石灰、粉煤灰穩(wěn)定土由于具有良好的水穩(wěn)定性與強度,材料就地可取、造價低廉、施工方便等優(yōu)點,在高等級公路中,常用于結構層的底基層。其施工質量的好壞將直接影響到路面的使用壽命。要通過試驗選出的配合比,合理地進行機械組合,科學制定施工方案,確保路面結構層的質量。筆者結合邢威高速公路建設實踐,就二灰穩(wěn)定土底基層施工談一些經驗。
一、設計參數(shù)
邢臺—威縣高速公路第四合同段位于威縣和平鄉(xiāng)縣鏡內,全長11.85KM,路基半幅寬度14.04米,設計要求二灰土底基層18cm厚,7天浸水無側限抗壓強度0.6Mpa,壓實度達到96%,采用路拌法施工。該工程于2004年7月5日開工,2004年8月15日完工。
二、施工材料技術要求
底基層所用主要材料有:石灰、粉煤灰、土、水等。為了提高工程質量,業(yè)主方下發(fā)了《路面施工指導書》,對材料的質量、施工工藝、驗收標準等進行了統(tǒng)一,監(jiān)理按照規(guī)范和指導書的要求,制定了具體的監(jiān)理實施細則,對原材料嚴格進行控制。
1、石灰:應符合III級以上標準。石灰使用前10天應充分消解,并過篩(10mm的篩孔);該合同所用石灰均來自邢臺市皇臺鎮(zhèn)石灰場,通過試驗室標準取樣試驗,平均鈣鎂含量達到69.9%,未消解殘渣含量4.4%,該灰滿足工程質量要求。由于石灰消解比較麻煩,且常規(guī)方法不能保證消解充分和污染環(huán)境嚴重,施工單位經與監(jiān)理研究,購置了石灰消解機,該機械主要解決了兩個問題:①充分消解,避免了未經消透的生石灰;② 解決了細度問題,大大降低了未消解殘渣含量。
2、粉煤灰:該合同所用粉煤灰產自邢臺電廠,經試驗室取樣,結果如表一,滿足JTJ034-2000技術要求。
3、土:施工時選擇塑性指數(shù)在10~20以內,并且土中不得含有腐植物,粒徑要求大于15mm的顆粒含量不得超過5%,有機質含量不超過2%。該工程所用土取自當?shù)乇毙⒙吠翀觥?BR> 三、混合料的配合比設計
根據(jù)施工圖紙和業(yè)主下發(fā)的《路面施工指導書》以及以往的施工經驗,試驗室設計出了3種不同形式的配合比,即8:14:78,10:18:72,12;20:68。根據(jù)重型擊實試驗和無側限抗壓強度試驗(表三)的結果,確定了第三種比例作為施工配合比,此配合比既能滿足強度要求,又較為經濟。
四、施工控制
試驗室配合比作出并經監(jiān)理批準后,如何保證現(xiàn)場施工的配合比就較為關鍵。在邢威路施工監(jiān)理中,對二灰土底基層混合料的質量控制,具體方法如下:
1、用以下公式計算土、石灰、粉煤灰等各種填料用量:每延米各種填料用量= Ki×K×S×T×Rdmax×1+Wi/Ri
式中:Ki 為各種原材料在混合料中的配合比例;K為規(guī)范規(guī)定的壓實度。考慮到實際壓實度>96%及避免碾壓成型后標高低而出現(xiàn)基層補貼,?。耍剑梗罚ィ唬訛閿備伱娣e,土的寬度為14.04×2米,粉煤灰石灰的寬度為12.7×2米;T為壓實后的厚度,取0.18cm;Rdmax為二灰土的干密度,?。保担矗纾悖恚?;Wi,Ri為各原材料使用前的含水量和虛方密度。
2、備土:按已劃定的備土寬度上土,為易于壓實,使土路肩和中央分隔帶同時填土施工,挖掘機配合自卸車在指定土場取土。按計算的每延米松方用量及每車的用土量,打灰格備土。待土卸完后,用平地機精平,由測量人員放點,厚度按14.5cm控制,多清少補,然后壓路機快速碾壓1遍,使素土表面平整,并具有一定壓實度,保證備灰時下面土層不會產生大的車轍、沉陷和起伏。
3、備粉煤灰:為了準確控制灰量,采用碼條灰?guī)У姆椒?,根?jù)計算的每延米粉煤灰用量,在素土表面,分兩條呈梯形均勻地碼條備灰,并用特制卡尺逐段檢查驗收數(shù)量;然后沿兩側及中心各打一灰線,人工配合平地機進行攤鋪;將粉煤灰攤鋪均勻,并適當灑水,防止粉煤灰飛揚。用旋耕機初步拌和,拌和深度不宜到底,拌和完后用YZ16B壓路機快速靜壓一遍。
4、備石灰:備灰方法同備粉煤灰,鋪石灰時用人工扣鍬法進行攤鋪。
5、拌和:采用德國產的BOMAGMPH120型穩(wěn)定土拌和機,拌和時設專人進行挖驗,每間隔5~10米挖驗一處,檢查是否拌和到底,做到不漏拌,防止夾層。
6、整修及碾壓、養(yǎng)生:用平地機結合人工整平,平地機的刮平極為關鍵,應掌握以較小的往返遍數(shù)達到較高的整平效果;整平后,按照試驗段成功的機械組合方案碾壓,達到表面堅實平整,光潔,邊緣順直。由于施工季節(jié)炎熱,故采用土工布覆蓋養(yǎng)生,及時灑水。
五、需要注意的幾個問題
1、對于翻漿、輪跡明顯、表面松散、起皮嚴重、土塊超標等有外觀缺陷的不予驗收,做徹底處理。二灰土表面起皮、松散主要是碾壓表面含水量低所致,應把起皮部分鏟除,重新灑水濕潤,再行碾壓;翻漿、軟彈是含水量過大所致,應予以挖除重新鋪料或晾曬后再碾壓。所以施工中含水量的控制就較為關鍵。
2、控制一定要準確,在碾壓結束前(一般最后兩遍碾壓之前),應全面快速地檢驗各點位的高程;標高實行左中右三條線控制,對于高程超過設計的部位,隨即用平地機刮平,并清除刮掉材料,同時備土備灰時考慮富余量,切忌薄層找補,一定要遵循“寧刮勿補”的原則。
3、攤灰布灰要均勻,尤其是碼條處,否則易造成壓實度不均勻,超百或不夠的問題?!?BR> 4、石灰在運到現(xiàn)場時,要保證%考試大%其顆粒均勻,對于超大粒徑的應予人工揀除;并且在備灰時,現(xiàn)場實際施工的灰量應比設計提高0.5%~1.0%,以保證足夠的灰劑量。
5、養(yǎng)生環(huán)節(jié)一定重視,并限制重車通行。粉煤灰本身不具備水硬性,與水拌和后不產生明顯的強度,當與石灰混合后并加以水,則與氫氧化鈣等發(fā)生反應,生成的各種水化物與水泥水化時所產生的水化物基本相同。因此,不僅要保證足夠的灰劑量,而且要重視工后養(yǎng)生環(huán)節(jié),保證反應所需水分。同時,養(yǎng)生期內封閉交通,除灑水車外禁止一切車輛通行。
一、設計參數(shù)
邢臺—威縣高速公路第四合同段位于威縣和平鄉(xiāng)縣鏡內,全長11.85KM,路基半幅寬度14.04米,設計要求二灰土底基層18cm厚,7天浸水無側限抗壓強度0.6Mpa,壓實度達到96%,采用路拌法施工。該工程于2004年7月5日開工,2004年8月15日完工。
二、施工材料技術要求
底基層所用主要材料有:石灰、粉煤灰、土、水等。為了提高工程質量,業(yè)主方下發(fā)了《路面施工指導書》,對材料的質量、施工工藝、驗收標準等進行了統(tǒng)一,監(jiān)理按照規(guī)范和指導書的要求,制定了具體的監(jiān)理實施細則,對原材料嚴格進行控制。
1、石灰:應符合III級以上標準。石灰使用前10天應充分消解,并過篩(10mm的篩孔);該合同所用石灰均來自邢臺市皇臺鎮(zhèn)石灰場,通過試驗室標準取樣試驗,平均鈣鎂含量達到69.9%,未消解殘渣含量4.4%,該灰滿足工程質量要求。由于石灰消解比較麻煩,且常規(guī)方法不能保證消解充分和污染環(huán)境嚴重,施工單位經與監(jiān)理研究,購置了石灰消解機,該機械主要解決了兩個問題:①充分消解,避免了未經消透的生石灰;② 解決了細度問題,大大降低了未消解殘渣含量。
2、粉煤灰:該合同所用粉煤灰產自邢臺電廠,經試驗室取樣,結果如表一,滿足JTJ034-2000技術要求。
3、土:施工時選擇塑性指數(shù)在10~20以內,并且土中不得含有腐植物,粒徑要求大于15mm的顆粒含量不得超過5%,有機質含量不超過2%。該工程所用土取自當?shù)乇毙⒙吠翀觥?BR> 三、混合料的配合比設計
根據(jù)施工圖紙和業(yè)主下發(fā)的《路面施工指導書》以及以往的施工經驗,試驗室設計出了3種不同形式的配合比,即8:14:78,10:18:72,12;20:68。根據(jù)重型擊實試驗和無側限抗壓強度試驗(表三)的結果,確定了第三種比例作為施工配合比,此配合比既能滿足強度要求,又較為經濟。
四、施工控制
試驗室配合比作出并經監(jiān)理批準后,如何保證現(xiàn)場施工的配合比就較為關鍵。在邢威路施工監(jiān)理中,對二灰土底基層混合料的質量控制,具體方法如下:
1、用以下公式計算土、石灰、粉煤灰等各種填料用量:每延米各種填料用量= Ki×K×S×T×Rdmax×1+Wi/Ri
式中:Ki 為各種原材料在混合料中的配合比例;K為規(guī)范規(guī)定的壓實度。考慮到實際壓實度>96%及避免碾壓成型后標高低而出現(xiàn)基層補貼,?。耍剑梗罚ィ唬訛閿備伱娣e,土的寬度為14.04×2米,粉煤灰石灰的寬度為12.7×2米;T為壓實后的厚度,取0.18cm;Rdmax為二灰土的干密度,?。保担矗纾悖恚?;Wi,Ri為各原材料使用前的含水量和虛方密度。
2、備土:按已劃定的備土寬度上土,為易于壓實,使土路肩和中央分隔帶同時填土施工,挖掘機配合自卸車在指定土場取土。按計算的每延米松方用量及每車的用土量,打灰格備土。待土卸完后,用平地機精平,由測量人員放點,厚度按14.5cm控制,多清少補,然后壓路機快速碾壓1遍,使素土表面平整,并具有一定壓實度,保證備灰時下面土層不會產生大的車轍、沉陷和起伏。
3、備粉煤灰:為了準確控制灰量,采用碼條灰?guī)У姆椒?,根?jù)計算的每延米粉煤灰用量,在素土表面,分兩條呈梯形均勻地碼條備灰,并用特制卡尺逐段檢查驗收數(shù)量;然后沿兩側及中心各打一灰線,人工配合平地機進行攤鋪;將粉煤灰攤鋪均勻,并適當灑水,防止粉煤灰飛揚。用旋耕機初步拌和,拌和深度不宜到底,拌和完后用YZ16B壓路機快速靜壓一遍。
4、備石灰:備灰方法同備粉煤灰,鋪石灰時用人工扣鍬法進行攤鋪。
5、拌和:采用德國產的BOMAGMPH120型穩(wěn)定土拌和機,拌和時設專人進行挖驗,每間隔5~10米挖驗一處,檢查是否拌和到底,做到不漏拌,防止夾層。
6、整修及碾壓、養(yǎng)生:用平地機結合人工整平,平地機的刮平極為關鍵,應掌握以較小的往返遍數(shù)達到較高的整平效果;整平后,按照試驗段成功的機械組合方案碾壓,達到表面堅實平整,光潔,邊緣順直。由于施工季節(jié)炎熱,故采用土工布覆蓋養(yǎng)生,及時灑水。
五、需要注意的幾個問題
1、對于翻漿、輪跡明顯、表面松散、起皮嚴重、土塊超標等有外觀缺陷的不予驗收,做徹底處理。二灰土表面起皮、松散主要是碾壓表面含水量低所致,應把起皮部分鏟除,重新灑水濕潤,再行碾壓;翻漿、軟彈是含水量過大所致,應予以挖除重新鋪料或晾曬后再碾壓。所以施工中含水量的控制就較為關鍵。
2、控制一定要準確,在碾壓結束前(一般最后兩遍碾壓之前),應全面快速地檢驗各點位的高程;標高實行左中右三條線控制,對于高程超過設計的部位,隨即用平地機刮平,并清除刮掉材料,同時備土備灰時考慮富余量,切忌薄層找補,一定要遵循“寧刮勿補”的原則。
3、攤灰布灰要均勻,尤其是碼條處,否則易造成壓實度不均勻,超百或不夠的問題?!?BR> 4、石灰在運到現(xiàn)場時,要保證%考試大%其顆粒均勻,對于超大粒徑的應予人工揀除;并且在備灰時,現(xiàn)場實際施工的灰量應比設計提高0.5%~1.0%,以保證足夠的灰劑量。
5、養(yǎng)生環(huán)節(jié)一定重視,并限制重車通行。粉煤灰本身不具備水硬性,與水拌和后不產生明顯的強度,當與石灰混合后并加以水,則與氫氧化鈣等發(fā)生反應,生成的各種水化物與水泥水化時所產生的水化物基本相同。因此,不僅要保證足夠的灰劑量,而且要重視工后養(yǎng)生環(huán)節(jié),保證反應所需水分。同時,養(yǎng)生期內封閉交通,除灑水車外禁止一切車輛通行。