新型撒布機及路拌機在機場地基處理石灰土施工中的應用

許連強 上海寶冶集團有限公司中級工程師

1 石灰土施工概況

石灰土墊層不僅具有良好的力學性能，還擁有較好的水穩定性和一定的抗凍性。民用機場墊層設計中越來越多采用石灰土墊層處理方法，石灰土施工區域一般為新建道肩邊線外延2 m以內的區域，處理深度為0.8 m，分三層施工。石灰采用Ⅲ級以上的生石灰粉，采用鈣質生石灰時，有效CaO、MgO含量應不低于70%，用JTGE51-2009標準試驗方法檢測。

2 石灰土施工工藝

石灰土施工工藝包括驗收土基面、測量放樣、撒布生石灰、拌和石灰土、初壓、石灰土整形、終壓、石灰土養護和驗收。

2.1 驗收土基面

撒布石灰前對完成的土基進行驗收，驗收合格后方可在其上撒布石灰。對已完工多日的土基面，必須重新進行碾壓，在碾壓過程中如果發現過干、表層松散，應適當灑水，保證土基含水率比水灰土最佳含水率大5%～10%。

2.2 測量放樣

撒布石灰前進行測量放樣，每50 m設一樁，平曲線段每20 m設一樁，同時進行水平測量，在中樁及邊樁上標出虛鋪高，如圖1所示。

圖1 測量放樣

2.3 撒布石灰

采用新型石灰撒布機進行撒布石灰，撒布機采用自動撒布系統，勻速行駛，單幅撒布寬2.4 m，撒布機撒布均勻，無污染，效率高，如圖2所示。石灰土設計厚度為0.8 m，分三層施工，虛鋪系數為1.2。

圖2 撒布石灰

2.4 石灰土拌和

石灰撒布完成后，采用路拌機進行拌和，單次拌和寬度為2.4 m，拌和速度為5 m/min，如圖3所示。石灰土拌和后應均勻一致，含水量應大于石灰土最佳含水量5%～10%。

圖3 石灰土拌和

2.5 石灰土整形

石灰土拌合后先放置約6 h，讓石灰土中的生石灰充分消解，然后用16 t壓路機進行初壓，初壓一遍后用平地機按照設計標高進行整形。整形時標高應大于設計標高3～5 cm，嚴禁采用薄層貼補法找平[1-4]。

2.6 碾壓

整形后用壓路機在結構層全寬范圍內進行壓實，壓實機具的選擇應合理，一般首先用16 t振動壓路機靜壓2遍，然后用26 t壓路機振動碾壓3遍，最后用20 t壓路機靜壓2遍。碾壓后表面應平整、光滑、密實、無松散，無明顯輪跡印，壓實度為主控項目應符合設計及規范要求，碾壓時嚴禁壓路機轉向、掉頭。

2.7 養護

在碾壓結束后，應立即用土工布覆蓋，并灑水濕養，防止石灰土產生裂縫，養護期為7天。

3 檢測指標和要求

第一，0～0.8 m深度范圍內的壓實度應達到96%，檢測頻率為每5000m2一點。第二，采用滴定法檢測石灰劑量是否符合設計要求，檢測頻率為每5000m2一點。第三，自由膨脹率應小于10%，檢測頻率為每10000m2/點。第四，在0.8m厚的石灰土層頂進行現場承載板試驗，道面區不小于60 MN/m3，檢測頻率為每10000 m2三點。

經現場試驗檢測結果，壓實度在碾壓7遍后可以達到97%，自由膨脹率7天時檢測一般在3%～5%，道基反應模量可以達到150 MN/m3，遠高于設計指標60 MN/m3，這說明經石灰土改良后墊層效果非常好。相比于山皮石墊層，石灰土墊層的水穩定性較好，不透水。

4 新型撒布機及路拌機在石灰土施工時的工作參數

根據現場實際施工情況，總結出石灰土施工時的各項參數，用來指導未來大面積施工，實現了預定的試驗目標，具體參數如下：

4.1 機械搭配及工作效率

全自動新型石灰土撒布車采用20m3容量的設備，型號為FS-2500，撒布寬度的理論值為2.4 m，每100 m一個工作段，每車裝滿灰需要20 min。路拌機的理論工作寬度為2.4 m，拌和100 m所需時間約20 min，拌合過程中可配合1臺水車使用。根據現場實際施工情況，1臺路拌機的每天實際工作效率在4500～5000 m2，一臺撒布機每天可以撒約10000 m2灰。

4.2 拌合機的拌和效果和拌和遍數

拌合機速度控制在5 m/min，充分拌合1遍后，根據現場的實際施工情況發現，新型路拌機具有拌和均勻、拌和深度大的優點，拌和一遍的效果達到設計要求，拌和深度能滿足施工要求，拌和后石灰土表觀一致，無明顯的灰團、灰條。經現場灰劑量檢測，上、中、下3個位置的取樣效果基本一致。

4.3 松鋪厚度控制

經現場實測，壓實厚度為27 cm，實際松鋪厚度控制在32 cm較為合理，經計算松鋪系數平均為1.19。壓實厚度為26 cm時，實際松鋪厚度控制在31 cm較合理。

4.4 壓實遍數

經驗證，采取“1靜2弱振3強振1靜”共7遍的壓實方法，可以有效保證壓實度達到設計要求。首先用16 t的壓路機進行靜碾壓1遍，然后開弱振動2遍，強振動3遍，最后20 t壓路機收光2遍，共碾壓8遍。

4.5 石灰劑量控制

施工時，應隨時檢測石灰劑量，確保石灰劑量滿足設計要求，出現偏差時及時糾正。

4.6 石灰消解時間

通過兩次試驗段施工，石灰土拌和完成后放置4～6 h，可使生石灰完全消解，此時石灰土的含水量大于最佳含水量2%為最佳。

4.7 石灰土養護

由于施工現場天氣炎熱以及拌合用土容易產生干縮裂紋的特性，石灰土養護方式如下：在石灰土碾壓合格后，用灑水車養護一遍，然后立即用土工布進行覆蓋，養護期為7天。

5 新型石灰土撒布機及路拌機在機場地基處理中的應用前景

全自動新型石灰土撒布機具有石灰撒布量控制精度準確、撒布均勻、不污染環境等眾多優點，必將取代傳統的石灰土路拌法，而路拌機具有旋耕深度大、拌和均勻、施工速度快等優點，也將取代傳統的路拌法旋耕機等小型路拌設備，在機場石灰土墊層中得到更廣闊的應用。

6 結語

全自動新型石灰土撒布機在石灰土施工的運用，既能保證地基處理施工的質量，又可以提高施工進度，而且非常環保，建議在更多機場推廣這種工藝。隨著該工藝的不斷成熟，人們對這種工藝的理解也會越來越深，相信我國機場建設將會更快、更好。總之，隨著我國民航機場建設的不斷發展，全自動機械化施工必將取代傳統施工工藝，民航建設者應不斷創新，為民航機場建設作出更大的貢獻。