土易結塊，膨脹土摻灰前要采用碎土機碎土，確保摻灰拌和均勻、土塊粒徑符合要求。

1)基床底層石灰改良土拌和站的設置。拌和站選在地勢較高、離水源較近、交通便利的地方，而且在居民區主導風向下方，拌和站配有相應的除塵設備。拌和站的面積根據場拌石灰土的數量決定。拌和站內場地進行硬化處理，存放石灰處底層采用隔水材料。場區內要設置2%～4%的橫向坡度，以利排水。拌和站的四周開挖排水溝。為了防止雨淋，石灰、膨脹土的備料場均建成篷式。不同品種、規格的材料之間應修建隔料墻。

2)膨脹土的粉碎。將備好的土送入灰土破碎機粉碎，填料粉碎后按一定頻度用篩分法檢驗粉碎質量。經質量檢驗合格后及時進行拌和。

3)混合料的拌和。正式拌和之前，對所有設備進行調試，確定出配料機料倉的輸送帶轉速，使混合料的含水量、顆粒級配達到要求，同時控制改良劑用量符合設計配比要求。混合料組成發生變化時重新進行調試。然后用裝載機將膨脹土及石灰分別倒入拌和機的料斗內，先開啟拌和機主機出料皮帶機和攪拌機，最后開啟配料機的皮帶輸送機，這樣膨脹土及石灰通過配料機的皮帶輸送機進入到拌和鍋內，攪拌機完成拌和工作，并將拌和料由輸送帶輸送到儲存倉，漏斗法裝入自卸汽車，運至路基作業段。為了保證拌和填料的均勻性，填料拌和后按一定頻度用EDTA滴定法檢驗摻灰量和均勻性，填筑前按設計提供的配合比進行重型擊實試驗及無側限抗壓試驗，滿足設計要求。拌和好的石灰土在當天鋪筑完畢，以免含水量發生變化，滯壓時間不超過24 h。

4)混合料的運輸、攤鋪、碾壓、整形應符合相關技術要求。

3.2 填筑

改良石灰土路基在填筑前，應選擇具有代表性的地段進行工藝性填筑試驗，選擇長度不小于100 m的試驗段，確定工藝參數，報監理單位和建設單位簽認。路基填筑試驗路段在填料取樣檢驗合格的基礎上進行修筑。通過試驗路段，檢驗和確定施工配合比、確定施工機械最佳組合、改良土碾壓遍數、拌和遍數、攤鋪厚度、含水量控制等，據以全面組織施工。

4 石灰改良土質量控制

1)石灰改良土采用的石灰原材料質量必須符合相關技術標準，通過消解后的石灰按照檢測頻率進行檢測，檢驗鈣鎂含量和細度，檢驗合格后方可使用。在取土場選取符合要求的土質和石灰進行充分拌和，拌和均勻，使石灰和素土充分接觸發生反應，達到改良效果。施工中，嚴格控制填料的含水量、含灰率、石灰顆粒粒徑，使其達到設計和規范要求。2)生石灰應充分消解，消解石灰的時間不小于7 d，消解時嚴格控制用水量，防止太干飛揚，過濕成團，一般每噸石灰用水量為500 kg～800 kg。3)按照檢驗標準和頻率對拌和料的石灰含量進行檢測，嚴格控制石灰的摻和量，石灰含量偏差必須控制在－0.5%～+1%內，以免出現填料不合格，影響填筑質量。4)嚴格控制填料含水率。考慮到填料在運輸途中和填筑過程中會損失一部分水分，酌情考慮其含水量應比最佳含水量適當大一些。在陽光特別強烈或大風的情況下，現場應有水車跟進，隨時檢測含水量并灑水調整。在下雨天應對料場的填料采取必要的覆蓋措施，防止填料含水量過大難以處理。5)按照工藝試驗確定的攤鋪厚度、碾壓遍數、拌和遍數、含水量等參數，嚴格控制填筑質量。當不能采用大型碾壓機械施工時，要人工配合采用小型打夯機進行壓實，保證壓實質量。

5 結語

石灰改良土路基施工質量在施工過程中必須嚴格控制，才能保證道路運營時滿足要求，達到使用壽命。在施工中，對填筑質量嚴格控制，按照配合比要求摻拌，填料拌和均勻，嚴格按照“三階段”“四區段”“八流程”施工工藝，路基填筑質量將得以保證。

[1] TB 10414-2003，鐵路路基工程施工質量驗收標準[S].

[2] TB 10202-2002，鐵路路基施工規范[S].

[3] TB 10102-2010，鐵路工程土工試驗規程[S].