李和平
(山东鲁桥建设有限公司,山东 济南 250101)
目前,灰土垫层在湿陷性黄土地区广泛应用[1-4],但在传统灰土垫层施工工艺中,经常因质量问题导致局部修复和返工等情况,与此同时,“品质工程”对标准化建筑施工的要求日益严格。因此,研发和引进灰土垫层施工新机械,提高各工法的施工能力,进一步提高施工质量,尤为重要。
施工中采用胶轮压路机压实进一步提高了灰土垫层压实度,并去除了其他压实机施工时产生的细微裂缝,使压实后的工作面更加平顺光滑,且工作效率高、施工周期短,适应范围广[5]。首先按照国家工艺技术标准规范及工程设计的工艺要求,在拌和土壤上均匀撒布一层消化石灰,再使用冷再生拌和机翻拌,拌和过程中必须严格控制土壤含水率及需要拌和的土壤深度,保证拌和均匀;最后采用轻型钢轮压路机静压1遍→羊角碾强震1遍→刮平1遍→大吨位钢轮振动压路机弱震2遍→采用双钢轮压路机静压1遍→胶轮压路机压实1遍。
首先清除路基范围内30cm的表土,按设计要求采用挖掘机按横向宽线路半幅翻挖原地面,翻挖出的素土堆放在未施工的一侧,开挖过程中,严格控制标高。挖至设计标高后碾压基底,严格控制压实度。
施工前,测量平面控制点和水准高程;填料时,确保每间隔20m设一断面,曲线段中适当加密,恢复中线及边桩,并记录、整理测量数据。
图1 灰土垫层路拌法施工工艺框图
根据配合比要求,计算用土量,并按网格化标准铺筑,施工时根据实际情况采用喷洒或翻晾方式控制含水率,最后用推土机初平并排压,使厚度基本一致。
石灰选用II级新鲜消石灰,进场后,利用试验室检测其质量,将消石灰中氧化钙、氧化镁的含量严格控制在55%以下。若条件允许,宜采用成品袋装熟石灰粉掺配素土,以缩短工期,提高掺配质量。在室内消解后的石灰要保证温度和干燥,同时在施工过程中控制好扬尘;为避免出现水化现象,还应及时覆盖,注意排水。灰土垫层采用路拌法施工,先用冷再生拌和机拌和3遍,再以前后两次重合20cm~30cm的标准翻拌;拌和过程中严格控制含水量和拌和深度;灰土取样,通过滴定法检测灰尘剂量,试验合格后方可填筑灰土。
根据图纸要求,计算石灰摊铺厚度;上料前后均要测量标高,并详细记录;现场根据实际情况布置方格,确保方格内灰土分布均匀;采用路拌法施工时,应严格将含水量控制在±2%;在确保压实度达到设计和规范要求之后方可进入下一层填筑施工;分层填筑,横纵坡符合设计要求,不得出现积水现象。
初平施工时,可以利用推土机纵向平整,使摊铺面达到压实效果,直至平顺无凸起,坡度顺畅为止。随后再利用平地机开展精平施工,施工期间,加强测量监控,严格控制铺筑面横向、纵向坡度,避免后续积水;采取适当的方式控制填料含水量,确保压实达到最佳效果。精平施工后,应确保填铺表面光滑平顺,无凸凹现象,压路机能与铺筑面均匀接触并开展碾压工作。
利用钢轮压路机碾压作业期间,应严格按照规程操作,不得违反相应的压实原则。同时,保证压路机碾压转矩速度小于4km/h。各层的段落连接处需要错开2m以上的区间,在碾压的过程中,试验室自振压第3遍起,开始检验压实度,测量其标高,并及时准确地记录相关数据。
灰土垫层摊铺后,土方仍然处于相对松软的状态,应立刻采用轻型钢轮压路机将土方静压一遍,保证土方路面初步密实,防止土方在碾压过程中产生位移。
在初压工作完成后再利用羊角碾实施3遍强震复压,刮平1遍,再采用高吨位的钢轮振动压路机实施弱震碾压两遍,保证土方路面达到要求。
立即开展终压施工,先利用双钢轮压路机实施静压处理,然后采用胶轮压路机最终压实,以便消除复压时产生的轮迹,使土方路面平整度达到要求效果。
压路机一进一退计为压实1遍,静压1遍后,如有凸凹不平现象,应立即配合人工找平处理,保证灰土垫层压实均匀。
应当在现场及时填写施工数据等原始资料,重要材料也应及时办理签认等有关手续,各项指标更应严格做到详细、及时、准确。在沉降检测过程中,应根据规范要求检测压实度。
利用冷再生拌和机翻拌,胶轮压路机压实施工工艺能够有效地提高施工质量,减少灰土垫层压实后出现起皮和开裂的现象。
冷再生拌和机和胶轮压路机推广使用后,相较于传统的拌和机工法,机械化水平大幅提高,而且在确保质量的同时,大幅缩短了施工时间,减少了不必要的返工时间。
胶轮压路机经过压实后,压实面密实光滑,既可有效避免灰土垫层出现开裂、起皮等现象,又可以提高路基结构层的承载能力,保证灰土垫层的抗水和防渗性能,防止路基结构出现早期病害,进一步抵御了湿陷性黄土地基湿陷变形。
洒布车洒布可比传统工艺更好地控制石灰洒布厚度,机械化施工也更加有利于环保。
国道312线甘肃省清水驿至傅家窑公路工程第一标段均为湿陷性黄土,灰土垫层共计50.69万立方米,目前在该工程中应用此工艺,施工质量完全满足施工规范、专用技术条款和设计文件要求,已在全线推广使用,并且验证了该施工方法的可靠性,可对同类工程施工提供参考和推广价值。
胶轮压路机在灰土垫层中的应用作为一种新型的施工方法,在一定程度上极大地提高了地基的承载能力,而且还改善了灰土垫层的抗水防渗能力,提高了施工质量,对湿陷沉降变形的问题也具有良好的改进作用。综上所述,胶轮压路机压实后的施工效果,在施工中的质量控制对湿陷性黄土的工程建设有着重要的意义。