張宇川
河南省第一建筑工程集團有限責任公司(450014)
道路工程石灰土基層施工要點分析
張宇川
河南省第一建筑工程集團有限責任公司(450014)
介紹了道路工程石灰土基層施工中廠拌法和路拌法的工藝流程、操作要點、質量控制、安全和環保措施,并對經濟效益應用進行了分析,可以作為同類工程的參考和借鑒。
道路工程;石灰土基層;廠拌法;路拌法;工藝流程;操作要點;質量控制;安全和環保措施;效益分析
石灰土施工不但工藝簡單,而且造價低廉,同時可根據現場情況,選擇采用廠拌法(集中拌和)或路拌法(現場拌和)施工,不受場地限制,具有明顯的優點,取得了良好的經濟效益。石灰土常用道路工程基層(底基層)施工,當路基填料達不到規定的最小強度時,可采取石灰土換填或采用摻合粗粒料、水泥等穩定材料處理。
石灰土基層施工分為廠拌法(集中拌和)和路拌法(現場拌和),兩種施工方法的施工工藝有所不同,各有特點。采用廠拌法可減少石灰的損失和對環境的污染,并能保證質量。廠拌法的設備及布置位置應在拌和以前提交監理工程師并取得批準。施工人員也可選擇能滿足就地拌和的施工設備,并使設備處于良好的工作狀態。經監理工程師同意,方可采用路拌法施工。
1.1 廠拌法工藝流程
石灰土拌和→石灰土運輸→石灰土攤鋪→粗平整型→穩壓→精平整型→碾壓成活→養生。
1.2 廠拌法操作要點
1.2.1 石灰土拌和
原材料進場驗收合格后,按照生產配合比生產石灰土,當原材料發生變化時,必須重新調試灰土比。當進行拌和操作時,穩定料應充分拌和均勻,拌和設備應為抽取試樣提供方便,需對石灰土的含水量、灰劑量進行及時監控,檢驗合格后才能出場。
1.2.2 石灰土運輸
采用有覆蓋裝置的車輛進行運輸,按照需求量、運距和生產能力,合理配置車輛的數量,運輸車按既定路線進出場。
1.2.3 石灰土攤鋪
在濕潤的下承層上按照設計厚度計算出每延米需灰土的虛方數量,設專人按固定間隔、既定車型、既定的車數指揮卸料。攤鋪前人工按虛鋪厚度用白灰標出高程點,用推土機、平地機進行攤鋪作業,必要時用裝載機配合。攤鋪時混合料的含水量宜高于最佳含水量1%~2%,以補償攤鋪及碾壓過程中的水分損失。
1.2.4 粗平整型
用推土機先粗平1~2遍,粗平后宜用推土機在路基全寬范圍內進行排壓1~2遍,找出潛在不平整部位。對局部高程相差較大(一般指超出設計高程± 50 mm時)的面,用推土機整平,高程相差不大時(± 30 mm以內時)用平地機整平。
1.2.5 穩壓
先用平地機初平一次,及時檢測其含水量,必要時可通過灑水和晾曬來調整含水量,等含水量合適后,用輪胎壓路機快速全寬靜壓一遍。
1.2.6 精平整型
人工標出高程點,平地機精平1~2次,然后檢測高程、平整度和橫坡度,對局部細集料集中現象進行人工處理。對局部高程稍低的灰土面嚴禁直接采取薄層找補,應先人工或機械松耕100 m左右,再進行找補。
1.2.7 碾壓
石灰土攤鋪長度約50 m時宜進行試碾壓。在最佳含水量-1%~+2%時進行碾壓,試壓后及時進行高程復核,碾壓原則上以“先慢后快”、“先輕后重”、“先高后低”為宜。注意事項有:碾壓時應重疊200~300 mm,后輪必須超過兩段的接縫;壓路機的碾壓速度頭兩遍以1.5~1.7 km/h為宜,以后宜采用2~2.5 km/h;壓路機先靜壓1遍,再振動壓實3~5遍,然后根據壓實檢測結果確定振動壓實的遍數,最后用鋼輪壓路機和輪胎壓路機靜壓1~2遍,最終消除輪跡;在涵洞、橋頭等難以用壓路機碾壓的部位,用蛙夯或沖擊夯壓實。
接茬的處理:工作間斷或分段施工時,應在石灰接茬處預留300~500 mm不予壓實,與新鋪石灰土銜接,碾壓時應灑水濕潤;宜避免縱向接茬縫,當需縱向接茬時,茬縫宜設在路中線附近,接茬應做成梯形,梯級寬約500 mm;施工時采用兩臺攤鋪機前后相隔8~10 m同步向前攤鋪,一起進行碾壓,縱縫必須平行于中線。
1.2.8 養生
石灰穩定土層碾壓完成后,必須保濕養生,不使穩定土層表面干燥,也不應過分潮濕或時干時濕,石灰土養生期不應少于7 d。養生方法可采用灑水、覆蓋砂或低黏性土,或采用不透水薄膜和瀝青膜等。
2.1 路拌法工藝流程
備料→拌和→攤鋪→整型→壓實→養生。
2.2 路拌法操作要點
2.2.1 備料
將土料、石灰粉料運到作業面,按配合比采用方格法進行布料。
2.2.2 拌和
現場拌和前應將下層表面雜物清除干凈。所備土應將超尺寸顆粒篩除,經攤鋪、灑水悶料后整平,用6~8 t兩輪壓路機碾壓1~2遍,使其表面平整。然后,將石灰均勻地攤鋪在整平的表面上,即可采用穩定土拌和機拌和。將過篩的土和石灰料先翻拌1~2遍,檢測并調整含水量,然后采用路拌機械翻拌,一般翻拌為2~3遍。
2.2.3 攤鋪、整型、碾壓
攤鋪、整型、碾壓等其他工序施工與廠拌法基本相同。
3.1 土
土可以為細粒土、中粒土和粗粒土,以及級配碎石、未篩分碎石、砂礫、碎石土、煤矸石和各種粒料礦渣等集料。土以塑性指數10~20的黏性土為宜;用石灰穩定無塑性指數的級配砂礫、級配碎石、未篩分碎石時,應添加15%左右的黏性土;試驗塑性指數偏大的黏性土時,應進行粉碎,粉碎后土塊的最大尺寸不應大于15 mm。土的有機質含量不超過10%,硫酸鹽含量超過0.8%時不宜用石灰穩定。使用特殊類型的土如級配礫石、砂石、雜填土等應經試驗決定。
3.2 石灰
石灰宜用1~3級的新灰。對儲存較久或經過雨期的消解石灰應經過試驗。考慮具體情況,建議使用袋裝熟石灰、磨細的生石灰,不宜在現場消解塊灰,必要時對熟石灰進行篩分處理(10 mm方孔)。
3.3 水
凡飲用水(含牲畜飲用水)均可用于石灰土施工。
3.4 參加料
利用級配礫石、砂石等材料時,其最大粒徑不宜超過0.6倍分層厚度,且不大于100 mm,摻入量根據試驗確定。
4.1 質量控制措施
4.1.1 一般規定
1)在石灰土基層施工前,應取所定料場中有代表性的土樣進行以下試驗:顆粒分析、液限和塑性指數、擊實試驗、碎石或礫石的壓碎值、有機質含量(必要時做)、磷酸鹽含量(必要時做)。此外,還需檢驗石灰的有效鈣和氧化鎂含量。如試驗碎石、碎石土、砂礫、砂礫土等級配不好的材料,宜先改善其級配。
2)按照土壤種類及石灰質量確定配合比和石灰最佳含水量、最大干容重。
3)施工前進行100~200 m試驗段施工,確定機械組合效果、壓實虛鋪系數和施工方法。
4)施工前下承層已通過各項指標驗收,其表面平整、堅實,壓實度、平整度、縱斷高程、中線偏差、寬度、橫坡度、邊坡等各項指標必須符合有關規定。
4.1.2 主控項目
1)原材料(石灰、石灰穩定粒料)進場檢驗記錄。
2)石灰土拌和的施工計量記錄。
3)混合料的含水量、石灰含量和無側限抗壓強度試驗報告。
4)碾壓達到的壓實度:石灰土干容重試驗報告。
4.1.3 一般項目
1)混合料拌和均勻,無粗細顆粒離析現象。
2)石灰穩定土層表面平整密實,無坑洼,施工接茬平整。
3)石灰土及石灰穩定粒料底層檢查項目及檢驗標準。
4.2 質量保證措施
1)多雨地區應避免在雨季進行石灰土結構層的施工。
2)雨季備用石灰及土堆宜堆成大堆,表面采用塑料布等覆蓋,四周挖排水溝排水。為防止運到路上的集料過分潮濕,應采取保護措施使石灰免遭雨淋。
3)雨季縮短攤鋪長度,攤鋪的石灰土當天成活。
4)石灰土基層不應在冬季施工,施工期的日最低溫度應在5℃以上。
5)運輸車輛在已完成的鋪筑層上通過時,速度宜緩,以減少不均勻碾壓或車轍,禁止在作業面上急剎車、急轉彎、掉頭和超速行駛。
6)養生期間封閉交通,不得在石灰穩定土層上通過。
1)施工現場電纜、電線必須高架或埋蓋,防止出現漏電或觸電事故。
2)配備專職安全員,施工現場的電工、機械工等特殊工種必須持證上崗,杜絕違章作業,并對進場工人進行安全教育。
3)夜間施工必須配足照明燈具。
4)運輸車之間應保持一定的安全距離,運輸時不得超載、超速行駛。車停穩后方可提升卸料,車廂未放下時,操作人員不得上車清除殘料。
1)控制灰土拌和過程中的粉塵污染,控制施工車輛和筑路機械運行和運輸產生的揚塵。
2)施工期間要隨時做好防排水工作,修建有足夠泄水斷面的臨時排水渠道,并與永久排水設施相連接,且不得引起淤積和沖刷,防止水土流失或造成污染。
3)施工中的棄土處理,應嚴格按照設計要求進行,做好防護工作,防止污染河流和農田。
石灰類穩定土結構因其強度較高,整體性較好,因此在砂石筑路材料貧乏區作為省道或市縣干線公路路面設計的常用結構,減少了砂石用量,充分利用了工業礦料及廢棄料,石灰資源豐富,較為經濟。