简析石灰土基层施工

2013-08-15 00:43:07邓淮斌
淮北职业技术学院学报 2013年1期
关键词:灰土石灰含水量

邓淮斌

(亳州市公路管理局,安徽 亳州 236800)

石灰土做为公路基层是非常理想的材料。它不但具有板体性能好、后期强度高和一定的水稳性等特点,而且还具有就地取材、施工工艺简单、造价低廉等优点。1984~1999年期间,阜阳市公路基层采用石灰土施工,所施工的石灰土基层都符合标准要求。下面试从石灰土特点、质量检测、施工组织等几个方面简析石灰土基层施工质量控制方法。

1 石灰土具有很好的路用性能

一般湿润的土,特别是在最佳含水量状态,具有一定的粘性和胶体特点。土表面的负电荷吸附着一定的钠、氢、钾等低价阳离子(即一价离子),而石灰是一种强电解质(二价离子)。它能够与土发生直接和聚结反应,吸收表面的空气和水分,减薄土粒表面所围拢的水膜厚度,使微小的土粒增大,增加分子引力,提高土的内摩阻力。于是土的性质发生变化,变成钙土,再经压实,显示其强度。随着时间的增长,石灰土基层强度越来越高。由此可见,石灰在石灰土中起关键作用,故确保石灰质量和设计石灰剂量是搞好石灰土路面基层的关键。实践证明,石灰土拌和愈均匀,压实密度愈高,石灰土的特点就越明显。因此,我们要充分认识石灰土的作用和特点,自觉地加强石灰土基层施工的科学管理,确保石灰土施工成功。

2 石灰土质量检测

2.1 石灰质量和剂量

施工实践和试验资料表明,刚出窑的生石灰块质量高、活性好。石灰应送样工地实验室分析试验,确保石灰质量合格(不低于III级灰要求)。用塑性指数10—17的土做石灰土基层,石灰剂量的最佳值是10%—12%;用塑性指数大于17小于10的高塑和低塑土做石灰土基层,则要适当加大石灰2%—3%的剂量。前者是为了降低塑性指数,使石灰土成型后不致产生裂缝,导致整体强度破坏;后者是为了增加石灰土的粘结力。当石灰土剂量确定后,要做土和熟石灰的松方干容重实验和石灰土最大密度试验。各种石灰、土和拌和后的数据,应先在实验室内做好,以便施工时备用。97年我市临同路施工,以几处施工点做为实验,测定土含水量3.9%,消石灰天然容494.8kg/m3,土的天然容重为1092kg/m3,实测消石灰含水量27.7%,石灰剂量选用12%,石灰与土的体积比为1:3.12,石灰质量略差,比例就约大些。从后期强度考虑,在施工中,石灰剂量可约大1—2%,但不能过于加大石灰剂量,因为此时石灰土粘土塑性指数已大大降低,成为一团散沙,无法胶结形成整体,无形中增加工程造价。石灰剂量过大,易造成碾压不密实、回弹量大、脱皮等现象,达不到压实效果,造成返工和浪费。

2.2 土的性质

我市土壤基本是砂性土、粘土和重粘土,塑性指数一般在10—20之间,重粘土塑性指数高达24以上,结块后极难粉碎。1986年阜临路罗庄段施工,由于当时雨水较多,备土风干后很难破碎,我们抽7组试样做试验,塑性指数都在26.8以上。后来我们通过实验分析、研究找出了解决这类问题的办法,需要石灰土加宽、补强的路段,尽量在施工前的冬季,按设计和预算土方 量将土备齐,以梯形堆放在一侧或二侧,但要搞好路基排水,经过一个冬季的雪雨浸润、冻胀,土块解体,含水量减少,易于拌和。砂性土和粉性土不易结块,利于破碎和拌和[4],可在不影响施工的前一段时间备齐。

2.3 石灰土的拌和

随着施工机械化程度的提高,施工的分段长度也由以前的300米—500米,逐步增加到2000米左右(视机械的情况和施工的难易)。石灰土经过几遍拌和后,检査含水量,如发现含水量较小,可根据情况予以洒水,但洒水要均勻、适量。洒水最好在下午进行,因为经过一夜的渗透、浸润,灰土内不仅含水量好,干湿均勻,且利于粉碎和拌和。

3 石灰土基层施工组织

3.1 石灰土的压实厚度

我们通过对临新路、临同路几处施工现场的实验,石灰土的松方厚度分 别为32CM、28.6CM、30.2CM,经压实后测得压实厚度[5]分别为24CM、22.7CM、25.2CM,计算松方系数分别为1.33、1.26、1.2。我们根据不同情况确定松方系数取值饱围分别为:粘土类1.25~1.45左右,砂土类1.15~1.35左右。灰土拌和越均匀,颗粒越小,松方系数越小。

3.2 石灰土基层的碾压

按照石灰土基层施工的要求,石灰土基层的每层压实厚度不超过20CM,并不小于8CM;压实厚度大于20CM时,应分层铺筑碾压[6]。

灰土基层碾压应在最佳含水量时进行,直线段由两侧向中心碾压,曲线段由内侧向外侧进行碾压。碾压时,压路机应缓起慢行,稳停,走向要直,速度要均匀,轮迹要重叠1/3,要先轻后重。碾压过程中,石灰土基层表面应始终保持湿润,如表面水分蒸发较快,应及时补洒少量的水,碾压一直进行到要求的压实度为止。碾压过程中,如遇含水量过大,有湿软弹簧现象的局部地段,应挖补或晾晒至水份适当时,再进行碾压密实。

铺筑好的石灰土基层,应洒水保持一定的湿度,养生5—7天,促其强度增长。

3.3 施工季节

从多年来积累的施工经验看,我市四月中旬至十月中旬为石灰土施工的最好季节。此时天气气温正常,水份蒸发较快,有利于灰土的一系列物理、化学变化,成型较快。1997年我们在临界路泉河桥北于寨大街1.6KM的施工中,由于开工较晚,气温较低,冬季日照时间短,灰土成型较慢,表处油层与灰土层不能充分结合,毛细水上升,经过冬季雪雨的侵袭和冻胀,灰土基层失去了一定的整体性和稳定性。经过行车碾压,表处层出现车辙、松散、坑槽等现象。第二年经过局部返工修复,才使得该段道路通车,造成了较大的浪费。因此,石灰土基层的施工,要求抓住有利时间及早开工,确保灰土基层质量。

3.4 质量控制要点

石灰土成型时常会产生局部弹簧、松散并有大面积起皮及拥包现象。为防止以上这些病害出现,现场施工过程中应注意以下几个方面:

(1)摊铺时“宁高勿低”,测量人员要全程跟踪检测,严格控制施工标高,杜绝灰土施工精平后在5cm以下出现补料现象。

(2)控制好压路机碾压次数,防止碾压次数过多1时间过长,以造成灰土上下含水量不同而形成两层皮现象。

(3)人工配合机械作业,土块要充分粉碎,其最大粒径不应超过15mm。

(4)混合料含水量易控制在最佳含水量的±1%范围之内。含水量较小时应及时洒水补充,然后拌合均匀;含水量过大则晾晒。只有在接近施工最佳值碾压时,才不会出现起皮现象,而且还可以杜绝“干弹”或“湿弹”现象。

总之,在石灰土基层施工工程中我们要充分利用石灰土的特点,加强质量检测,做好石灰土基层施工的科学组织管理,确保石灰土基层施工成功。

[1]交通部公路科学研究院 .公路土工试验规程(JTG E40-2007)[S].北京:人民交通出版社,2009.

[2]交通部公路科学研究所 .公路路面基层施工技术规范 (JTJ 034-2000)[S].北 京:人 民 交 通 出 版社,2000.

[3]王海东,杨记芳.路基石灰土施工工艺及质量检测[J].山西建筑,2005(7).

[4]缪志辉.高速公路既有路基检测技术[J].交通世界,2010(11).

[5]胡玉芬,徐 丛.浅谈保证公路路基压实度的施工技术与检测手段[J].黑龙江科技信息,2011(5).

[6]魏万红.浅谈公路旧路路基检测与评价[J].黑龙江交通科技,2009(5).

[7]交通部公路科学研究院 .公路土工试验规程(JTG E 40-2007)[S].北京:人民交通出版社,2009.

[8]交通部公路科学研究所 .公路路基路面现场测试规程(JTJ 059-95)[S].北京:人民交通出版社,2007.

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