李顺
摘 要:在日常道路施工中,总是会或多或少的遇到粉性土,在施工中,如控制措施不到位,容易造成表层轮迹过大、松散;碾压不成型、压实度达不到设计要求;碾压成型段落表面破坏严重;雨季边坡与路基被冲刷造成路基不稳定等质量问题,影响道路的使用性能和使用寿命。文章主要讨论粉性土的特点及处置方法,为道路施工工程应用提出一定的建议。
关键词:粉性土;处置道路施工;措施
1 土的物理性质指标分析与灰土配合比设计优化
1.1 土的物理性质指标分析
施工前必须按照《公路土工试验规程》要求进行土工试验,测定土的强度(CBR值)、分析土性、采用重型击实标准测定土的最佳含水量和最大干密度。
1.2 低液限粉土工程特性及不易压实原因分析
(1)由于粉土中粘粒含量约占粉土总颗粒的8%左右,粉粒含量约占粉土总颗粒含量的79%,砂粒含量约占粉土总颗粒的4%,其中小于0.005mm颗粒含量约占粉土总颗粒的8%,粉粒和砂粒间的空隙没有细小粘粒来填充,土体虽然经过碾压但整体性较差,很难达到较高的密实度。(2)低液限粉土的干密度对水的敏感性较高。既不同于粘性土,也不同于砂性土,在最佳含水量的时候压实质量可以达到最好的效果。(3)低液限粉土的毛细孔比较发达,容易吸水也易蒸发失水。这种特性造成施工过程中的含水量控制比较困难,因而导致压实质量控制比较难。
2 原材料的质量控制与机械设备的投入保障
2.1 原材料
(1)石灰:技术指标的要求符合Ⅲ级以上标准,存放时注意防潮。(2)土:开挖取土坑取土,取土深度根据设计文件要求结合现场土质情况确定。(3)水泥:采用42.5级普通硅酸盐水泥,仓库应高出地面30cm以上,并做好防潮措施,受潮结块的水泥一律不得使用。
2.2 施工机械设备的投入控制
为保证低液限粉土路基的施工内外观质量,在主要施工机械的配备上,我们除要求施工队配足正常路基施工用的推土机、压路机、平地机、装载机、大型拌和机及旋耕、翻晒机具等外,还特别要求:(1)全线每个施工队或每3KM路段要增加一台20T以下的胶轮压路机;(2)每个队伍根据施工段面长度在高温季节配备至少1台10T以上的洒水车;(3)振动压路机要求配18J以上吨位的压路机,铁三轮要求达到18T以上;(4)运土用的自卸汽车的吨位要求在10T以下,禁止使用大吨位的自卸王。
3 施工工艺流程及控制
工艺流程:下承层准备(合格)→测量放样→粉土的挖装运→摊铺、翻晒(土含水量偏大时)→整平布石灰→灰土拌和(灰剂量、含水量检测合格)→整平稳压→摊铺水泥→水泥石灰土拌和→整平碾压→填层检测、验收→下一层施工。
3.1 粉土的挖装运
(1)粉土路基施工的取土场地,要做好排水系统,保证不影响正常的施工。(2)先清除地表耕植土或腐渣土,特别是取土坑范围内的树根、芦苇根。(3)过湿土不得直接上路,必须通过采用开挖排水沟、把土挖出堆积爽水、按设计掺灰量的40%左右掺入生石灰打堆闷料、在取土场开辟晒土场晾晒湿土等方法降低土的含水量。
3.2 摊铺、翻晒
粉土运抵施工现场后,根据试铺段确定的松铺厚度均匀上土,以便平整。当土的含水量偏大时,要用旋耕设备进行翻晒降水。
3.3 整平布石灰
对素土进行初步调拱和整平,计算每车石灰的纵横间距离,土层上用石灰在作好标记,同时划出摊铺石灰的边线,要均匀摊开,施工后表面不留空白位置。
3.4 灰土的拌和
(1)用铧犁旋耕设备配合路拌机进行拌和一遍,拌和深度达到层底,不得有夹层,使石灰和土拌和均匀,在拌和过程中如出现树根等杂物和不易粉碎的粘性土块要及时剔除。(2)灰土拌和好后要及时进行灰剂量的检测,确保灰剂量结果能够满足要求,满足要求后,迅速用振动压路机稳压并平整。
4 摊铺水泥
摊铺的水泥用量事前要经过精确计算,在现场用石灰画格摊铺水泥,并拍照留存。本项目4%石灰+1%水泥,水泥石灰土水泥用量为每15平方1袋水泥,5%石灰+2%水泥,水泥石灰土水泥用量为每15平方2袋水泥,水泥摊铺均拍照进行了留存。
5 水泥石灰土拌和
此次拌和为灰土成型前的最后一次拌和,拌和必须均匀。拌和至下承层的表层约1cm左右,能够使上下层充分粘结。
6 整平碾压
6.1 整形
灰土拌和均匀后,振动压路机稳压一遍,再进行整平;整平由平地机从两侧向路中心进行刮平,直至路拱和平整度满足要求。
6.2 压实
(1)平整后,根据试验段确定的碾压工艺进行压实,达到表面平整、无明显轮迹。确定最终的碾压顺序为:先用振动压路机强振2~4遍、然后弱振2~3遍,最后用铁三轮静碾压2遍,碾压时含水率要控制适当,且在含水率在最佳含水率+3%的范围内时,压实度可满足施工规范和设计的要求。(2)段面的两侧应多压2~3遍。(3)为提高粉土路基的稳定性和整体性,强化压实效果,可以采用冲击式压路机进行冲击碾压,碾压不得少于6遍,在进行冲击碾压后,随后用平地机进行整平,然后振动压路机静压2遍,最终用胶轮压路机进行收面,从而保证表层密实。(4)收面:为消除路基表面失水引起的松散、起皮、起灰等质量通病,应根据情况适量洒水后用胶轮压路机碾压1-2遍收面,确保表面密实、成型。(5)填层检测、验收碾压结束之后,及时测试其压实度看是否达到规定压实度要求。
7 施工控制要点及注意事项
7.1 根据粉土的工程特性,通过进行试验段的摊铺,能够得到在不同压实区域进行碾压的含水率控制范围,当控制在最佳含水率+(1%~3%)时,施工中易于压实,需要的压实功最少,适宜进行大面积作业。
7.2 由于粉土的水稳定性和保水性都比较差,因此边坡砼渗水后容易造成滑塌或受水冲刷极易发生破坏等现象,确保每一填层的尺寸不小于50cm左右,避免造成亏坡等不良现象。
7.3 施工便道应修筑在路堤范围以外,不得使用路堤作为施工便道。
7.4 粉土在严重失水的情况下,极易处于松散状态,受到外力后土层结构容易遭到破坏。因此每一填层施工前,下层土一定要洒水湿润,含水量要控制适当,并用胶轮压路机静碾压密实。
7.5 当路基遭到雨水冲刷后,用拦水埂设置修补、夯实,或者在路基施工时及时用水泥砂浆或塑料布做成急流槽。
7.6 做好成型粉土路基的防护,以防路基的破坏,保证路基的稳定性。
8 结束语
对于不同的土质都有各自的工程特性,在路基施工过程中,压实度的控制是最主要的,粉性素土的压实度能否达到规定值,重点是控制碾压时土的含水量。因此,在施工过程中要分析工程所在地区土质的具体特性,粉性素土直接作为高速公路路基填料时,进行多种施工工艺、碾压方式等试验,找出适合的施工技术和质量控制方法,起到事半功倍的效果。通过试验段的摊铺,最终采用合理的压实机械组合,做到严格控制好含水量,做好试验检测工作,保证了路基的压实度,控制了施工质量。通车两年多时间以来,证明其从设计到施工是成功的,很好的解决了长三角地区道路施工的土源问题,降低了道路路基的造价,同时更有利于环境的保护,有着很广阔的发展与应用前景。
参考文献
[1]陆鼎中,程家驹.路基路面工程[M].同济大学出版社,2008,2.
[2]王莉.基于地面振动信号对振动压实频率的研究[D].西安长安大学,2009.