李 崗,蔣華龍,管培鈞,劉朝振
(1.嘉興市嘉蕭高速公路投資開發(fā)有限公司,浙江 嘉興 314000;2.浙江交工宏途交通建設有限公司,浙江 杭州 310012)
杭嘉湖平原區(qū),為沖湖積平原,地勢平坦,河流縱橫,呈網(wǎng)格狀分布,地表為沖湖積粉質粘土。沿線水系、池塘較多,宕渣資源緊缺。路基填筑宕渣料源購買困難,價格昂貴。為實現(xiàn)就地取材,因地制宜,降低成本,特將宕渣填筑變更為石灰土填筑。筆者通過對石灰土路基填筑施工進行了系統(tǒng)的室內(nèi)和工地現(xiàn)場試驗研究,從路基填筑一年多時間的觀測,質量良好,效果明顯?,F(xiàn)就工程應用中的有關情況進行分析研究,現(xiàn)與同仁交流,共同提高。
(1)外購土方,向周邊地區(qū)建設項目購買開挖土方,通過辛江塘碼頭或汽車運輸,運至堆土場,先摻2%生石灰,進行集中悶灰,上路后路拌摻消石灰。
(2)生石灰產(chǎn)地主要有安徽廣德,本項目生石灰從安徽廣德石灰礦上采購,石灰符合Ⅲ級以上標準,塊灰在使用前7~10 d充分消解,消石灰存放時間控制在2個月以內(nèi)。
灰土路基施工設備如表1。
表1 石灰土路基主要機械設備表
續(xù)表1
本項目石灰土路基計劃配置1個班組,下轄2個施工隊,施工人員配置如表2。
表2 施工人員配置表
(1)鋪設土工布(首層)
碎石墊層鋪設完成路段,人工鋪設土工布,路堤兩側各留出一定長度,遮蓋碎石墊層,防止石灰土覆蓋路堤兩側碎石墊層,影響碎石墊層排水效果。
土工布在搭接過程時,搭接長度宜為30~60 cm,搭接方向與石灰土攤鋪方向一致。
(2)摻灰燜料
外購土方運至現(xiàn)場后,土堆摻入2%生石灰進行燜料2~3 d,期間使用挖掘機進行翻拌,翻倒1~2次,使石灰與土摻拌均勻,以降低土含水量,改良土的性能。
(3)上土、攤鋪
上土前,現(xiàn)場技術員使用GPS恢復線路中線,并放樣出填筑范圍,路基兩側各加寬50 cm。用推土機進行土方的攤鋪作業(yè),在攤鋪的過程中加強橫坡控制,每個橫斷面取路基中樁、路基邊樁位置,共計三個點,現(xiàn)場安排技術員進行標高跟蹤測量,確保標高控制到位。
(4)土方的翻耕、晾曬與摻灰
對攤鋪好的土用鏵犁、旋耕機和鏵犁進行翻耕與粉碎,在翻耕作業(yè)過程中,要由外側向內(nèi)測靠攏,以利于形成橫坡,翻耕和粉碎必須貫穿全層,不允許留有夾層。
當混合土粉碎合適且含水量達到比最佳含水量大2~3個百分點的時候,進行摻灰。
(5)布灰
待含水量高于最佳含水量2%~3%時,振動壓路機靜壓一遍再在土上打好方格,根據(jù)擊實數(shù)據(jù)計算每方格中石灰質量。采用裝載機配合挖機將石灰均勻倒入每個格子,初平過程中保證各格子內(nèi)的石灰盡可能的不攤鋪至格子以外,裝載機配合挖機初平結束后,人工對布灰不均勻處進行處理。
(6)拌和
石灰布好后,使用旋耕機翻拌2遍,路拌機拌合4遍。初步拌合后由鏵犁將下層土方翻拌至上方,再次使用旋耕機翻拌2遍,路拌機拌合4遍。重復拌合直至拌合均勻,為做好相鄰斷面的銜接,拌合時先將兩端接頭處用拌合機橫向拌合,然后依據(jù)由邊到中的原則進行拌合。石灰土拌勻后,抽取試樣檢測灰劑量。
(7)整平、精平
拌合好石灰土后,用振動壓路機(22 t)再穩(wěn)壓一遍,隨后使用平地機整平。仔細刮平到設計高程、平整度符合標準位置,最后一遍整平時遵循高刮低不補的原則。整平完成后使用旋耕機對表層進行鑿毛,防止薄層貼補造成的表面起皮現(xiàn)象。
(8)路基碾壓
精平后用壓路機靜壓,碾壓從路緣向路中心碾壓,先靜壓1遍(壓路機一進一退為一遍,下同),再弱振1遍,隨后用光三輪壓路機(21~24 t)靜壓2~4遍;最后用膠輪壓路機(18~21 t)靜壓1~2遍收光。沉降板周圍使用小型壓路機碾壓。
表3 碾壓機械組合
原材料檢測指標包括土:液限、塑限、塑性指數(shù)、顆粒大小、天然含水率、有機質含量、硫酸鹽含量。石灰:有效鈣鎂含量。
檢測結果如表4所示。
表4 檢測結果
(1)石灰劑量
現(xiàn)場拌灰均勻后,試驗室在現(xiàn)場均勻取樣,根據(jù)現(xiàn)場提供的悶灰天數(shù)按試驗室得出來的衰減曲線計算實際摻灰量。
表4 衰減曲線計算實際摻灰量表
(2)壓實度和彎沉
(3)平整度
宕渣是一種土石混合料,要碾壓平整極其不易,故而宕渣的平整度很差,大部分地方平整度檢測都超過15 mm,而灰土因為采用細粒土填筑,粒徑分布均勻,碾壓后表面平整,實測平整度最大地方為4 mm。
目前,我國不少地方都缺少天然砂石材料,鋪筑路基完全外運石料,工程造價太高,客觀難以實現(xiàn)。石灰土路基的相比較與宕渣路基也存在較多優(yōu)點,首先石灰土路基就近利用土源,減少材料運距,并能消耗部分廢棄土方。其次石灰土的最大石灰土最大干密度為1.7 g/cm3左右,宕渣最大干密度為2.4 g/cm3左右,石灰土輕宕渣30%,可以減少軟基沉降,縮短預壓期,可有效降低橋頭跳車現(xiàn)象。石灰土為細顆粒土,填料顆粒級配較好,石灰與土經(jīng)過化學反應板結,整體強度比宕渣路基好,路基彎沉指標好。