朱安楊
摘 要:隨著城市道路的迅速發(fā)展,石灰穩(wěn)定土底基層得到廣泛的應(yīng)用。本文通過工程監(jiān)理實踐,從施工過程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)、常見病害原因與施工質(zhì)量控制措施三個方面,介紹了如何提高石灰穩(wěn)定土施工質(zhì)量。
關(guān)鍵詞:石灰穩(wěn)定土、病害;原因;施工質(zhì)量;控制
1 前言
石灰穩(wěn)定土具有良好的力學性能,初期強度和水穩(wěn)定性較低,后期強度和水穩(wěn)定較高。實踐證明,形成較好的石灰穩(wěn)定土具有較高的抗壓強度和一定的抗拉強度,且成本低,板體性好、具有很大的剛度和荷載分布能力。因此,它是一種較好的底基層材料。石灰穩(wěn)定土雖然有許多優(yōu)點,但相對于其它穩(wěn)定結(jié)合料仍有不少缺點,容易出現(xiàn)病害。因此需要經(jīng)過有效的病害機理分析并采取一定的防治措施,提高道路底基層施工質(zhì)量,才能最大限度地發(fā)揮其性能。
2 施工過程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)
2.1 鋪土、鋪灰的厚度計算
石灰穩(wěn)定土在施工中一般使用現(xiàn)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、裂縫等一系列技術(shù)性質(zhì)。計算厚度時,需要把設(shè)計配合比中的材料質(zhì)量比換算成體積比。如消石灰與土由質(zhì)量比換算成體積比的計算公式為:
H=ρ0Ph(1+w)K/ρ
ρ0-石灰松鋪厚度
P-石灰干質(zhì)量與石灰土干質(zhì)量之比
w-石灰含水量
ρ-石灰濕松密度
h-石灰土壓實(設(shè)計)厚度
K-石灰土壓實度
根據(jù)計算白灰的厚度,按照白灰的松濕密度及寬度和車輛噸位,計算每車白灰的攤鋪面積。
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(nèi)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(yīng)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(shè)備對土的壓實效果也不同,因此,應(yīng)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(yīng)以拌和前石灰的密度狀態(tài)作為此處的計算依據(jù)。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(xiàn)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。現(xiàn)場控制石灰劑量時,應(yīng)比設(shè)計劑量多出0.5%~1%。
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預(yù)計干密度(即設(shè)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(shù)據(jù)。劑量的測定一定要在現(xiàn)場結(jié)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(nèi)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(diào)整。
2.3 壓實度的質(zhì)量控制
由于施工現(xiàn)場受各種客觀原因制約,有時導致土質(zhì)差別很大,所以要根據(jù)不同地段的土質(zhì)分別進行試驗分析并做出相應(yīng)的標準擊實,施工時根據(jù)不同土質(zhì)與之對應(yīng)的最大干密度與最佳含水量來控制施工壓實度。
3 石灰穩(wěn)定土常見病害原因分析及施工質(zhì)量控制
3.1 石灰土不均勻
3.1.1現(xiàn)象:石灰土出現(xiàn)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(shù)較大,容易結(jié)團,拌和困難。
3.1.3施工質(zhì)量控制
①、應(yīng)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(wěn)定土拌和機,在拌合過程中,應(yīng)隨時檢查調(diào)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(yīng)盡可能粉碎,最大尺寸不應(yīng)超過15mm,對于超尺寸土塊應(yīng)予剔除。
③、對于塑性指數(shù)較大的土,應(yīng)用專用機械加強粉碎,在用石灰穩(wěn)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(xiàn)象
石灰土壓實后,表面輪跡明顯,經(jīng)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(shù)不夠。③、含水量過多或過少。④、底槽彈軟。
3.2.3施工質(zhì)量控制
①、石灰土底基層應(yīng)選用12t以上的壓路機或振動壓路機碾壓。壓實厚度在15cm以下時,可選用12-15t的壓路機碾壓;壓實厚度在15-20cm時,應(yīng)用18-30t的三輪壓路機碾壓,壓實厚度超過上述時,應(yīng)分層碾壓,注意先輕后重。
②、石灰土攤鋪后應(yīng)在1-2天內(nèi)充分碾壓完畢,并保證一定的碾壓遍數(shù),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(cè)應(yīng)多壓2-3遍。
③、當含水量過高或過低時,應(yīng)采取措施,在達到最佳含水量(或略高,但不超過2%)時才碾壓。
④、石灰穩(wěn)定土施工前,應(yīng)對其底槽進行嚴格檢查,確保質(zhì)量達到規(guī)范要求,否則易引起許多不良后果。
3.3 碾壓時彈簧
3.3.1現(xiàn)象:在碾壓過程中,石灰土出現(xiàn)彈簧現(xiàn)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(zhì)量控制
①、石灰土拌和時應(yīng)控制土的含水量,如土壤過濕應(yīng)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(yīng)注意氣象情況,攤鋪后應(yīng)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,水量應(yīng)予控制并力求均勻,避免局部地方水量過多造成彈簧。
④、碾壓時應(yīng)遵循先輕后重的原則。
⑤、石灰土攤鋪前,應(yīng)對底槽的質(zhì)量進行檢查,保證底槽的壓實度,若有“彈簧”現(xiàn)象應(yīng)先處理后再做上層。
3.4 碾壓時發(fā)生龜裂
3.4.1現(xiàn)象:石灰土在碾壓或養(yǎng)護過程中出現(xiàn)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(xiàn)彈簧。④、養(yǎng)生期間,在重車通過,引起結(jié)構(gòu)層破壞。
3.4.3施工質(zhì)量控制
①、石灰土在拌和碾壓過程中,應(yīng)經(jīng)常檢查含水量。含水量不足時,應(yīng)及時灑水。應(yīng)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(yīng)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(fā)現(xiàn)過干或表層松散,應(yīng)適當加水;如土過濕,發(fā)生“彈簧”現(xiàn)象,應(yīng)采用挖開晾曬、換土、摻石灰等措施進行處理。
④、養(yǎng)生期間,應(yīng)禁止重型車輛通行。
3.5 未結(jié)成整體
3.5.1現(xiàn)象
石灰土經(jīng)碾壓一定時間后,仍較松散,未結(jié)成板體。
3.5.2原因分析
①、石灰質(zhì)量差或摻加量不足
②、壓實度不足
3.5.3施工質(zhì)量控制
①、施工前,應(yīng)對石灰質(zhì)量進行檢驗,避免使用存放時間過長的石灰或劣質(zhì)石灰,消解石灰應(yīng)在兩周內(nèi)用完。②、進行充分的壓實,達到規(guī)定的壓實度。
3.6 表面起皮松散
3.6.1現(xiàn)象
灰土結(jié)構(gòu)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(zhì)量控制
①、施工時應(yīng)在最佳含水量左右碾壓,表面干燥時,應(yīng)適量灑水。
②、禁止薄層貼補,局部低洼之處,應(yīng)留待修筑上層結(jié)構(gòu)時解決;如在初始碾壓后發(fā)現(xiàn)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(xiàn)象,應(yīng)及時翻開重新拌和碾壓。
③、灰土表面發(fā)生起皮現(xiàn)象后,應(yīng)予鏟除,其厚度或標高不足部分,可留待修筑上層結(jié)構(gòu)時解決。
4 結(jié)語
綜上所述,為保證石灰土底基層的施工與使用質(zhì)量,在施工前必須認真選料;不得采用凍土、滲水性土、腐植土、有機物含量土,粉碎后最大粒徑不得大于15mm,石灰需要嚴格控制有效鈣和氧化鎂的含量。在石灰土施工中最重要的環(huán)節(jié)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(huán)節(jié),就可以大大提高石灰土施工質(zhì)量。