石灰土底基層施工質(zhì)量通病的防治措施

尚勇

關(guān)鍵詞：石灰土、 底基層施工、? 質(zhì)量通病、措施

1、概? 述

隨著經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展和人們生活水平的不斷提高，人們對公路出行的要求也越來越高，公路建設(shè)質(zhì)量越來越受到關(guān)注，石灰土底基層的施工質(zhì)量對公路的建設(shè)質(zhì)量具有決定性作用。結(jié)合多年公路施工檢測中發(fā)現(xiàn)的石灰土底基層常見病害，提出預(yù)防措施。

公路底基層按拌和方式分為路拌和廠拌兩種，廠拌主要用于水泥石灰穩(wěn)定土和水泥穩(wěn)定碎石兩種;路拌有石灰上、水泥土、水泥穩(wěn)定粒料、水泥石灰穩(wěn)定土等結(jié)構(gòu)形式。本文指出的施工預(yù)防措施以路拌為主。

2、石灰土底基層施工的通病及治理方法

石灰土強(qiáng)度的形成原理，是在粉碎的土料中摻入適量的具有一定細(xì)度的石灰，在最佳含水量下壓實后，發(fā)生一系列物理力學(xué)和物理化學(xué)作用，形成板體，提高了強(qiáng)度和穩(wěn)定性。石灰土底基層屬整體性半剛性材科，尤其在后期灰土的剛度很大，因此石灰土層易受彎拉而斷裂，在施工當(dāng)中若不嚴(yán)格按照技術(shù)規(guī)范和操作規(guī)程，就會出現(xiàn)如下諸多通病。

2.1攪拌不均勻

1、現(xiàn)象：石灰和土摻和攪拌遍數(shù)不夠，色澤里呈花白現(xiàn)象，有的局部無灰，有的局部石灰成團(tuán)。更有甚者，不加攪拌，一層灰一層土，成夾陷“蒸餅”。

2、原因分析：（l）未按照規(guī)范規(guī)定的拌和遍數(shù)去拌，憑借個人的主觀意思。（2）無強(qiáng)制攪拌設(shè)備，靠人工費時費力，加上管理不嚴(yán)，便不顧質(zhì)量，粗制濫造，攪拌費力，不愿多拌。

3、危害：石灰上的強(qiáng)度形成原理，是通過石灰的活性（石灰中含有的GaO和MgO）與土料中的離子進(jìn)行交換，改變了土質(zhì)（分散性、實陷塌性、粘附性、膨脹性），使土的結(jié)合水膜減薄，提高了土的水穩(wěn)性。石灰（Ga（OH）2）吸收空氣中的碳酸氣，形成碳酸鈣，石灰中的膠體逐漸結(jié)晶，石灰與土中活性氧化硅（SiO2）和氧化鋁AL2O3）的化學(xué)反應(yīng)，生成碳酸鈣和鋁酸鈣，使石灰與土的混合體逐漸結(jié)硬等物理化學(xué)作用，均需要石灰顆粒與土顆粒均勻地?fù)皆谝黄鸩拍芡瓿伞Ｈ绻麚胶筒痪沂腔彝潦峭粒僚c灰之間的相互作用將不完全，石灰土的強(qiáng)度滿足不了設(shè)計強(qiáng)度。

4、治理方法：按施工技術(shù)規(guī)程規(guī)定，嚴(yán)格按照可行性施工工藝施工。

（l）人工攪拌：①將備好的土與石灰按計算好的比例分層交疊堆在拌和場地上;②如對鍬翻拌三遍，要求拌和均勻，色澤一致，土干時隨拌隨打水花。加水多少以最佳含水量控制。

（2）機(jī)械攪拌：方法很多，平地機(jī)攪拌，專用灰土拌和機(jī)攪拌，農(nóng)用犁粑攪拌等。不管用什么方法就地攪拌，都應(yīng)該嚴(yán)格按規(guī)程作，保證均勻度，結(jié)構(gòu)厚度，最佳含水量。最好的辦法是實行工廠化強(qiáng)制拌。

2.2石灰土的厚度不夠

1、現(xiàn)象：石灰土達(dá)不到設(shè)計厚度。特別是路基邊部以及接頭處。

2、原因分析：（l）省略了路槽檢驗程序.對路基的壓實度、平整度、寬度等指標(biāo)未嚴(yán)格控制，（2）不做路槽直接上料，遇土軟時，翻拌深度就深，灰土層厚，遇土結(jié)硬時，翻拌深度就淺，灰土層就簿。

3、危害：石灰土底基層厚度不均勻，承載力大小不同，薄弱部位極易破壞，投入使用后常出現(xiàn)沉陷變形現(xiàn)象。

4、治理方法：按質(zhì)量檢驗評定標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的路槽檢驗壓實度、彎沉、高程、寬度、平整度等指標(biāo)。在這個基礎(chǔ)上，再按攪拌不均治理方法來保證石灰土厚度。

2.3摻灰不計量或計量不準(zhǔn)

1、現(xiàn)象：在石灰土摻拌過程中，加灰隨意性較強(qiáng)，不認(rèn)真對土、灰的松干容重進(jìn)行試驗計算。

2、原因分析：（l）管理人員和操作人員不了解劑量是直接影響著灰土強(qiáng)度的重要因素。（2）管理人員未經(jīng)試驗計算或雖經(jīng)計算但對操作者交底不清。

3、危害：在生產(chǎn)實踐中，石灰劑量應(yīng)不低于6%，不高于18%，如果計量不準(zhǔn)會使灰土強(qiáng)度降低。

4、治理方法：石灰土的石灰劑量，是按照熟石灰占灰土的總干重的百分率計算。經(jīng)濟(jì)使用的劑量是10%～14%（見下圖）。

2.4石灰活性氧化物含量低

1、現(xiàn)象：石灰經(jīng)試驗GaO和MgO活性氧化物含量低于60%的三級灰標(biāo)準(zhǔn)。特別是市面上袋裝生石灰粉，灰中含有大量非活性生石灰面粉末。

2、原因分析：（l）購進(jìn)的是劣質(zhì)石灰。（2）石灰存放的時間過長、失效。

3、危害：石灰的等級越高，在同樣劑量的條件下與土顆粒發(fā)生的作用也就愈充分，強(qiáng)度形成也就愈大。劣質(zhì)石灰細(xì)度偏小，弱化了石灰與土粒所發(fā)生的一系列作用，使石灰土強(qiáng)度增長緩慢。因此，如果石灰的活性氧化物含量低，用其所拌制的石灰土就達(dá)不到規(guī)定配合比要求的強(qiáng)度。

4、治理方法：（l）要采用不低于三級標(biāo)準(zhǔn)的石灰。（2）對新購進(jìn)的或存放過久的石灰要進(jìn)行氧化物含量檢驗。（3）如若檢驗出的石灰氧化物低于三級標(biāo)準(zhǔn)，石灰己運到現(xiàn)場，可根據(jù)活性氧化物含量提高石灰劑量。（4）要盡量縮短石灰的存放時間，一般生產(chǎn)后的石灰不遲于3個月內(nèi)投入使用。

2.5、消解石灰不過篩

1、現(xiàn)象：將含有尚未消解徹底的石灰塊和慢化石灰塊直接摻入土料，不過篩。

2、原因分析：圖省工，違反操作規(guī)程。

3、危害：未消解的生石灰塊在土層中遇水分后一定時間便消解，使其體積膨脹，將路面拱起，使結(jié)構(gòu)遭到破壞。

4、治理方法：（l）生石灰塊在用灰前一周至少2、3天進(jìn)行粉灰，以便使灰充分消解。（2）消解的方法要按規(guī)程規(guī)定的處置，在有自來水或壓力水頭的地方盡量采用射水花管，使水均勻噴入灰堆內(nèi)部，每處約停放2-3分鐘，再換位置插入，直至插遍整個灰堆，要使用足夠的水量使灰充分消解。（3）對少量未消解的部分要通過1cm篩孔的篩子。

2.6、土料不過篩

1、現(xiàn)象：土料內(nèi)含有大土塊、石磚塊、大石塊或其他雜物。

2、原因分析：（l）土料粘性較大，結(jié)團(tuán)未打碎。（2）對土料內(nèi)含有的建筑渣土未過篩。

3、危害：素土類的強(qiáng)度和水穩(wěn)定性大大低于石灰土，如果灰土中含有大土塊，就等于在堅固的板體內(nèi)含有軟弱部分，灰土內(nèi)的大磚塊、大石塊等不能跟石灰土凝結(jié)成整體，就好比木板上的“匣子”，有損板體的整體性，都是造成板體損壞的薄弱環(huán)節(jié)。

4、治理方法：所有的土均應(yīng)事先將土塊打碎，人工拌和時，須要通過2cm篩孔的篩子，機(jī)械拌和時可不過篩，但必須將大磚塊、大石塊等清除，2cm以上土塊含量不得大于3%。

2.7、灰土過干或過濕碾壓

1、現(xiàn)象：摻拌攤鋪的灰土過干或過濕，偏離最佳含水量較大。往往過干時，在進(jìn)行碾壓后.再在表面進(jìn)行灑水，只濕潤表層，不能使水透到整個灰上層。過濕時，碾壓出現(xiàn)顫動、扒縫現(xiàn)象。

2、原因分析：（l）土料在開挖、運輸或就地過篩翻抖過程中，土料中水分大量蒸發(fā)，翻拌過程中又未重新加水。（2）所取土料過濕或遇雨或灰土摻拌后未碾壓遇雨，沒有進(jìn)行晾曬，在大大超過最佳含水量的狀態(tài)下碾壓。

3、危害：灰土在過干或過濕狀態(tài)下碾壓均不能達(dá)到最佳密實度，這樣將導(dǎo)致土層承載能力的降低，危及整個結(jié)構(gòu)的壽命。

4、治理方法：（l）石灰土攪拌必須具備灑水設(shè)備，如果在取土、運輸、翻拌過程中失水，就應(yīng)該在翻拌過程中隨拌隨打水花直至達(dá)到最佳含水量。同時在碾壓成型后，如不攤鋪上層結(jié)構(gòu)，應(yīng)不斷灑水養(yǎng)生，保持經(jīng)常濕潤（因為灰土初期經(jīng)常保持一定濕度，能加速結(jié)硬過程的形成）;灰土強(qiáng)度形成過程中，一系列相互作用都離不開水。（2）取來的土料過濕或遇雨后過濕都應(yīng)進(jìn)行晾曬，使其達(dá)到或接近最佳含水量時再進(jìn)行加灰摻拌。如拌和后的灰土遇雨也應(yīng)晾曬，達(dá)到最佳含水量時再進(jìn)行碾壓。如灰土擱置時間過長，還要經(jīng)過試驗，如果石灰失效，還應(yīng)再加灰摻拌后碾壓。

3、石灰土底基層施工的預(yù)防措施

以上是在施工過程中易出現(xiàn)的通病及糾正措施，為了防止灰土層受彎拉而斷裂，應(yīng)注重以下幾個方面加強(qiáng)預(yù)防：

1、改善土質(zhì)：石灰土的縮裂性質(zhì)與用土的粘性有關(guān)，用土愈粘則縮裂愈嚴(yán)重，故應(yīng)采用粘性較小的土，或在粘性上中摻入砂性土、粉煤灰等，以降低土的塑性指數(shù)。

2、控制壓實含水量：在大于最佳含水量下壓實的石灰土，具有較大的縮裂性質(zhì)，故石灰土應(yīng)在含水量不大于最佳含水量下壓實。當(dāng)石灰土的含水量為最佳含水量的0.9時，對施工壓實并不造成困難，還能改善石灰土的縮裂性質(zhì)。

3、摻加粗粒料：在石灰土中摻入一些粗粒料，如砂、碎石、碎磚、煤渣及礦渣等，摻入量按重量比應(yīng)小于50%，這不但可以減除裂縫，還可以節(jié)約石灰和改善碾壓時的擁推現(xiàn)象。

4、分期鋪筑：在石灰土底基層的強(qiáng)度形成期，任其產(chǎn)生收縮裂縫后再鋪筑瀝青路面，可以大大減少面層開裂，這種措施一般需要經(jīng)過一個冬季。

5、設(shè)置收縮縫：于灰土層中每隔5～10m設(shè)置一道縮縫，寬5～10mm，深為層厚的0.5～1.0倍，內(nèi)填土砂、瀝青砂或油毛氈。縮縫做法，可在混合料碾壓至80%壓實度時，將薄板切入灰土中，拔出后填入填縫料，在繼續(xù)碾壓到所要求的密實度。

4、結(jié)束語

為了提升公路工程石灰土底基層施工質(zhì)量，要制定科學(xué)合理的施工工藝，并嚴(yán)格控制施工過程中各項環(huán)節(jié)，包括對灰土的認(rèn)識和施工工藝、施工設(shè)備的不斷改進(jìn)，做好各類預(yù)防措施，石灰土底基層的施工質(zhì)量將能夠得到有效的控制的。

參考文獻(xiàn)：

[1]楊鳳成.石灰土路基施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)探討[J].中國標(biāo)準(zhǔn)化.2016（09）;

[2]伍秋衡.公路工程中石灰土底基層施工工藝研究[J].門窗2014（06）;