嚴新芳
摘 要:本文根據筆者6%石灰土路拌法施工監理實踐,簡述了石灰土路基施工階段的施工質量控制要點。分析了石灰穩定土常見病害產生的原因,并提出了病害防治措施。
關鍵詞:石灰穩定土;病害;施工質量;控制
1 引言
6%石灰土被廣泛應用于城市道路路基施工中,由于石灰土對土質的要求較高,對含水量的控制嚴格,而且施工中大多數采用路拌法,導致施工過程中往往出現一些質量問題,如石灰土強度不夠,壓實度不足、石灰土龜裂、表面起皮松散、彈軟。
2 施工過程中的監理質量控制
2.1 鋪土、鋪灰的厚度計算
6%石灰穩定土在道路施工中一般使用現場路拌法施工,其中鋪土與鋪灰厚度的計算是否準確,影響到石灰的劑量,同時影響著強度。計算厚度時,需要把設計配合比中的材料質量比換算成體積比。如消石灰與土由質量比換算成體積比的計算公式為:H=ρ0Ph(1+w)K/ρ
H-石灰松鋪厚度
ρ0-石灰土的最大干密度
P-石灰干質量與石灰土干質量之比
w-石灰含水量
ρ-石灰濕松密度
h-石灰土壓實(設計)厚度
K-石灰土壓實度
根據計算石灰的厚度,按照石灰的松濕密度及寬度和車輛噸位,計算每車石灰的攤鋪面積。在下層路基上打上方格網(方格網一般為10m×10m),根據設計的灰劑量準確計算出每個方格網內所需的消石灰來進行均勻布灰。這里有兩處習慣上的錯誤理解,一是無論測定石灰還是土的密度,都用室內實測的松方干密度;二是石灰土的最大干密度用標準擊實試驗測得的標準干密度。首先消石灰都有一定的含水量,其松方密度因含水量的不同而變化,因此施工前應做消石灰的密度隨含水量變化的試驗,繪出曲線,供施工時查對,以減少劑量誤差。石灰與土在裝卸或攤鋪過程中體積變化較大,不同的攤鋪設備對土的壓實效果也不同,因此,應測定攤鋪并整平后土的密度與含水量,計算出干密度作為此處的松方干密度,用于計算鋪土、鋪灰的厚度。鋪石灰厚度也應以拌和前石灰的密度狀態作為此處的計算依據。因此可用攤鋪并整平后的厚度控制施工配比,并通過劑量測定進一步校核厚度。在工作中,有時遇到由于密度實測不準確,計算出的鋪灰厚度不準確,導致石灰劑量太大或太小,現場壓實度起不到控制壓實的作用。影響強度的同時還會導致干縮裂縫加劇。其次,在計算鋪土、鋪灰厚度時,所用的石灰土的最大干密度最好取標準干密度與設計干密度(即設計壓實度與標準干密度的乘積)的中間值。
2.2 石灰劑量的檢測
石灰劑量的測定目前常用EDTA法,一般約10min測定一個數據。劑量的測定一定要在現場結合料攤鋪整平后取樣,為減少取樣誤差可用一個約5m直徑的透明塑料筒在取樣點垂直切下直至該層底部,將筒內的石灰土全部取出用于測定劑量,并量出灰、土層的厚度。測出的劑量若不合適,及時調整。
2.3 壓實度的質量控制
由于施工現場受各種客觀原因制約,有時導致土質差別很大,所以要根據不同地段的土質分別進行試驗分析并做出相應的標準擊實,施工時根據不同土質與之對應的最大干密度與最佳含水量來控制施工壓實度。
3 石灰穩定土常見病害原因分析及施工質量控制
3.1 石灰土不均勻
3.1.1 現象:石灰土出現花料,灰、土分布不勻。
3.1.2 原因分析。①、拌和機具功率不足,拌合深度不夠,路槽上未充分拌合均勻。②、直徑大于15mm的土塊未先粉碎或剔除。③、土的塑性指數較大,容易結團,拌和困難。
3.1.3 施工質量控制。①、應選用合適的機具進行路拌法施工,保證有足夠的翻拌深度和打碎能力,通常宜選用專用穩定土拌和機,在拌合過程中,應隨時檢查調整拌合的深度,特別在兩層灰土之間不能有素土夾層。②、土塊應盡可能粉碎,最大尺寸不應超過15mm,對于超尺寸土塊應予剔除。③、對于塑性指數較大的土,應用專用機械加強粉碎,在用石灰穩定時,可用兩次拌和法,第一次加部分石灰拌和后,悶料一夜,再加入其余石灰,進行第二次拌和。
3.2 壓實度不足
3.2.1 現象。石灰土壓實后,表面輪跡明顯,經檢測,壓實度未達到要求。
3.2.2 原因分析。①、壓實機具選用不當或碾壓層太厚。②、碾壓遍數不夠。③、含水量過多或過少。④、底槽彈軟。
3.2.3 施工質量控制。①、壓實厚度在15-20cm時,應用18-30t的三輪壓路機碾壓,壓實厚度超過上述時,應分層碾壓,注意先輕后重。②、石灰土攤鋪后應在1-2天內充分碾壓完畢,并保證一定的碾壓遍數,直至碾壓到要求的壓實度為止,同時表面無明顯輪跡。一般需碾壓6-7遍;路面的兩側應多壓2-3遍。③、當含水量過高或過低時,應采取措施,在達到最佳含水量(或略高,但不超過2%)時才碾壓。
3.3 碾壓時彈簧
3.3.1 現象。在碾壓過程中,石灰土出現彈簧現象
3.3.2 原因分析。①、碾壓時,石灰土含水量過高。②、底槽過軟,壓實度不足或彈簧。
3.3.3 施工質量控制。①、石灰土拌和時應控制土的含水量,如土壤過濕應先行翻曬,并宜采用生石灰粉,以縮短晾曬時間,降低石灰土的含水量。②、施工時應注意氣象情況,攤鋪后應及時碾壓,避免攤鋪后碾壓前的間斷期間遭雨襲擊,造成含水量過高以致無法碾壓或勉強碾壓引起彈簧。③、當石灰土過干時,可灑水悶料后再進行碾壓,水量力求均勻,避免局部地方水量過多造成彈簧。④、碾壓時應遵循先輕后重的原則。
3.4 碾壓時發生龜裂
3.4.1 現象。石灰土在碾壓或養護過程中出現局部或大面積龜裂。
3.4.2 原因分析
①、石灰土含水量嚴重不足。②、土塊未充分粉碎或拌和不勻。③、底槽軟弱,在壓實機械碾壓下出現彈簧。④、養生期間,在重車通過,引起結構層破壞。
3.4.3 施工質量控制。①、石灰土在拌和碾壓過程中,應經常檢查含水量。含水量不足時,應及時灑水。應使石灰土的含水量等于或略大于最佳值時進行碾壓。②、加強石灰土粉碎和拌和,對不易粉碎的粘土宜采用專用機械,并可采用二次拌和法。對超尺寸土塊予以剔除。③、應保證底槽的充分壓實,對土基不論路堤或路塹,必須用18-21t三輪壓路機或等效的碾壓機械進行碾壓檢驗(壓3-4遍),在碾壓過程中,如發現過干或表層松散,應適當加水;如土過濕,發生“彈簧”現象,應采用挖開晾曬、換土、摻石灰等措施進行處理。④、養生期間,應禁止重型車輛通行。
3.5 未結成整體
3.5.1 現象。石灰土經碾壓一定時間后,仍較松散,未結成板體。
3.5.2 原因分析。①、石灰質量差或摻加量不足②、壓實度不足
3.5.3 施工質量控制。①、施工前,應對石灰質量進行檢驗,避免使用存放時間過長的石灰或劣質石灰,消解石灰應在兩周內用完。②、進行充分的壓實,達到規定的壓實度。
3.6 表面起皮松散
3.6.1 現象?;彝两Y構層施工完畢后,表面起皮,呈松散狀。
3.6.2 原因分析。①、碾壓時含水量不足。②、碾壓時為彌補厚度或標高不足,采用薄層貼補。
3.6.3施工質量控制。①、施工時應在最佳含水量左右碾壓,表面干燥時,應適量灑水。②、禁止薄層貼補,局部低洼之處,應留待修筑上層結構時解決;如在初始碾壓后發現高低不平,可將高處鏟去,低處翻松(須10cm以上),補料攤平、再壓實。碾壓過程中有起皮現象,應及時翻開重新拌和碾壓。
4 結束語
總而言之,為保證6%石灰土路基的施工質量,在施工前必須認真選料;嚴格控制石灰有效鈣和氧化鎂的含量。在石灰土施工中最重要的環節是“一最佳兩均勻”,即最佳含水量,灰土拌和均勻,含水量均勻。把握住這兩個環節,就可以大大提高6%石灰土路基施工質量。
參考文獻
[1]姚祖康. 道路路基和路面工程[ M].上海:同濟大學出版社,2008.
[2]胡長順, 黃輝華.高等級公路路基路面施工技術[M].北京:人民交通出版社,2010.