萬吉祥 陸 毅 劉 念 陳曉峰

一、概述

考慮到石灰土墊層結(jié)構(gòu)具有成本低、剛性高、穩(wěn)定性強(qiáng)、抗疲性能強(qiáng)，宜就地取材等優(yōu)點(diǎn)，宿遷市黃河故道后續(xù)工程在設(shè)計(jì)中全線采用了12%灰土墊層的結(jié)構(gòu)。其道路結(jié)構(gòu)形式為200mm 水泥混凝土面層+200mm6%水泥穩(wěn)定碎石基層+150mm12%石灰穩(wěn)定土墊層+500mm 路床碾壓。

二、施工準(zhǔn)備工作

1.原材料檢測(cè)和基準(zhǔn)試驗(yàn)

施工前委托檢測(cè)機(jī)構(gòu)對(duì)包括土源在內(nèi)的原材料進(jìn)行檢測(cè)，確保進(jìn)場(chǎng)的原材料質(zhì)量，同時(shí)進(jìn)行了灰土的EDTA 基準(zhǔn)試驗(yàn)和最佳含水率、最大壓實(shí)度試驗(yàn)，獲得了相關(guān)指導(dǎo)性的數(shù)據(jù)。

經(jīng)檢測(cè)該項(xiàng)目所使用的土源為粉質(zhì)粘土，進(jìn)場(chǎng)生石灰鈣鎂含量平均值為76.9%，符合相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)≥70%的要求。12%灰土墊層對(duì)應(yīng)的EDTA消耗量40.2ml，重型擊實(shí)的試驗(yàn)結(jié)果為：最大干密度為1.670g/cm3，最佳含水量17.0%。

2.測(cè)量準(zhǔn)備

用測(cè)量?jī)x器恢復(fù)中線，直線段每20m 一個(gè)斷面，曲線段每10m 一個(gè)斷面。恢復(fù)中線后，每10～20m 設(shè)置邊樁，在釘邊樁時(shí)，應(yīng)加上超填設(shè)計(jì)寬度50cm 左右，保證路面邊緣的壓實(shí)度符合要求。

3.石灰消解

生石灰在施工前應(yīng)進(jìn)行消解。石灰品質(zhì)不應(yīng)低于Ⅲ級(jí)。石灰的存放期不超過生產(chǎn)后的三個(gè)月。在使用前7 ～10d 充分消解并過孔徑為10mm篩子進(jìn)行篩分，充分消解后一星期內(nèi)使用完畢。

三、施工工藝

1.準(zhǔn)備下承層

土路床表面平整度、壓實(shí)度（相對(duì)密度）等指標(biāo)全部符合技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范和設(shè)計(jì)要求，并已經(jīng)監(jiān)理工程師驗(yàn)收合格，試驗(yàn)路床清基清表后，經(jīng)路床碾壓后滿足堅(jiān)實(shí)、平整、線型順直等要求。

2.備土、備灰

土料選用現(xiàn)場(chǎng)塑性指數(shù)為10 ～15 的粉質(zhì)粘土，土塊直徑應(yīng)小于15mm，不得成團(tuán)結(jié)塊，并清除樹根等雜質(zhì)，有機(jī)質(zhì)滿足設(shè)計(jì)要求。在達(dá)到最佳含水率后，翻運(yùn)至試驗(yàn)段路床上，然后用SD13 推土機(jī)將素土根據(jù)高程攤鋪，虛鋪厚度21cm。在試驗(yàn)段路基以5m 間距劃分區(qū)域，確定各區(qū)域方格石灰量。根據(jù)設(shè)計(jì)要求石灰含量為12%，在施工時(shí)石灰摻入量宜大于設(shè)計(jì)0.5%～1%，計(jì)算用灰量，保持?jǐn)備伜穸认嗤?，并保證灰土中不得有大于3cm 的石塊。完成后計(jì)算得的每平方石灰的均布厚度為30mm。

3.拌和

將灰土旋耕均勻，土塊粒徑不大于1.5cm，不得破壞下承層，在第一遍含水量、灰劑量等指標(biāo)均滿足要求基礎(chǔ)上，再次拌合，并刮毛超拌1.5cm左右，直至灰土符合標(biāo)準(zhǔn)。經(jīng)試驗(yàn)后報(bào)告顯示，該試驗(yàn)段灰劑量為12.9%，滿足設(shè)計(jì)和規(guī)范要求。

該工程土質(zhì)為粉砂土，水蒸發(fā)滲漏快，在拌和過程經(jīng)檢查含水量偏小，根據(jù)反復(fù)計(jì)算試驗(yàn)，驗(yàn)證在前一天晚上，用灑水車進(jìn)行灑水確保含水量符合要求。

4.整形

先用履帶推土機(jī)對(duì)灰土慢壓一次，初步形成較密實(shí)路基。并根據(jù)之前劃分的試驗(yàn)段區(qū)域，確定10m 的路基中樁、邊樁，拉線檢查高程，高程不足處耙松8cm，灰土層找平，最后注意將高程高的部位掛掉，勿將高程不夠處用灰土補(bǔ)齊，確保路基平順無突兀凹槽。

5.線型復(fù)測(cè)

整平結(jié)束恢復(fù)中心線，根據(jù)圖紙，將底寬8.19m 范圍內(nèi)撒灰碾壓，兩側(cè)坡度1 ∶1，碾壓范圍應(yīng)超出墊層邊線50cm。檢測(cè)整平后的松鋪厚度，進(jìn)行施工控制。

6.碾壓

第一遍碾壓注意根據(jù)機(jī)械型號(hào)，宜靜壓，速度根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況先慢壓再快壓，由弱振至強(qiáng)振。機(jī)械碾壓速度不大于4km/h。同時(shí)，路基表面含水率要符合檢測(cè)報(bào)告試驗(yàn)數(shù)值，如有起皮、不均勻、高低不平等情況應(yīng)重新翻開，灰土重新拌合。

試驗(yàn)段先用光輪壓路機(jī)靜壓一遍，再用20T 振動(dòng)式壓路機(jī)由弱到強(qiáng)振壓兩遍，接著采用光輪壓路機(jī)呈梯隊(duì)碾壓兩遍消除輪跡。壓路機(jī)的轉(zhuǎn)向在已壓實(shí)成型的工作面上進(jìn)行，開始兩遍碾壓速度1.5 ～1.7km/h，以后2.0 ～2.5km/h。整個(gè)碾壓過程按照“先輕后重、先慢后快、低速行駛、輪跡重疊”的操作程序進(jìn)行。

從獲得的壓實(shí)度試驗(yàn)報(bào)告可知，此次試驗(yàn)段壓實(shí)度均達(dá)到設(shè)計(jì)要求的95%以上標(biāo)準(zhǔn)。

壓實(shí)度檢測(cè)合格后，用水準(zhǔn)儀測(cè)量壓實(shí)后高程，確定松鋪系數(shù)。

壓實(shí)度合格后對(duì)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)，同時(shí)在規(guī)范要求的時(shí)間對(duì)標(biāo)養(yǎng)的試塊進(jìn)行檢測(cè)，經(jīng)檢測(cè)該試驗(yàn)段7d 無側(cè)限抗壓強(qiáng)度為0.68MPa，滿足設(shè)計(jì)要求。

表1 拌和遍數(shù)與含水量之間對(duì)應(yīng)關(guān)系表

表2 松鋪24cm 壓實(shí)前后高程對(duì)照表

四、施工過程中的關(guān)鍵數(shù)據(jù)和質(zhì)量控制要點(diǎn)

1.含水量

該工程位于黃河故道泗陽境內(nèi)，土質(zhì)為粉砂土，含水率過大會(huì)出現(xiàn)液化，造成彈簧土，過小則松散不成型，對(duì)含水率的控制顯得尤為重要。經(jīng)試驗(yàn)，其石灰土壓實(shí)最佳含水量是17.0%，但在灰土的控制過程中，受氣溫、風(fēng)力、日照等天氣因素的影響，含水量會(huì)降低，無法進(jìn)行下道工序，經(jīng)多次試驗(yàn)和觀察，形成了黃河故道泗陽段拌和的次數(shù)和測(cè)定含水率之間對(duì)應(yīng)關(guān)系（見表1）。

相同自然條件下，可以看出，拌和1遍含水率為19.5%，隨著次數(shù)增加，含水率不斷減少，故含水率應(yīng)稍高于其最佳含水量，可控制在+1.5%左右。

現(xiàn)場(chǎng)施工中，在常溫條件下，原狀土拌和到第二遍時(shí)含水率較為適宜，在含水率偏低情況下，考慮粉砂土質(zhì)，進(jìn)行灑水提高含水率，在含水率過高時(shí)，水分蒸發(fā)和滲漏速度也快，應(yīng)注意觀察，滿足要求后再施工。

2.灰劑量控制的要點(diǎn)

灰劑量和壓實(shí)度等指標(biāo)存在聯(lián)動(dòng)關(guān)系，灰劑量同最大干密度呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，在實(shí)施過程中也會(huì)造成檢測(cè)的壓實(shí)度不真，灰劑量不滿足設(shè)計(jì)強(qiáng)度要求。同時(shí)，灰劑量存在快速衰減的現(xiàn)象，且目前未能取得衰減規(guī)律的計(jì)算公式，根據(jù)各方經(jīng)驗(yàn)，灰劑量在第2 天開始明顯衰減，因此壓實(shí)度及灰劑量檢測(cè)必須在24h 內(nèi)結(jié)束。

在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際施工中，考慮到石灰的損耗，摻入灰劑量略大，保證灰劑量滿足要求。同時(shí)，灰土均勻至關(guān)重要，合適的拌和遍數(shù)是整個(gè)拌和區(qū)灰劑量均勻的保證。考慮到旋耕機(jī)特點(diǎn)，在施工前劃分區(qū)域，根據(jù)拌和不同次數(shù)和灰劑量的非相關(guān)關(guān)系來控制。

該試驗(yàn)段石灰土松鋪24cm，施工中損耗按0.5%計(jì)算，需要石灰厚度為30mm。

填土及灰土層總厚24cm，按布置測(cè)點(diǎn)，每測(cè)點(diǎn)根據(jù)拌和不同次數(shù)分別取樣，進(jìn)行灰劑量檢測(cè)試驗(yàn)，經(jīng)試驗(yàn)，拌和3 遍同測(cè)點(diǎn)含灰率基本相同，確定最佳拌和遍數(shù)為3 遍。

3.松鋪系數(shù)與碾壓遍數(shù)

以50m一個(gè)斷面，每斷面按24cm 松鋪厚度攤鋪，分別在填筑前、填筑初平后、碾壓后進(jìn)行測(cè)量，計(jì)算得松鋪系數(shù)平均為1.19。

因此，素土松鋪24cm，按30mm厚度布灰是合理的。松鋪24cm 壓實(shí)前后高程對(duì)照見表2。

同時(shí)針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)采用挖探坑進(jìn)行檢驗(yàn)24cm 的松鋪厚度，該試驗(yàn)段按照穩(wěn)壓一遍、弱振一遍、強(qiáng)振一遍，然后用靜止壓路機(jī)碾壓兩遍的工作流程進(jìn)行，當(dāng)靜壓碾壓到第5 遍時(shí)，檢測(cè)的壓實(shí)度均合格。雖然第6 遍系數(shù)更好，但浪費(fèi)了機(jī)械臺(tái)班，確定試驗(yàn)段進(jìn)行5 次碾壓。

通過試驗(yàn)段也能發(fā)現(xiàn)，在黃河故道粉砂土中，不能振動(dòng)過大，否則表層會(huì)起皮，影響質(zhì)量和評(píng)定。同時(shí)速度不能過快，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)觀察得出，前兩次若超過2.6km/h，會(huì)造成該試驗(yàn)段橫向路基裂紋。

五、總結(jié)

經(jīng)過該項(xiàng)目的整個(gè)灰土墊層段的施工，石灰土墊層的施工質(zhì)量取得了較好的檢測(cè)結(jié)果，得到參建各方的肯定，也獲得了一定的經(jīng)驗(yàn)，取得了如下的體會(huì)：

1.嚴(yán)格各道施工工序

根據(jù)石灰土墊層施工的要點(diǎn)，以石灰及其消解質(zhì)量、含水率、灰劑量、松鋪厚度等作為重點(diǎn)的質(zhì)量控制指標(biāo)和要素，因地制宜對(duì)各項(xiàng)質(zhì)量控制要點(diǎn)進(jìn)行控制，確保工程質(zhì)量?jī)?yōu)良。

2.各項(xiàng)指標(biāo)要結(jié)合控制

要系統(tǒng)地看待壓實(shí)度、灰劑量、含水量之間的關(guān)系，根據(jù)黃河故道粉砂土的特點(diǎn)，通過試驗(yàn)總結(jié)分析，避免指標(biāo)不符合標(biāo)準(zhǔn)要求，確保以最佳的施工工序，最合理的施工配置，保證黃河故道防汛道路路基施工質(zhì)量■