石灰土路面底基层施工方法

石灰土路面底基层施工技术【摘要】：本文介绍了石灰土路面底基层施工技术，并对石灰土施工工艺、方法进行了分析，以供今后施工参考。【关键词】：石灰土路面底基层施工技术1.石灰土应用概况石灰土是指在天然土中掺加适量的石灰，以改善土的某些特性，使之能用于路基填料或路面基层的一种石灰和土的混合物，在高速公路的建设中一般在路线经过天然地质条件较差，土的液塑性较高的地区使用，石灰土一般分为石灰改善土和石灰稳定土。石灰改善土一般使用于膨胀土等特殊路基中，利用石灰中的钙镁离子交换，将其膨胀性降低，使土的胀缩率接近于零。旨在改善特殊土某些特性，使之能满足路基填筑的使用要求，一般用量较大，石灰剂量较小。石灰稳定土是利用胶凝和结晶反应，使土体刚度增大，旨在提高天然土压实后的强度和水稳定性。一般用于路面底基层，结构物台背填筑等较小范围，一般用量较小，石灰剂量较大。在膨胀土地区修筑高速公路，膨胀土湿胀干缩效应显著，严重影响了路基的强度和整体稳定性，不能用作路床填料，为解决路床填料短缺问题，在膨胀土中掺入石灰，通过离子交换，Ca（OH）2的结晶，碳酸化和火山灰反应使粘土胶粒絮凝，生成晶体Ca（OH）2、Caco3和全水硅，铝酸钙等胶结物，这些胶结物逐渐由胶凝状态向晶体状态转化，致使石灰土的胀缩率接近于零，刚度不断增大，强度与水稳定性不断提高，能满足使用要求。合徐高速公路南段在最初的设计中，采用了简化的方式。为减少石灰改善膨胀土工程量，仅将路床80cm改善，土路肩硬化，边坡防护形成隔水层包裹膨胀土真堤心，大大降低了工程成本。但在施工过程中业主为满足现代高速公路绿化的要求，将大部分的边坡防护取消，并取消了急流槽等有组织排水方式，降低了膨胀土防水要求，其效果如何有待时间的考验。合徐高速公路北段路线土质为一般粘性土，但由于其压实的无侧限抗压强度不能满足要求，即检测其压实度95%时的CBR值小于0.8的要求。故在路床80cm的范围内掺加4~5%的石灰增加其强度，属石灰改善土的范畴。合徐高速公路南段和北段均在路面结构层中也采用了石灰稳定土作为底基层，石灰剂量为8—12%，另外在圆管涵、盖板涵、大中小桥等所有结构物台背回填范围内采用5%石灰改善土填筑，其目的主要是增加台背填土的刚度，防止其沉降而造成台背跳车。石灰土在合徐高速公路中的应用如下图示：,±构筑物台背回填示意图2.石灰土路面基层施工方法：路面底基层和路床石灰土示意图5%石灰改善土路床厚80cm8~12%石灰稳定土底基层厚20cm路面结构±石灰土施工工艺流程图（见下图）石灰土施工要计算好干集料（土和熟石灰）的数量并进行换算。结合格队伍进场子施工技术交底场子底层施工放样场子验收合格路基合格材料进场熟化生石灰摊铺铺土料摊平、轻压布设石灰格网撒布石灰拌和机干拌清水闷料拌机湿拌平地机整平碾压养生质量评定测松铺厚度测含水布设生石灰格网测定石灰剂量轻度压平、测含水量密实度检测弯沉检测标高控制强度试件取样施工前准备合松铺系数确定摊铺素土厚度，以确保在掺加石灰后的土层厚度在20cm左右不超过2cm，再将经检测并消解的熟石灰按计算的数量运至每一个划好的方格网内，采用人工将石灰摊铺均匀，然后采用拌合机拌合两遍，确保其最大粒经和均匀度满足要求，然后用小型推土机预压，平地机整平，最后压实至合格。石灰土按方格网计算石灰掺加量方法如下：0.2×S×ρ湿土×(1-W土)×石灰石灰剂×(1+W石灰)2.1原材料检测和石灰消解在签订进料合同前对料场的石灰进行一次等级鉴定试验,确保料场供应的石灰在二级或二级以上,并取其有代表性的材料做石灰土的标准土工试验,确定其无侧限抗压强度和CRB值满足设计要求的情况下,确定供料方,然后在进料过程中按技术规范规定的频率抽检,掌握进料的质量动态,并及时送报,发现质量问题则采取断然措施(拒收或换料场),以确保使用的石灰符合质量要求,在石灰检测中对消解的熟石灰也应检查,密切注意其中过火石灰的含量,因为此类颗粒在压实好的石灰土中会发生膨胀,影响石灰土质量。生石灰消解应在其掺入土中之前7天进行，以确保石灰消解充分，在石灰土施工过程中，有时也会碰到石灰供应不及时，必须在消解后即使用的情况，可以采取将生石灰尽量摊薄（一般20——40cm）然后注水消解，注意在消解过程中还必须用机械不断翻动，确保其消解充分。2.2素土摊铺：素土摊铺与路基素土填筑时的摊铺方法相同，但其要求更高，一般的方法是按20cm一层，根据每车土方量计算摊铺车距，用推土机初步平整，为保证拌合机拌合后的层厚及平整度，我们在合徐北段的素土摊铺上采用了平地机精平，并用水准仪控制其摊铺厚度的方法，对石灰土施工质量有了较好的保证。2.3撒布熟石灰：在摊铺好并经平整的素土上划分5m×5m的方格网，按计算好的数量先用自卸汽车运至素土上堆放然后人工用小斗车计量按计算的数量分堆至各个方格内，再人工用揪或木耙将其摊铺均匀。注意一定要摊铺均匀，这直接影响到抽检的石灰计量。目前在灰土施工中均采用以上方法撒布熟石灰，这种方法的缺陷是撒布的均匀性完全由施工人员的经验和水平来控制，很容易造成不均匀的现象，在拌合后抽检计量相差较大，在以后的施工中应着手解决这个问题。2.4拌合机干拌拌和的深度应控制好，既不能拌和太深影响下承层和石灰计量，又不能拌和过浅发生悬拌现象出现素土夹层，一般应拌至下承层表面以下1——2cm，以免漏拌，干拌次数1——2次，直至拌和均匀为止，至此测定石灰中的石灰剂量是否满足设计要求。如若过少，则应马上加灰进行拌和，加灰也应划方格摊铺均匀。过多则应调整最后压实的干容重，以便真实的反应压实情况。拌合机拌合时应尽量做到拌合到底，一般在现场控制是采取派专人跟在拌合机后面，每隔10m挖一坑，检查是否拌合到底，如有素土夹层，马上告知司机重新拌合。2.5闷料：干拌完毕的土料在抽检灰计量的同时应测量其含水量，测点应符合规定的频率，并尽量取中部和下部土样，以真实反映土料的含水量，含水量过低则应洒水并闷料12小时以上，一般应选择在晚上闷料，到第二天上午表面干燥后进行压实。如过湿则应使用其自然蒸发，直至达到规定的含水量为止。过干的混合料在洒水时，应计算需要的加水量，并均匀撒水，为保证所加水量能均分布在土料中，在撒水后及时用拌和机快速拌和一次并初步稳压，使其保水，闷料完毕后再进行下道工序。过湿的混合料因为要使水分自然蒸发，可将松散料放置，在检查含水量适中时再进行下道工序施工。2.6小型推土机预压、刮平整型先用小型东方红推土机预压，然后测量放出控制标高桩，推土机初平一次，然后用平地机刮平，在刮平整型的过程中应派专人观察发现凹处则应用人工加混合料，方法是在凹处挖成规则的切口，考虑松铺系数，将混合料略高于周围土体平整好。如不采取以上方法，任由平地机将松散土带平，则是一种薄层补贴的方法，压实后的石灰土表面就会出现起皮现象。2.6.1刮平整型的主要方法如下：用平地机按标记的边线由低处向高处反复刮平；用轻型压路机在初步平整的石灰土结构层上快速稳压1——2遍以暴露潜在的不平整，然后用平地机细致地整型刮平，对局部的低洼处，采用上述方法找平，注意除挖成规则的切口外，还应用齿耙将其表面5cm以上厚的灰土耙松，以保证新加的混合料与旧的混合料之间结合紧密，重新稳压后，再用平地机整平；2.6.2每次稳压整平应按规定的横坡纵坡和设计高程进行，循“宁刮勿补”的原则，保证做出合格的路拱，保证压实后的标高，另外平地机应在整个宽度上均匀行驶，要按直线行走。2.7压实该工艺要求在石灰土最佳含水量范围内，在整型刮平符合要求时，及时碾压，并一次性完成。压实标准是使该结构层全宽全深范围内任一点的压实度达到95%以上。碾压自两侧开始，并使全幅路基边部比中部多1——2遍，碾压时，应使轮迹重叠的宽度在使用三轮压路机时为后轮宽的二分之一，在使用单轮压路机时至少重叠30cm，碾压2——3遍后，应全面快速地检查各点的高程，对高程超过设计的部位，平地机随时刮平并清除废料，高程不足者不得采取薄层补贴方式，而应全厚翻松，增添适量的新拌和的混合料，再碾压密实。如因天气影响，碾压过程中发现石灰表面存在干散、起皮、湿软或“弹簧”现象，应先采取得当措施，而后再继续碾压，碾压工作段接头处，应使接头处5——10m范围翻松，碾压重合一段，并认真做好整平工作，且上下两层工作段的接头不应置于同一位置，即不出现上下接头贯通缝。另外，石灰改善土的施工要对“可延误时间”引起足够重视，否则将无法保证灰土质量，也会带来不必要的经济损失。对碾压后的石灰土表面干散，起皮，湿软或“弹簧”等现象应采取以下方法处理。2.7.1表面如有干散应用洒水车均匀洒一遍水，并待水分下渗和蒸发到压路机能上去碾压而不粘轮时，便使用光轮压路机快速碾压一遍，俗称表面收光，效果较好。2.7.2对于起皮现象，最简单的办法是用平地机刮除。2.7.3对于局部湿软或“弹簧”现象，可用拌和机翻松成规则的形状，加适量干灰重新拌和后，整平压实。2.8养生2.8.1碾压好的石灰土层应用洒水车或其它保温方法（如覆盖上层所需土料）进行养生，养生时间不得少于七天，在此期间：要始终保持潮湿状态；2.8.2发生破坏时应及时修整到标准，修整时应将该层全厚翻松，不得补贴；2.8.3表面潮湿或遇雨遇雪时应严禁任何车辆行车；2.8.4只允许车速不超过30km/h的施工车辆上路行驶，并要求错辙行驶，不急刹车，不调头；2.8.5拌和机械或其它机械不宜在成型的石灰土上调头，必要时应采取覆土，覆物等保护措施；3.石灰土路面基层的施工组织及注意事项鉴于以上所述的石灰土的特性，结合各工序的施工方法，谈一谈石灰土施工的现场组织。3.1机械配置一般以一台拌机的能力来确定一组设备数量，每台拌合机配置一台小型推土机，一台平地机，2-3台压路机，其土方挖运设备可根据运距综合考虑，功效较高的挖土机可同时供应2台拌合机，运输设备根据运距或增或减，同时在一般的情况下每2-3km必须配备一台洒水车，辅助设备如铧犁旋耕机等的配置是根据天气条件和现场上的含水量来确定，如现场土的含水量较大，气温较低，则每台拌合机需配置1-2套铧犁和旋耕设备，可大大节约拌合机的使用台班。3.2各工序的组织石灰土施工有两个特点需注意，首先是它的时效性（可延误时间），有以下内涵，第一、石灰土在施工过程中，水分散发较快，最佳含水量保持时间较短，必须在这个短的时间内完成压实工序；第二、石灰土一经拌合，钙镁离子容易流失；第三、石灰土在压实开始后，其内部的化学反应即开始，俗称钙化，一般在24小时后即开始有强度，必须在钙化完成前完成压实工序，在现场施工的经验总结出：一个石灰土施工工序从拌合开始应尽量在48小时内完成；其次光照充足的天气，洒水养护比较困难且费用较高，一般覆盖上层填料的土方；这样目前在现场施工的组织方式比较好的是，各机械作业组内部流水施工，各机械作业组之间平行施工的方式。以一个图示意流水施工方式。以下每段以一百米左右为宜。石灰土流水施工示意图压实段平整段拌和段布灰段上土段素土平整段