張紅利
【摘要】論文結(jié)合市政工程和公路工程的施工實踐,從混合料組成設(shè)計、現(xiàn)場拌和、整型、碾壓及組合、養(yǎng)生等方面闡述了二灰土底基層的施工工藝,提出了各組份計量控制及檢測的方法,并對常見的通病提出對策。
【關(guān)鍵詞】二灰土;工藝;問題;措施
1. 原材料的選擇
1.1 石灰。石灰質(zhì)量應(yīng)符合不低于Ⅱ級消石灰或Ⅱ級生石灰的各項技術(shù)指標要求,石灰要分批進場,做到既不影響施工進度,又不過多存放,應(yīng)盡量縮短堆放時間,如存放時間稍長應(yīng)予履蓋,并采取封存措施,妥善保管。消解好的石灰存放時間應(yīng)為7~10天。
1.2 粉煤灰。粉煤灰中SiO2、Al2O3、和Fe2O3總含量應(yīng)大于70%,燒失量不應(yīng)超過20%,比表面積宜大于2500cm2/g(或90%通0.3mm篩孔,70%通過0.075mm篩孔)。對于濕粉煤灰其含水量應(yīng)≤35%,含水量過大時,粉煤灰易凝聚成團,造成拌和困難。如進場含水量偏大,可采用打堆、翻曬等措施,降低含水量。
1.3 土。宜采用塑料指數(shù)12~20的粘土(亞粘土),有機質(zhì)含量>10%的土不得使用。潤揚大橋南接線高速公路采用的J1-N4取土坑,土質(zhì)為低液限粘土,液限WL=39.8,塑限Wp=22.0,塑性指數(shù)Ip=17.8,有機質(zhì)含量=0.298%。
1.4 水人或牲畜飲用水的水源,皆可使用。
2. 施工工藝
2.1 準備下承層。對二灰土的下承層——路基的外形、路基的強度、路基的沉降進行檢查,應(yīng)當表面平整、堅實,有規(guī)定的路拱,無任何松散的材料和軟弱處,且沉降量應(yīng)符合要求;在下承層上恢復(fù)中線,每20M設(shè)一樁,并在兩側(cè)路肩邊緣外設(shè)指示樁,橫斷面半幅設(shè)三個高程控制點,逐樁進行水平測量,算出各斷面所需攤鋪土的厚度,并標出其相應(yīng)高度;根據(jù)實測高程、二灰土工作面寬度、厚度及試驗最大干密度等計算路段所需二灰土重量,根據(jù)配合比及實測含水量算出土、石灰、粉煤灰的重量,根據(jù)運料車輛噸位計算每車料的堆放距離,并根據(jù)在相同施工條件下素土、石灰、粉煤灰的含水量與松鋪厚度的關(guān)系來控制現(xiàn)場鋪筑厚度。
2.2 運輸和攤鋪土料。路基上用石灰線標出布料網(wǎng)格;拖運土料,控制每車料的數(shù)量相等;推土機將土堆推開后,用平地機將土均勻地攤鋪在預(yù)定地路基上,力求表面平整,并有規(guī)定的路拱;攤鋪過程中,測量人員跟蹤檢測松鋪,控制誤差±0.5cm,必要時進行增減料工作;測定土的含水量。如含水量過大則進行翻曬厚度;過小,則應(yīng)灑水燜料,使土含水量控制在比二灰土的最佳含水量低2~3%;
2.3 運輸和攤鋪粉煤灰。用石灰線標出布料網(wǎng)格;拖運粉煤灰,控制每車料的數(shù)量相等;推土機將粉煤灰堆推開后,用平地機將粉煤灰均勻地攤鋪在預(yù)定的路基上,用振動壓路機快速靜壓一遍,并對各處進行松鋪厚度量測。
2.4 運輸和攤鋪石灰。用石灰線標出布灰網(wǎng)格;布撒消石灰宜采用布灰機,平地機找平,人工輔助,使灰量均勻。注意控制各處的松鋪厚度基本一致。
2.5 路拌混合料。穩(wěn)定土拌和機要求:功率大于400ph;拌和深度大于40cm或大于二灰土的松鋪厚度。用穩(wěn)定土拌和機拌和混合料兩遍以上,拌和深度達到穩(wěn)定土層底,拌和中設(shè)專人跟蹤拌和機,隨時檢查拌和深度以便及時調(diào)整,避免拌和底部出現(xiàn)素土夾層。當土塊最大尺寸>15mm且含量超過5%時,必須整平,穩(wěn)壓,再次拌和。拌和時隨時檢查含水量,如含水量過大則多拌和、翻曬兩遍;如含水量過小,用噴管式灑水車灑水補充含水量,使含水量等于或略大于最佳含水量(1~3%左右),拌和機跟灑水車后進行拌和;拌和均勻后平整碾壓前,按抽檢頻率取混合料做規(guī)定壓實度條件下的無側(cè)限抗壓強度試件,移置標養(yǎng)室養(yǎng)生,待七天后測其抗壓強度;同時測定灰劑量,含水量,測定混合料的干密度,檢查二灰與土的施工比例。
2.6 整型。測量人員迅速恢復(fù)高程控制點,樁頂高程即是控制高程。平地機開始整型,必要時,再返回刮一遍。用光輪壓路機快速碾壓一遍,以發(fā)現(xiàn)潛在不平整,對不平整處,將表面5cm耙松、補料,進行第一次找平。重復(fù)上述步驟,再次整型、碾壓、找平,局部可人工找平。每次整平中,都要按規(guī)定的坡度和路拱進行,特別注意接縫要適順平整,不能采用薄層貼補,掌握“寧高勿低”、“寧刮勿補”的原則。整型過程中禁止任何車輛通行。
2.7 碾壓及組合。拌和好的混合料不得超過24h,要一次性碾壓成型。壓實度的檢查應(yīng)用灌砂法從底基層的全厚取樣。整型后,當混合料大于最佳含水量1%~±3%時,進行碾壓,如表面水分不足,應(yīng)當適量灑水,嚴禁灑大水碾壓;碾壓必須遵循先輕后重、先慢后快、先靜后振、先邊后中原則,要嚴格控制各類壓路機的碾壓速度。前兩遍碾壓速度控制在1.5~1.7KM/h,以后可采用2.0~2.5KM/h,三輪壓路機應(yīng)重疊三分之一后輪寬。
2.7.1 碾壓機械要求:18~21噸的三輪壓路機、振動加自重40T以上的振動壓路機和20T以上的輪胎壓路機。
2.7.2 碾壓速度:不管使用哪種型式或質(zhì)量的壓路機進行碾壓,其碾壓速度對路基土或路面材料層所能達到的密實度有明顯影響,而且碾壓速度過快。碾壓速度影響振動輪對單位面積內(nèi)材料的壓實時間。
2.7.3 壓實過程如有“彈簧”、松散,起皮現(xiàn)象應(yīng)及時翻開重新拌和,及時碾壓;嚴禁壓路機在已成型或正在碾壓的路段上“調(diào)頭”和急剎車,避免基層表面破壞;兩個作業(yè)搭接時,前一段碾壓時留5~8m混合料不碾壓,后一段施工時,將前段留下未壓部分,一起再進行拌和,碾壓;靠近路肩部分多壓2~3遍。
2.8 初期養(yǎng)護。對成型的二灰土養(yǎng)生期間要控制交通,禁止社會車輛及施工大噸位車輛通行。施工車輛要慢行,特別是灑水車車輛,注意不要粘壞灰土表面。為防止二灰土干縮產(chǎn)生裂縫,養(yǎng)生工作宜延續(xù)到基層施工為止。
2.9 施工中標高的控制。對路線水準點進行詳細復(fù)核,保證測量無誤?;謴?fù)中心線,并埋設(shè)標高控制樁,各樁距離以整樁號為宜,一般不得超過25m。在控制樁上標出二灰土壓實后和未壓前的標高。嚴格控制二灰土的攤鋪厚度,整平后及時測量標高是否符合原計算的標高,不符時用平地機進行調(diào)整。路拌法施工時分為粗平、中平和細平三階段,隨時碾壓,隨時整平。
3. 常見質(zhì)量弊病的對策
3.1 表面起皮、松散。
3.1.1 原因分析。碾壓時二灰土含量水量偏小;二灰土未及時碾壓,表層失水過多;碾壓未按先輕后重、先慢后快的原則;灰量不足或失效,灰土拌和不勻。
3.1.2 預(yù)防措施。施工時二灰土含水量應(yīng)控制在大于最佳含水量1%~3%之間,并及時壓實。按先輕后重的碾壓程序逐步壓實,機輪要保持干凈,粘附的灰土要設(shè)專人隨機清理。高溫有風的干燥氣候,盡量上午備料、下午整平、夜間碾壓,或采取覆蓋碾壓。石灰劑量要足,不能失效,拌和要均勻。
3.1.3 處理措施。當發(fā)現(xiàn)局部灰土已嚴重起皮松散時,可用拌和設(shè)備將灰土表面5cm拌松、重灑水,待水份充分透入土顆粒內(nèi)部并均勻分散后整平碾壓。
3.2 出現(xiàn)干縮裂紋。由于二灰土具有的干縮性和溫縮性,成型后的石灰穩(wěn)定土往往在表面產(chǎn)生一些裂紋。二灰土是一種非最佳級配型的混合料,其中的粉粒會因含水量的損失而產(chǎn)生收縮,所以二灰土施工時,有時會產(chǎn)生橫向裂縫,嚴重時會貫通整個路幅,有時也產(chǎn)生局部“節(jié)理狀”裂紋。
3.2.1 原因分析。二灰比例偏大;路基沉降尚未穩(wěn)定或路基發(fā)生不均勻沉降。養(yǎng)護不及時、缺水或養(yǎng)護時灑水量過大。拌和不均勻,石灰劑量過大或含水量控制不好。石灰劑量愈高,愈容易出現(xiàn)裂縫。工程所在地晝夜溫差大。特別是進入晚秋、初冬之后,溫度收縮尤為劇烈。
3.2.2 預(yù)防措施??刂颇雺簳r含水量不超出最佳含水量的允許范圍。待路基沉降穩(wěn)定后再鋪筑基層。二灰土成型后應(yīng)及時灑水或覆蓋塑料薄膜進行養(yǎng)生,或鋪上一層素土覆蓋。保證拌和遍數(shù)并使灰土達到均勻。加強計量控制,確保石灰劑量準確??刂茐簩嵑?。在大于最佳含水量下壓實的石灰土,具有大的塑裂性,壓實含水量應(yīng)不大于最佳含水量。一般為最佳含水量的90%時,對施工壓實不造成困難,塑裂性也得到改善。
3.2.3 處理措施。一旦發(fā)現(xiàn)二灰土產(chǎn)生裂紋應(yīng)視不同位置進行處置。一般情況下,二灰土用于路面底基層時,根據(jù)其干縮特性:初期干縮偏大,10d以后幾乎不再增長,后期則主要是溫度性收縮,而且其上又有基層、面層,影響收縮的溫度和失水會變得較小,所以,一般發(fā)生裂紋的石灰土用于底基層時,可以繼續(xù)使用。
4. 結(jié)語
二灰土施工技術(shù)的關(guān)鍵在于:原材料的質(zhì)量控制;滿足質(zhì)量要求且相互匹配的施工機械設(shè)備;選擇合理的施工工藝。利用EDTA滴定法檢測二灰土中的石灰劑量;利用二灰土松方干密度的測定來計算粉煤灰的比例變化率CVF指標,克服當前在粉煤灰劑量檢測上存在的不足,從而有效地控制粉煤灰的比例,達到提高底基層材料均勻性的目的。
參考文獻
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