道路石灰土基層施工中的質(zhì)量控制

　　摘要：隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,公路建設(shè)也在迅速的發(fā)展.公路在施工方面也取得了較大進(jìn)步,特別是路基材料.不同地區(qū)采用不同填筑材料,施工工藝也根據(jù)不同材料和施工條件也各不相同,本文針對(duì)石灰土作為道路底基層施工進(jìn)行了分析。

　　關(guān)鍵詞：石灰土,控制措施,道路工程,基層

　　前言

　　道路基層是支撐路面面層的結(jié)構(gòu)層，它主要承受由面層傳來的車輛荷載垂直力，所以它必須有足夠的強(qiáng)度、鋼度和穩(wěn)定性。因此基層質(zhì)量的好壞，直接影響著路面的質(zhì)量，是關(guān)系到道路壽命長短的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。為此在道路工程施工中確保路基的強(qiáng)度、路面的穩(wěn)定性，提高城市道路建設(shè)水平，讓有限的資金投入獲得最佳優(yōu)質(zhì)工程，是擺在我們建設(shè)工程人員面前的一個(gè)重要課題。而在路面基層工程中灰土基層又占有極為重要的比重。在道路施工中如何控制石灰土施工質(zhì)量非常重要。施工過程中明確石灰土強(qiáng)度形成的內(nèi)因和外因條件對(duì)石灰土質(zhì)量的影響及其控制措施起著關(guān)鍵性作用。本人從長期的工作實(shí)踐中總結(jié)出影響施工質(zhì)量主要有以下因素：原材料的影響、施工工藝的影響、養(yǎng)生過程的影響、施工氣溫的影響。在此談一下個(gè)人工作中對(duì)灰土基礎(chǔ)施工中的幾點(diǎn)體會(huì)與業(yè)內(nèi)人士進(jìn)行交流，以便與各地同行進(jìn)行共同探討。

　　1. 原材料對(duì)石灰土質(zhì)量的影響及控制措施

　　由于石灰土便于就地取材、造價(jià)低廉、強(qiáng)度較高、板體性、水穩(wěn)性和抗凍性較好，在公路的建設(shè)中，石灰土廣泛用于道路的墊層、底基層、基層(非高等級(jí)公路)。石灰土施工中常出現(xiàn)以下質(zhì)量缺陷：如石灰土龜裂或開裂;灰土拌和不均勻，有夾層;表面坑洼、起皮、松散，碾壓時(shí)出現(xiàn)彈簧;這些缺陷的存在不但影響施工進(jìn)度，更主要的是影響路面質(zhì)量，因此，必須對(duì)石灰土施工工藝及施工質(zhì)量的控制采取措施。

　　1.1石灰土的開裂和龜裂：石灰土的開裂和龜裂主要是由以下幾個(gè)方面原因造成。一是土的塑性指數(shù)，塑性指數(shù)在20以上的石灰土容易干裂;二是在灰土拌和碾壓時(shí)，含水量偏大;三是灰土越冬上面覆蓋層較薄，經(jīng)過冬季引起開裂，形成溫縮裂縫;四是由于重粘土難以粉碎，灰土中摻雜大塊土團(tuán)碾壓成型后出現(xiàn)泥餅，形成龜裂。

　　1.2土質(zhì)的影響：在施工中，土粒應(yīng)盡可能粉碎，越細(xì)越好，土塊最大尺寸不應(yīng)大于15mm。根據(jù)以往經(jīng)驗(yàn)，在相同條件下，灰土顆粒徑0.5mm，無側(cè)限抗壓強(qiáng)度為4.3MPa，灰土顆粒徑1.0mm，無側(cè)限抗壓強(qiáng)度為1.0MPa。因此，灰土強(qiáng)度與土顆粒的大小有直接關(guān)系。另外，土中硫酸鹽含量不應(yīng)大于0.8%，腐植質(zhì)含量不應(yīng)大于10%，且不得有雜草、樹根等異物。因?yàn)橛袡C(jī)質(zhì)一般呈酸性，使土的pH值降低。

　　1.3石灰質(zhì)量與品種的影響：石灰隨著存放時(shí)間的增加，特別是在沒有覆蓋的情況下，有效鈣和氧化鎂的含量會(huì)大幅度下降。筆者曾經(jīng)對(duì)鈣質(zhì)生石灰的活性含量進(jìn)行過對(duì)比檢測，露天石灰放置3個(gè)月后其活性含量由原來的80%以上降低到了40%左右，放置半年后降低到了30%左右。原先質(zhì)量好的石灰長期無覆蓋堆放，其質(zhì)量會(huì)降低到等外石灰。石灰土強(qiáng)度的形成主要是石灰與細(xì)粒土的相互作用，而在這種相互作用中，離子交換是石灰土初期強(qiáng)度形成的主要原因，碳酸化反應(yīng)是石灰土后期強(qiáng)度增長的主要原因。眾所周知，活性含量低的石灰是不可能做出高強(qiáng)度的石灰土的。

　　1.4配合比的影響：石灰劑量對(duì)石灰土強(qiáng)度的影響較為顯著。石灰劑量較低時(shí)(3%～4%)，石灰主要起穩(wěn)定作用。隨著石灰劑量的增加，石灰土的強(qiáng)度和水穩(wěn)定性也顯著提高，石灰主要起加固作用。但當(dāng)劑量超過一定范圍時(shí)，過多的石灰在土的空隙中以自由灰的狀態(tài)存在，將導(dǎo)致石灰土的強(qiáng)度下降。根據(jù)土質(zhì)不同，規(guī)范中明確規(guī)定了灰劑含量的選擇范圍：塑性指數(shù)≤12的粉質(zhì)粘土：10%～16%;塑性指數(shù)>12的粘性土：5%～13%。

　　2.施工工藝對(duì)石灰土質(zhì)量的影響及控制措施

　　石灰土施工的主要工序?yàn)榛彝涟韬汀⒄魏湍雺骸Ｒ蚋魇┕挝坏募夹g(shù)力量、施工工藝、機(jī)械設(shè)備及管理水平都不一致，其施工過程中對(duì)石灰土質(zhì)量的影響也較大。

　　2.1拌和：將土按松鋪厚度或需要數(shù)量均勻整齊攤鋪在路槽內(nèi)。按一定長度、寬度將消石灰折成攤鋪厚度或體積片用量,均勻攤鋪在土層上面;根據(jù)施工分層厚度要求,拌和機(jī)先將拌和深度調(diào)整好,由道路兩側(cè)向道路中心拌和,每次拌和應(yīng)有重疊,不得漏拌,翻拌遍數(shù)應(yīng)視碎土和翻拌均勻程度而定,一般不少于2遍,并使拌和過的混合料達(dá)到基本平衡。對(duì)拌和機(jī)調(diào)頭處要及時(shí)整平和翻松拌和;干拌完畢后立即測定含水量,并視施工季節(jié)的氣溫高低控制好灑水量,加至最佳含水量,灑水量須嚴(yán)格控制,宜早灑、勤灑、細(xì)灑。灑水完畢進(jìn)行濕拌,一般濕拌2遍,使混合料拌勻、翻透。

　　2.2整型：石灰土一般采用平地機(jī)進(jìn)行整形。此時(shí)平地機(jī)操作手的經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)水平對(duì)平整度至關(guān)重要。如果操作手技術(shù)不嫻熟，平地機(jī)反復(fù)刮平和碾壓，攤鋪層形成光面后又覆蓋刮平的薄層混合料，使其與下部不能有效地結(jié)合，就會(huì)出現(xiàn)“起皮”現(xiàn)象。導(dǎo)致起表層松散脫層，這是石灰土施工中影響質(zhì)量的棘手問題。依據(jù)公式松鋪系數(shù),利用中樁與邊樁拉橫斷平線量測灰土混合料頂面高程,校核灰土混合料的厚度、高程是否與計(jì)算數(shù)據(jù)一致,如不能滿足要求應(yīng)及時(shí)予以調(diào)平整形,直至符合要求為止。

　　2.3預(yù)壓：灰土整形鋪筑長約50 m時(shí)即可開始碾壓,穩(wěn)壓是碾壓的開始,用8t壓路機(jī)穩(wěn)壓,穩(wěn)壓時(shí)必須重輪在前,自路邊向路中央勻速碾壓,超高部分必須從低側(cè)壓向高側(cè),穩(wěn)壓是灰土進(jìn)行壓實(shí)前的試壓階段,灰土內(nèi)部和外部的某些缺陷。可通過穩(wěn)壓予以補(bǔ)救,如發(fā)現(xiàn)高程及平整度差異很大,應(yīng)及時(shí)翻松找補(bǔ)線平。如發(fā)現(xiàn)有橫向均勻裂縫,可能是含水量不夠所致,須補(bǔ)灑水化、拌勻整平,局部有軟彈現(xiàn)象是含水量過大,須翻開,摻摔干灰土整平。

　　2.4碾壓：碾壓時(shí)，按先輕后重的原則，直線段由兩側(cè)向中間壓，曲線段由內(nèi)側(cè)向外側(cè)壓，橫向碾壓后輪應(yīng)重疊1/2輪寬，縱向后輪必須超過兩段的接縫。碾壓一直進(jìn)行到表面無明顯輪跡、壓實(shí)度達(dá)到規(guī)范要求為止。碾壓是保證灰土密實(shí)度的根本措施，而提高灰土的密實(shí)度又有顯著的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果。實(shí)踐證明，灰土密實(shí)度每增減1%，石灰土強(qiáng)度可增減5%～8%左右，而且密實(shí)的灰土抗凍性、水穩(wěn)性較好，縮裂現(xiàn)象也較少，能使灰土層形成穩(wěn)固的整體。

　　3. 石灰土的養(yǎng)生

　　石灰土是一種水硬性材料，其強(qiáng)度形成需要一定的濕度。在一定的濕度下，能加速石灰土的鈣化硬結(jié)，使其盡早成型。石灰至少要用7d以上的養(yǎng)生期，期間須保持一定濕度。但石灰土表層不應(yīng)過濕或忽干忽濕。若表面缺水干燥，會(huì)引起表面松散而不能成型。若表面過濕，又會(huì)泡軟灰土層，使其變形損壞。養(yǎng)生方法可視具體情況采用灑水、覆蓋潮濕的土以及用薄膜封閉。另外養(yǎng)生前期間應(yīng)封閉交通，防止行車破壞表層外形和整體性能。但養(yǎng)生后期，一定而不過量的行車碾壓對(duì)于石灰的強(qiáng)度形成是有利的，一方面，碾壓可使石灰土密度進(jìn)一步提高，從而提高強(qiáng)度;另一方面，隨著密實(shí)度的增加及行車荷載壓力作用，將促進(jìn)石灰與土顆粒間的接觸及水分的均勻再分布，從而加速化學(xué)反應(yīng)的進(jìn)行。石灰土養(yǎng)生期結(jié)束以后，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行上一層次的施工，不能長期暴曬，否則會(huì)產(chǎn)生表面開裂，影響層次的板體性和強(qiáng)度。

　　4.注意事項(xiàng)

　　石灰采用Ⅲ級(jí)以上消解石灰,活性CaO、MgO含量之和應(yīng)大于70%,細(xì)度大于80%,指標(biāo)滿足規(guī)范要求并且盡量縮短石灰存放時(shí)間,避免雨淋;土料晾曬,對(duì)于含水量較高的土應(yīng)該晾曬、破碎、拌和;在相同含水量的條件下,摻灰到碾壓時(shí)間縮短,壓實(shí)后的干密度就會(huì)變大,因此,摻灰到碾壓期間的悶料時(shí)間應(yīng)小于24h。

　　5.結(jié)束語

　　道路基層處理不好而引發(fā)道路質(zhì)量問題僅僅是一個(gè)方面，在石灰土基層施工過程中,必須從原材料到施工工藝全過程嚴(yán)格檢驗(yàn),分析施工中出現(xiàn)的各種問題,積極采取防治措施,確保道路基層的施工質(zhì)量,為以后的工程建設(shè)積累寶貴的建設(shè)經(jīng)驗(yàn)。