石灰土底基层施工常见问题的治理及预防措施

石灰土底基层施工常见问题的治理及预防措施摘要：本文主要介绍石灰土底基层在施工过程中常见质量通病的种类以及与之相关的纠正和预防措施。关键词石灰土底基层施工治理预防措施1概述底基层、基层属路面承载结构层，也是路面工程的重要组成部分，其重要性已被广大公路建设者所认识。路面结构一般包括底基层、基层和面层，石灰稳定土之所以被广泛用于各级公路的底基层，是因为石灰稳定土具有较高的强度和水稳性，整体性强，后期强度高，造价低，操作方便等优点。笔者参与了S202线打庆公路改建工程，该项目采用了以石灰土作为底基层，水泥稳定砂砾为基层的路面结构，结合在建设项目路面底基层施工中存在的质量问题及质量通病，浅谈一些认识和体会。2石灰土底基层施工的通病及治理方法石灰土强度的形成原理，是在粉碎的土料中掺入适量的具有一定细度的石灰，在最佳含水量下压实后，既发生一系列物理力学和物理化学作用，形成板体，提高了结构的强度和稳定性。石灰土基层属整体性半刚性结构，尤其在后期灰土的刚度很大，因此石灰土层易受弯拉而断裂，在施工当中若不严格按照技术规范和操作规程，就会出现如下诸多通病。2.1搅拌不均匀2.1.1现象：石灰土掺和搅拌遍数不够，色泽呈花白现象，有的局部无灰，有的局部石灰成团。更有甚者，不加搅拌。一层灰一层土，成夹陷“蒸饼”。2.1.2原因分析：⑴不按照规范规定的拌和遍数去拌，凭借个人的主观意思。⑵无强制搅拌设备，靠人工费时费力，加上管理不严，便不顾质量，粗制滥造。⑶前期工期控制不严，存在后期的跑、赶、超的安排。2.1.3危害：石灰土的形成原理，是通过石薄，提高了土的水稳性。石灰（ca(OH)2）吸收空气中的碳酸气，形成碳酸钙，石灰中的胶体逐渐结晶，石灰与土中活性氧化硅（SIO2）和氧化铝（AI2O3）发生化学反应，生成硅酸钙和铝酸钙，使石灰与土的混合物逐渐结硬等物理化学作用，均需要石灰颗粒与土颗粒均匀地掺在一起才能完成。如果掺和不均，土与灰之间的相互作用将不完全，石灰土的强度就满足不了设计要求。2.1.4治理方法按施工技术规程的规定，严格按照可行性施工工艺施工。⑴人工搅拌：①将备好的土与石灰按计算好的比例分层交叠堆在拌和场地上；②用锹翻拌三遍，要求拌和均匀，色泽一致，土干时随拌随打水花。加水多少以最佳含水量控制。⑵机械搅拌：方法很多，平地机搅拌，专用灰土拌和机搅拌，应该严格按规程操作，保证均匀度，结构厚度，最佳含水量。最好的办法是实行工厂化强制搅拌。⑶严格控制工期安排，合理确定施工周期。2.2掺灰不计量或计量不准2.2.1现象：在石灰土掺拌过程中，加灰随意性较强，不认真对土、灰的松干容重进行试验计算。2.2.2原因分析⑴管理人员和操作人员不了解剂量是直接影响灰土强度的重要因素。⑵管理人员未经试验计算或虽经计算但对操作者交底不清。2.2.3危害：在生产实践中，石灰剂量应不低于6%，不高于18%。如果计量不准会使灰土强度降低。由于计量不准，产生或多或少的现象，前者实际压实度大于检测压实度，后者实际压实度小于检测压实度，让检测人员产生误区，后者危害较大。2.2.4治理方法：石灰土的石灰剂量，是按照熟石灰占灰土的总干重的百分率计算。经济适用的剂量是10%～14%。2.3石灰活性氧化物含量低2.3.1现象：石灰经试验ca0和mS0活性氧化物含量低于60%的三级标准。特别是市面上袋装生石灰粉，灰中含量有大量非活性生石灰面粉末。2.3.2原因分析：⑴购进的是劣质石灰。⑵石灰存放的时间过长、失效。2.3.3危害：石灰的等级越高，在同样剂量的条件下与土颗粒发生的作用也就愈充分，强度形成也就愈大。劣质石灰往往细度偏小，弱化了石灰与土粒所发生的一系列作用，使石灰土强度增长缓慢。因此，如果石灰的氧化物含量低，用其所拌制的石灰就达不到规定配合比的强度。2.3.4治理方法：⑴要采用不低于三级标准的石灰。⑵对新购进的或存放过久的石灰要进行氧化物含量检验。⑶如若检验出的石灰氧化物低于三级标准，石灰已运到现场，可根据活性氧化物含量提高石灰剂量。⑷要尽量缩短石灰的存放时间，一般生产后的石灰不迟于3个月内投入使用。图1各种土的无侧限抗压强度（龄期7天）随石灰剂量的变化2.4消解石灰不过筛2.4.1现象：将含有尚未消解彻底的石灰和慢化石灰块直接掺入土料，不过筛。2.4.2原因分析：图省工，违反操作规程。2.4.3危害：未消解的生石灰块在土层中遇水分后经一定时间便消解，使其体积膨胀，将路面拱起，使结构遭到破坏。2.4.4治理方法：⑴生石灰块在用灰前一周至少2～3天进行粉灰，以便使灰充分消解。⑵消解的方法要按规程规定处置，在有自来水或压力水龙头的地方尽量采用射水花管，使水均匀喷入灰堆内部，每处约停放2～3分钟，再换位置插入，直至插遍整个灰堆，要使用足够的水量使灰充分消解。⑶对少量未消解的部分要通过1cm筛孔的筛子。2.5土料不过筛2.5.1现象：土料内含有大土块、石砖块、大石块或其他杂物。2.5.2原因分析：⑴土料粘性较大、结团，未打碎。⑵对土料内含有的建筑渣土未过筛。2.5.3危害：素土类的强度和水稳定性大大低于石灰土，如果灰土中含有大土块，就等于在坚固的板体内含有软弱部分，灰土内的大砖块、大石块等不能跟石灰土凝结成整体，就好比木板上的“匣子”，有损板体的整体性，都是造成板体损坏的薄弱环节。2.5.4治理方法：所有的土均应事先将土块打碎，人工拌和时，须要通过2cm筛孔的筛子，机械拌和时可不过筛，但必须将大砖块、大石块等消除，2cm以上土块含量不得大于3%。2.6灰土过干或过湿碾压2.6.1现象：掺拌摊铺的灰土过干或过湿，偏离最佳含水量较大。往往过干时，在进行碾压后，再在表面进行洒水，只湿润表层，不能使水渗透到整个灰土层。过湿时，碾压出现颤动、扒缝现象。2.6.2原因分析：⑴土料在开挖、运输或就地过筛过程中，土料中含有水分大量蒸发，翻拌过程中又未重新加水。⑵所取土料过湿或遇雨或灰土掺拌后未碾压遇雨，没有进行凉晒，在大大超过最佳含水量的状态下碾压。2.6.3危害：灰土在过干或过湿状态下碾压均不能达到最佳密实度，这样将导致土层承载能力降低。危及整个结构的寿命。2.6.4治理方法：⑴石灰土搅拌必须具备洒水设备，如果在取土、运输、翻拌过程中失水，就应该在翻拌过程中随拌随打水花直至达到或接近最佳含水量。同时在碾压成型后，如不摊铺上层结构，应不断洒水养生，保持经常湿润（因为灰土初期经常保持一定湿度，能加速结硬过程的形成）；灰土强度形成过程中，一系列相互作用都离不开水。⑵取来的土料过湿或遇雨后过湿也应凉晒，达到最佳含水量时再进行碾压。如灰土搁置时间过长，还要经过试验，如果石灰失效，还应再加灰掺拌后碾压。3石灰土底基层施工的预防措施以上是在施工过程中易出现的通病及纠正措施。为了防止灰土层受弯拉而断裂，应从以下几个方面加强预防：3.1改善土质：石灰土的缩裂性质与用土的粘性有关，土料愈粘则缩裂愈严重，故应采用粘性较小的土，或在粘性土中掺入砂性土、粉煤灰等，以降低土的塑性指数。3.2控制压实含量，在大于最佳含水量下压实的石灰土，具有较大的缩裂性质，故石灰土应在含水量不大于最佳含水量下压实。当石灰土的含水量为最佳含水量的0.9时，对施工压实并不造成困难，还能改善石灰土的缩裂性质。3.3掺加粗粒料：在石灰土中掺入一些粗粒料。如砂、碎石、碎砖、煤渣及矿渣等，掺入量按重量比应小于50%，这不但可以减除裂缝，还可以节约石灰和改善碾压时的拥堆现象。3.4分期铺筑：在石灰土基层的强度形成期，任其产生；收缩裂缝后再铺筑沥青路面，可以大大减少面层开裂，这措施一般需要经过一个冬季。3.5设置收缩缝：石灰土层中每隔5～10m设置一道缩缝，宽5～10mm，深为层厚的0.5～1.0倍，内填土砂、沥青砂或油毛毡。缩缝做法，可以在混合料碾压至80%压实度时，将薄板切入灰土中，拔出后填入填缝料，再继续碾压到所要求的密实度。3.6综合措施：首先严格控制路基的压实度、弯沉、宽度、平整度等各检验项目，其次严格控制石灰土底基层的压实度、厚度、含水量、石灰的计量、养生等。在有条件的情况下，在粗粒石灰土基层上铺筑一定厚度的沥青稳定碎石过度层，可以有效在防止裂缝产生。