韩守勇
【摘要】石灰土基层的施工过程中主要分为路拌法和厂拌法,并且这两种方法都具备自己的特色,因此,他们的施工工艺也有一定的区别,所以要选择与之对应的施工工艺,只有这样才能确保工程的顺利进行。本文从道路石灰土基层在软土上的特点及其变形分析,提出了施工准备阶段以及道路施工的工艺流程,并分析了在施工中存在的问题及处理方法。
【关键词】道路 施工 石灰土 技术
一、道路石灰土基层在软土上的特点及其变形分析
一般的软土就如常见的淤泥,还有就是一些压缩性高的饱和粘性土。其特点是富含有机物质,含水量也高于液限。目前土质研究有了固结理论,人们发现了一种现象——次固结。该现象是软土发生固结后,由于时间的不断增加,我们的计算和实际值之间的区别越来越大,而把这种状态下的沉降叫做次固结沉降。如此考虑的话,我们可以认为软土在沉降时经历了三个过程,而且三个过程各不相同,我们称它为瞬时,主固结,次固结沉降。在发生瞬时沉降时,土质不会发生形状上的改变,而且改变速度很快,我们可以把它理想化。尽管在这个过程中沉降不是瞬时发生,但可以理想化的认为在此过程中土质的含水量不发生变化,土质不发生变化,我们根据它的弹性变化分析得出,可以不考虑对工程后的影响;而当有重物时,蓄水量会随着时间的增加而不断减少,土质的体积会变小,在这个过程中,随着水孔的不断变小,排水量减小,速度下降,土体渐渐趋于稳定,这就是主固结。在此之后,由于受到主剪应力的长时间影响,地基会慢慢的下降,由于压缩速度过慢,在主沉降中的空隙压力也就可以忽略了,我们可以忽略水在空隙之间的流动,这就是次固结。
二、施工准备阶段
1、施工技术准备
首先,要对施工所选材料进行相关实验和检测,常见实验有:钙镁含量检验、击实试验、碎石砾石的压碎值、颗粒分析等等。其次,依据不同的土壤种类来决定他们的配合比例以及石灰的最大干容量和最佳含水量。再次,施工前要确定机械组合的效果、压实虚铺系数和施工方法,需进行100m~200m实验路段施工。
2、材料要求
第一,土的选用。塑性指数为10~20的最佳,对于塑性指数偏大的粘性土进行粉碎,最大尺寸应小于15mm。使用以下几种塑性指数的土石时需添加15%左右的粘性土,其中包括:级配砂砾,级配碎石,筛分碎石等。土中所含有的有机物质不能超过10%,如果硫酸盐的含量大于0.8%则不应该选用石灰作为稳定剂。如果选用了级配杂填土、砾石等相对比较特殊的土壤时,需要对其进行相关的试验后再做决定。用于城市快速公路和主干道基层的碎石或砾石的压碎值不应大于30%,用于底基层的不应大于35%。第二,在对石灰的选择方面。施工中所选择的石灰最好是1-3级的新灰,对于经过雨期消解的石灰以及储存时间比较长的石灰必须进行相关的处理之后才能使用。不宜在现场消解块灰,建议使用袋装磨细的生石灰,必要时要对熟石灰用10mm方孔进行筛分。第三,水的选用。凡是人畜可以饮用的水都可以应用于石灰土的施工中。第四,参加料的筛选。当筑路材料中选用了级配砂石、砾石等材料时,要求其最大粒径符合设计规范要求,并且要进行相关的实验之后才能决定其是否可以用于施工。
3、施工设备准备
首先,振动压路机、推土机、装载机、轮胎压路机、平地机、水车等主要的大型石灰土机械必须齐备。同时根据搅拌工艺选用不同的设备,例如强制拌合机或路拌机等。其次,小型设备也必不可少,铁锹、蛙夯或冲击夯、手推车、四齿耙、直尺、平整度仪、水准仪、灌砂桶等等。
三、道路施工的工艺流程
石灰土基層的施工过程中主要分为路拌法和厂拌法,并且这两种方法都具备自己的特色,因此,他们的施工工艺也有一定的区别,所以要选择与之对应的施工工艺,只有这样才能确保工程的顺利进行。
1路拌法
路拌法的基本工艺流程是原材料的配备、搅拌、铺设、定型、压实以及最后的养生等。各个环节之间又具有其独特的特点。
1.1原材料的配备:按照施工的需求,对各类原材料进行合理的配比。
1.2搅拌:将准备好的石灰料和土先翻拌2-3次,确定好材料的含水量,然后用路拌机对其进行2-3遍的搅拌。
1.3铺设:首先要对施工场地所需石灰土的虚方数量进行计算,然后委派专门的人员制定位置、制定间隔、制定车的数量进行指挥卸料。在进行铺设之前,通常要安排相关人员将厚度标高标出,然后借助平地机、推土机等进行铺设作业。
1.4粗平定型:铺设完成之后,要先用平地机对其进行1-2遍的摊平作业,然后再路基的全宽范围内对其进行排挤处理,处理好不平整的部位。对于高程相差加大的部位一般要选用推土机进行处理。
1.5稳定处理:首先对石灰土进行初平处理,并对其含水量进行检测,含水量合格之后借助轮胎压路机对其进行稳压处理。
1.6精平整性处理:对石灰进行精平处理时,需要人工对其进行高度的标高,并且精平的过程中要对其标高、横坡度、平整度进行定期检查,对其中存在的问题要及时采取措施给予解决。对于高度局部稍低的石灰土不能直接进行补缺处理,要将其松耕10cm左右然后再进行补齐处理。
1.7养生处理:压实完成之后,要对其进行洒水、养生处理、通常养生期要大于一周。并且在进行道路养生期间,严格禁止车辆路过,如果要进行分层施工,必须在24小时内完成。
2、厂拌法
厂拌法在施工过程中的主要工艺流程包括以下几个部分,即石灰土的搅拌处理、石灰土的运输、摊铺、稳压、精平整形、养生处理等。
2.1石灰土的搅拌处理:当施工的原材料验收合格之后才能按照施工设计需要对其进行材料的配比,如果原材料的类型或质量发生变化,必须对其配比情况进行技术的调整。晴天或者有风的天气,其石灰土的含水量会比较高,这时要采取措施对其中的含水量进行有效的控制,只有当各项指标都符合要求之后才能向道路施工现场运输。
2.2石灰土的运输:对于石灰土的运输必须采用覆盖装置的车辆,并且按照施工现场的要求、需要运输的距离以及石灰土的生产能力等对运输车辆进行合理的安排。同时施工现场要为石灰土的运输车辆提供专门的道路,严格禁止运输车辆在施工场地急转弯、急刹车、超速行驶或掉头等。
2.3石灰土的摊铺、稳压、精平整型以及最后的养生处理等都与路拌法相似。
3關于特殊季节的施工
3.1雨季施工处理
首先在多雨季节进行道路施工时,要尽可能的避免在下雨天进行石灰土工艺的施工。其次,对于土推以及备用的石灰要将其堆放在一起,并借助塑料布对其进行覆盖处理,同时在其周围还要挖一条排水渠,以防止过分潮湿,并且要避免雨水对石灰的淋滤。最后,要尽可能缩短每天石灰的摊铺长度,从而保证摊铺的石灰都能够在当天成型。
3.2冬季施工处理
首先,原则上不能在冬天对石灰土层进行施工,但工程需要必须施工的,也要确保施工时的温度在5℃以上,否则会对石灰土层的后期养生造成较大的影响。其次,在第一次冰冻来临之前,必须完成石灰土层的施工工作。最后,如果在冬季对石灰土层进行养生处理时,则需要在石灰土中添加防冻剂,防止石灰土冻结。
四、施工中存在的问题及处理方法
1、表面起皮
石灰稳定土起皮现象严重影响路面质量,因为基层起皮很容易形成夹层;产生表皮起皮的主要原因有3种:一是碾压时石灰土含水量偏小,表面失水过多;二是未按照先轻后重、先慢后快的原则进行碾压;三是石灰的掺量不足或石灰失效及石灰与土的拌合不均匀。针对表面起皮的处理措施是采用拌合设备将灰土表面5cm拌松、重新洒水,待水分充分透入土颗粒内部并均匀分散后进行整平碾压。
2、表面起包
石灰土的施工过程中,有时在成型的表面出现一些鼓包,俗称“起蘑菇”;引起这种现象的原因是石灰内有未消解的石灰块,由于生石灰在消解过程中体积增大1-2.5倍,施工中石灰土碾压完毕后,其石灰块继续消解引起膨胀。如果在石灰土施工中发现起“蘑菇”现象,应先洒水并持续一段时间,使石灰土中的灰块能充分消解,而出现少量的“蘑菇”且经一段时间后未再发展,则可将出现的蘑菇挖除,继续下道工序。若出现蘑菇面积大或面积虽小但随着时间的延续仍在不断出现,则应在基层施工前将整段石灰土返工重做。
3、出现干缩裂纹
由于石灰土具有干缩性和湿缩性,基层碾压成型后的石灰稳定土往往会表面上产生一些裂纹,其中的石灰土粉粒会因为含水量的损失而产生收缩,因此在石灰土施工时,有时会产生横向裂缝,严重时会贯通于整个道路,有时也产生局部“节埋状”裂纹;其出现干缩裂纹的主要原因是由于石灰的掺量偏大,或路基发生不均匀的沉降,或养护不及时、缺水及养护时洒水量过大;针对于此种情况,路基施工中一旦发生石灰土产生裂纹应视不同位置进行处置。一般情况下,石灰土用于路面底基层时,根据其干缩特性:初期干缩偏大,10d以后几乎不再增长,后期则主要是湿度性收缩,而且其上又有基层、面层,影响收缩的温度和失水会变得较小。所以,一般发生裂纹的石灰土用于底基层时,可以继续使用。
结束语:
石灰土基层作为道路施工之中的重中之重。需要时刻注重施工细节,遵循施工流程,尽可能提升工艺,坚决不能掉以轻心。且不能只注重施工进度,不注重工程的重点。在道路施工中,要加强施工工艺的科学管理,从根本上保证工程的总体质量,有效的延长工程的强度和工程的寿命。
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