張紅利
【摘要】論文結(jié)合市政工程和公路工程的施工實(shí)踐,從混合料組成設(shè)計(jì)、現(xiàn)場(chǎng)拌和、整型、碾壓及組合、養(yǎng)生等方面闡述了二灰土底基層的施工工藝,提出了各組份計(jì)量控制及檢測(cè)的方法,并對(duì)常見(jiàn)的通病提出對(duì)策。
【關(guān)鍵詞】二灰土;工藝;問(wèn)題;措施
1. 原材料的選擇
1.1 石灰。石灰質(zhì)量應(yīng)符合不低于Ⅱ級(jí)消石灰或Ⅱ級(jí)生石灰的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)要求,石灰要分批進(jìn)場(chǎng),做到既不影響施工進(jìn)度,又不過(guò)多存放,應(yīng)盡量縮短堆放時(shí)間,如存放時(shí)間稍長(zhǎng)應(yīng)予履蓋,并采取封存措施,妥善保管。消解好的石灰存放時(shí)間應(yīng)為7~10天。
1.2 粉煤灰。粉煤灰中SiO2、Al2O3、和Fe2O3總含量應(yīng)大于70%,燒失量不應(yīng)超過(guò)20%,比表面積宜大于2500cm2/g(或90%通0.3mm篩孔,70%通過(guò)0.075mm篩孔)。對(duì)于濕粉煤灰其含水量應(yīng)≤35%,含水量過(guò)大時(shí),粉煤灰易凝聚成團(tuán),造成拌和困難。如進(jìn)場(chǎng)含水量偏大,可采用打堆、翻曬等措施,降低含水量。
1.3 土。宜采用塑料指數(shù)12~20的粘土(亞粘土),有機(jī)質(zhì)含量>10%的土不得使用。潤(rùn)揚(yáng)大橋南接線高速公路采用的J1-N4取土坑,土質(zhì)為低液限粘土,液限WL=39.8,塑限Wp=22.0,塑性指數(shù)Ip=17.8,有機(jī)質(zhì)含量=0.298%。
1.4 水人或牲畜飲用水的水源,皆可使用。
2. 施工工藝
2.1 準(zhǔn)備下承層。對(duì)二灰土的下承層——路基的外形、路基的強(qiáng)度、路基的沉降進(jìn)行檢查,應(yīng)當(dāng)表面平整、堅(jiān)實(shí),有規(guī)定的路拱,無(wú)任何松散的材料和軟弱處,且沉降量應(yīng)符合要求;在下承層上恢復(fù)中線,每20M設(shè)一樁,并在兩側(cè)路肩邊緣外設(shè)指示樁,橫斷面半幅設(shè)三個(gè)高程控制點(diǎn),逐樁進(jìn)行水平測(cè)量,算出各斷面所需攤鋪土的厚度,并標(biāo)出其相應(yīng)高度;根據(jù)實(shí)測(cè)高程、二灰土工作面寬度、厚度及試驗(yàn)最大干密度等計(jì)算路段所需二灰土重量,根據(jù)配合比及實(shí)測(cè)含水量算出土、石灰、粉煤灰的重量,根據(jù)運(yùn)料車(chē)輛噸位計(jì)算每車(chē)料的堆放距離,并根據(jù)在相同施工條件下素土、石灰、粉煤灰的含水量與松鋪厚度的關(guān)系來(lái)控制現(xiàn)場(chǎng)鋪筑厚度。
2.2 運(yùn)輸和攤鋪土料。路基上用石灰線標(biāo)出布料網(wǎng)格;拖運(yùn)土料,控制每車(chē)料的數(shù)量相等;推土機(jī)將土堆推開(kāi)后,用平地機(jī)將土均勻地?cái)備佋陬A(yù)定地路基上,力求表面平整,并有規(guī)定的路拱;攤鋪過(guò)程中,測(cè)量人員跟蹤檢測(cè)松鋪,控制誤差±0.5cm,必要時(shí)進(jìn)行增減料工作;測(cè)定土的含水量。如含水量過(guò)大則進(jìn)行翻曬厚度;過(guò)小,則應(yīng)灑水燜料,使土含水量控制在比二灰土的最佳含水量低2~3%;
2.3 運(yùn)輸和攤鋪粉煤灰。用石灰線標(biāo)出布料網(wǎng)格;拖運(yùn)粉煤灰,控制每車(chē)料的數(shù)量相等;推土機(jī)將粉煤灰堆推開(kāi)后,用平地機(jī)將粉煤灰均勻地?cái)備佋陬A(yù)定的路基上,用振動(dòng)壓路機(jī)快速靜壓一遍,并對(duì)各處進(jìn)行松鋪厚度量測(cè)。
2.4 運(yùn)輸和攤鋪石灰。用石灰線標(biāo)出布灰網(wǎng)格;布撒消石灰宜采用布灰機(jī),平地機(jī)找平,人工輔助,使灰量均勻。注意控制各處的松鋪厚度基本一致。
2.5 路拌混合料。穩(wěn)定土拌和機(jī)要求:功率大于400ph;拌和深度大于40cm或大于二灰土的松鋪厚度。用穩(wěn)定土拌和機(jī)拌和混合料兩遍以上,拌和深度達(dá)到穩(wěn)定土層底,拌和中設(shè)專(zhuān)人跟蹤拌和機(jī),隨時(shí)檢查拌和深度以便及時(shí)調(diào)整,避免拌和底部出現(xiàn)素土夾層。當(dāng)土塊最大尺寸>15mm且含量超過(guò)5%時(shí),必須整平,穩(wěn)壓,再次拌和。拌和時(shí)隨時(shí)檢查含水量,如含水量過(guò)大則多拌和、翻曬兩遍;如含水量過(guò)小,用噴管式灑水車(chē)灑水補(bǔ)充含水量,使含水量等于或略大于最佳含水量(1~3%左右),拌和機(jī)跟灑水車(chē)后進(jìn)行拌和;拌和均勻后平整碾壓前,按抽檢頻率取混合料做規(guī)定壓實(shí)度條件下的無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度試件,移置標(biāo)養(yǎng)室養(yǎng)生,待七天后測(cè)其抗壓強(qiáng)度;同時(shí)測(cè)定灰劑量,含水量,測(cè)定混合料的干密度,檢查二灰與土的施工比例。
2.6 整型。測(cè)量人員迅速恢復(fù)高程控制點(diǎn),樁頂高程即是控制高程。平地機(jī)開(kāi)始整型,必要時(shí),再返回刮一遍。用光輪壓路機(jī)快速碾壓一遍,以發(fā)現(xiàn)潛在不平整,對(duì)不平整處,將表面5cm耙松、補(bǔ)料,進(jìn)行第一次找平。重復(fù)上述步驟,再次整型、碾壓、找平,局部可人工找平。每次整平中,都要按規(guī)定的坡度和路拱進(jìn)行,特別注意接縫要適順平整,不能采用薄層貼補(bǔ),掌握“寧高勿低”、“寧刮勿補(bǔ)”的原則。整型過(guò)程中禁止任何車(chē)輛通行。
2.7 碾壓及組合。拌和好的混合料不得超過(guò)24h,要一次性碾壓成型。壓實(shí)度的檢查應(yīng)用灌砂法從底基層的全厚取樣。整型后,當(dāng)混合料大于最佳含水量1%~±3%時(shí),進(jìn)行碾壓,如表面水分不足,應(yīng)當(dāng)適量灑水,嚴(yán)禁灑大水碾壓;碾壓必須遵循先輕后重、先慢后快、先靜后振、先邊后中原則,要嚴(yán)格控制各類(lèi)壓路機(jī)的碾壓速度。前兩遍碾壓速度控制在1.5~1.7KM/h,以后可采用2.0~2.5KM/h,三輪壓路機(jī)應(yīng)重疊三分之一后輪寬。
2.7.1 碾壓機(jī)械要求:18~21噸的三輪壓路機(jī)、振動(dòng)加自重40T以上的振動(dòng)壓路機(jī)和20T以上的輪胎壓路機(jī)。
2.7.2 碾壓速度:不管使用哪種型式或質(zhì)量的壓路機(jī)進(jìn)行碾壓,其碾壓速度對(duì)路基土或路面材料層所能達(dá)到的密實(shí)度有明顯影響,而且碾壓速度過(guò)快。碾壓速度影響振動(dòng)輪對(duì)單位面積內(nèi)材料的壓實(shí)時(shí)間。
2.7.3 壓實(shí)過(guò)程如有“彈簧”、松散,起皮現(xiàn)象應(yīng)及時(shí)翻開(kāi)重新拌和,及時(shí)碾壓;嚴(yán)禁壓路機(jī)在已成型或正在碾壓的路段上“調(diào)頭”和急剎車(chē),避免基層表面破壞;兩個(gè)作業(yè)搭接時(shí),前一段碾壓時(shí)留5~8m混合料不碾壓,后一段施工時(shí),將前段留下未壓部分,一起再進(jìn)行拌和,碾壓;靠近路肩部分多壓2~3遍。
2.8 初期養(yǎng)護(hù)。對(duì)成型的二灰土養(yǎng)生期間要控制交通,禁止社會(huì)車(chē)輛及施工大噸位車(chē)輛通行。施工車(chē)輛要慢行,特別是灑水車(chē)車(chē)輛,注意不要粘壞灰土表面。為防止二灰土干縮產(chǎn)生裂縫,養(yǎng)生工作宜延續(xù)到基層施工為止。
2.9 施工中標(biāo)高的控制。對(duì)路線水準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行詳細(xì)復(fù)核,保證測(cè)量無(wú)誤?;謴?fù)中心線,并埋設(shè)標(biāo)高控制樁,各樁距離以整樁號(hào)為宜,一般不得超過(guò)25m。在控制樁上標(biāo)出二灰土壓實(shí)后和未壓前的標(biāo)高。嚴(yán)格控制二灰土的攤鋪厚度,整平后及時(shí)測(cè)量標(biāo)高是否符合原計(jì)算的標(biāo)高,不符時(shí)用平地機(jī)進(jìn)行調(diào)整。路拌法施工時(shí)分為粗平、中平和細(xì)平三階段,隨時(shí)碾壓,隨時(shí)整平。
3. 常見(jiàn)質(zhì)量弊病的對(duì)策
3.1 表面起皮、松散。
3.1.1 原因分析。碾壓時(shí)二灰土含量水量偏小;二灰土未及時(shí)碾壓,表層失水過(guò)多;碾壓未按先輕后重、先慢后快的原則;灰量不足或失效,灰土拌和不勻。
3.1.2 預(yù)防措施。施工時(shí)二灰土含水量應(yīng)控制在大于最佳含水量1%~3%之間,并及時(shí)壓實(shí)。按先輕后重的碾壓程序逐步壓實(shí),機(jī)輪要保持干凈,粘附的灰土要設(shè)專(zhuān)人隨機(jī)清理。高溫有風(fēng)的干燥氣候,盡量上午備料、下午整平、夜間碾壓,或采取覆蓋碾壓。石灰劑量要足,不能失效,拌和要均勻。
3.1.3 處理措施。當(dāng)發(fā)現(xiàn)局部灰土已嚴(yán)重起皮松散時(shí),可用拌和設(shè)備將灰土表面5cm拌松、重灑水,待水份充分透入土顆粒內(nèi)部并均勻分散后整平碾壓。
3.2 出現(xiàn)干縮裂紋。由于二灰土具有的干縮性和溫縮性,成型后的石灰穩(wěn)定土往往在表面產(chǎn)生一些裂紋。二灰土是一種非最佳級(jí)配型的混合料,其中的粉粒會(huì)因含水量的損失而產(chǎn)生收縮,所以二灰土施工時(shí),有時(shí)會(huì)產(chǎn)生橫向裂縫,嚴(yán)重時(shí)會(huì)貫通整個(gè)路幅,有時(shí)也產(chǎn)生局部“節(jié)理狀”裂紋。
3.2.1 原因分析。二灰比例偏大;路基沉降尚未穩(wěn)定或路基發(fā)生不均勻沉降。養(yǎng)護(hù)不及時(shí)、缺水或養(yǎng)護(hù)時(shí)灑水量過(guò)大。拌和不均勻,石灰劑量過(guò)大或含水量控制不好。石灰劑量愈高,愈容易出現(xiàn)裂縫。工程所在地晝夜溫差大。特別是進(jìn)入晚秋、初冬之后,溫度收縮尤為劇烈。
3.2.2 預(yù)防措施。控制碾壓時(shí)含水量不超出最佳含水量的允許范圍。待路基沉降穩(wěn)定后再鋪筑基層。二灰土成型后應(yīng)及時(shí)灑水或覆蓋塑料薄膜進(jìn)行養(yǎng)生,或鋪上一層素土覆蓋。保證拌和遍數(shù)并使灰土達(dá)到均勻。加強(qiáng)計(jì)量控制,確保石灰劑量準(zhǔn)確??刂茐簩?shí)含水量。在大于最佳含水量下壓實(shí)的石灰土,具有大的塑裂性,壓實(shí)含水量應(yīng)不大于最佳含水量。一般為最佳含水量的90%時(shí),對(duì)施工壓實(shí)不造成困難,塑裂性也得到改善。
3.2.3 處理措施。一旦發(fā)現(xiàn)二灰土產(chǎn)生裂紋應(yīng)視不同位置進(jìn)行處置。一般情況下,二灰土用于路面底基層時(shí),根據(jù)其干縮特性:初期干縮偏大,10d以后幾乎不再增長(zhǎng),后期則主要是溫度性收縮,而且其上又有基層、面層,影響收縮的溫度和失水會(huì)變得較小,所以,一般發(fā)生裂紋的石灰土用于底基層時(shí),可以繼續(xù)使用。
4. 結(jié)語(yǔ)
二灰土施工技術(shù)的關(guān)鍵在于:原材料的質(zhì)量控制;滿足質(zhì)量要求且相互匹配的施工機(jī)械設(shè)備;選擇合理的施工工藝。利用EDTA滴定法檢測(cè)二灰土中的石灰劑量;利用二灰土松方干密度的測(cè)定來(lái)計(jì)算粉煤灰的比例變化率CVF指標(biāo),克服當(dāng)前在粉煤灰劑量檢測(cè)上存在的不足,從而有效地控制粉煤灰的比例,達(dá)到提高底基層材料均勻性的目的。
參考文獻(xiàn)
[1] 市政公用工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)匯編,張寶林石萬(wàn)同蘇愛(ài)玲等,中國(guó)建筑工業(yè)出版社,2005年.
[2] 路橋市政工程施工工藝標(biāo)準(zhǔn),北京城建集團(tuán),中國(guó)計(jì)劃出版社,2004年.
[3] 城市道路工程施工手冊(cè),作者陳振木,中國(guó)建筑工業(yè)出版社.
[4] 市政與橋梁工程質(zhì)量監(jiān)控與通病防治全書(shū),柴曉東王耀武等,中國(guó)環(huán)境科學(xué)出版社,1999年,全套.