石灰土路基填筑施工及質量控制*

江蘇交通咨詢監理有限公司 南京 210000

1 工程概況[1]

由G312、黃浦江路、S339及江浦路圍成的昆山中環快速化改造工程，全線總長約44.4 km。

其中二工區（南段）承接施工范圍：黃浦江路段FMK8+730.607～FMK12+900，總長4.169 km；G312段MK11+560～MK14+100，總長2.54 km。地面輔道道路寬44～47 m，匝道段寬64.5 m。

在填方路段的機動車道、匝道以及交叉口機非混行路段，其新建路面結構層以下設厚80 cm的7%石灰土路床，非機動車道路面結構下設厚40 cm的7%石灰土路床；填方段的石灰土路床下如仍需填方，可采用4%石灰土填筑，非機動車道路床下的填方可采用素土填筑，如圖1所示。

圖1 一般路基設計示意

二工區范圍內部分路段為新老路基拼接路段，須挖除30 cm松散土，臺階寬2 m，在路床頂部以下20 cm處鋪設1 層鋼塑土工格柵，路基底部再鋪設1 層鋼塑土工格柵，如圖2所示。

圖2 拼接路基大樣示意

2 施工工藝[2,3]

本工程路基施工采用場拌+路拌相結合的形式進行施工，主要施工流程如圖3所示。

圖3 石灰土路基施工流程示意

2.1 施工放樣

在石灰土施工前進行放樣工作。首先在路基上恢復中線，直線段每10～20 m設1 樁，平曲線段每5～10 m設1 樁，在外側邊線外0.3～0.5 m處設指示樁，用石灰打出底基層邊線，在邊線位置處逐樁打點。

2.2 清表及路槽開挖

根據底基層邊線進行路槽的開挖，開挖至路槽深度后，在路基基層外側開挖1 條50 cm×50 cm的排水溝，排水溝深度在路基基底高程下50 cm，以確保路基無積水。路基基層整平壓實后，再進行石灰土施工。

2.3 石灰土拌和及攤鋪

石灰土拌和采用二次摻灰工藝：

第1次按設計摻灰劑量40%的生石灰摻入，第2次摻入設計摻灰劑量60%的消石灰。

拌和好后用自卸車將其運卸至現場路基段上，根據每車的方量進行打格卸土，用推土機按每層壓實后厚度為20 cm（松鋪系數1.25～1.3）的標準進行推平，即攤鋪厚度25～26 cm。由兩邊向中間攤鋪，兩側邊坡超填厚度為松鋪厚度的1.5～2 倍，邊坡超填部分同步壓實，碾壓完成后削坡。接縫預設臺階處理，各層石灰土接縫位置錯開2 m。平整由邊向中，由低向高。

2.4 翻曬及粉碎

到場的石灰土攤鋪結束后采用鏵犁對路基進行翻曬，并利用旋耕犁及大寶馬對石灰土進行粉碎。碾壓前對石灰土的含水率及灰劑量進行檢測，灰劑量不合格的現場打格補灰，并用大寶馬進行拌和?，F場石灰土的含水率控制在最佳含水率+2%，不符合要求的重新翻曬或進行灑水以滿足最佳含水率的要求，含水率及灰劑量合格后進行下一道工序的施工。

2.5 整形和碾壓

當石灰土含水量接近最佳含水量之后，即進行整平碾壓。整平前，先用推土機初平1 次，再用振動壓路機靜壓1 次，壓路機重疊寬度≥1/3，然后用平地機精平1～2 次，推出大致路拱橫坡后，檢測高程、平整度和橫坡度，接著用振動壓路機振動（先中擋再強震）進行壓實（重疊寬度≥2/3），然后用三輪壓路機（先18～21 t，再21-25 t）進行靜壓2～3 次，最后用振動靜壓收面。

成型后的路拱需確保石灰土面層平整度滿足要求。對局部高程稍低的石灰土面先松耕再進行找補。碾壓先慢后快、先輕后重、先兩側后中間。碾壓時應重疊200～300 mm，后輪超過2 段的接縫；壓路機的碾壓速度前2 遍以1.5～1.7 km/h為宜，以后宜采用2～2.5 km/h；碾壓過程中若局部出現“彈簧”、松散、起皮等不良現象，應將“彈簧”部位的土挖出，再按規范要求重新回填；出現松散、起皮等不良現象的部位應將混合料翻松，重新拌和均勻再碾壓密實。

2.6 覆蓋養生

石灰土碾壓成型后，即根據天氣情況進行保濕養生。養生期內應使基層表面保持濕潤或潮濕，采用塑料薄膜覆蓋并灑水，養生期間嚴禁車輛通行。

3 特殊節點施工[4-6]

3.1 接縫處理

工作間斷或分段施工時，不留縱向施工縫。每段攤鋪應當天完成，并及時碾壓。當天施工的2 個作業段銜接方法為：在第1段留1 m不碾壓，待第2段一起碾壓成型，碾壓時灑水濕潤，保證平整密實。2 段施工間隔時間較長（一般超過24 h），接頭開挖臺階，接槎應做成臺階形，臺階高約100 mm。

3.2 橋臺背后、涵洞兩側與頂部、錐坡和擋土墻等構造物背后的石灰土填筑

1）采用薄層填筑，松鋪厚度＜20 cm；

2）運到構造物背后的石灰土成品應事先檢測含水量、灰劑量及顆粒大小，到現場后直接進行整平和碾壓；

3）從路堤到路床的壓實度均不應低于96%，壓實度分層檢測，每50 m2檢查1 個點，不足50 m2時至少檢查1 個點；

4）橋頭處10 m范圍內進行橫向碾壓；

5）橋臺、涵洞兩側錐體須同步填筑、同步碾壓，松鋪厚度為一般路基的1.5～2 倍，壓實后再削坡；

6）對壓路機無法壓實的部位，應采用手扶式振動碾進行碾壓。

4 質量控制措施

4.1 原材料控制

影響石灰土強度的因素較多，大致可分2 類，一類是內在因素，包括土質、石灰質量及灰劑量、含水量；另一類是外部因素，包括拌和的均勻性、碾壓密實度、施工的季節、石灰土的養護等。

4.1.1 土質

石灰土的原材料主要是土質及石灰。土質盡可能挑選粉質黏土，塑性指數在12～20之間。土粒應盡可能粉碎，越細越好，土塊最大尺寸不應大于15 mm。另外，土中硫酸鹽含量不應大于0.8%，腐殖質含量不應大于10%，且不得有雜草、樹根等異物。

4.1.2 石灰

1）石灰質量對石灰土強度影響很大。在施工中應盡量選用Ⅲ級以上的石灰。

2）石灰的存放時間不要過長，以免造成有效鈣和氧化鎂含量的大幅度下降。

3）灰土層碾壓成型后的養生過程中，未充分消解的石灰塊遇水會繼續消解，引起局部爆裂崩解，造成灰土層裂縫、松散而破壞，影響灰土層的強度和平整度。故現場石灰要分批進場，做到既不影響施工進度，又不過多存放。且存放處應予于覆蓋，并妥善保管。使用消石灰，則應提前7 d進灰消解以備用。

4.2 灰劑量及含水量控制

灰土的拌和及碾壓前涉及到2 大指標的控制，分別為灰劑量及含水量，灰劑量及含水量直接影響路基成型后的強度。

4.2.1 灰劑量的控制

石灰劑量對石灰土強度的影響較為顯著。石灰劑量較低時（3%～4%），石灰主要起穩定作用。隨著石灰劑量的增加，石灰土的強度和水穩性也顯著提高，石灰主要起加固作用。

4.2.2 最佳含水量

在施工中，土中水分使石灰與土發生物理化學作用，以滿足石灰土形成強度的需要；使石灰土在壓實時具有一定的塑性，以便于碾壓到所要求的壓實度；使石灰土養生時具有一定的濕度。所以最佳含水量亦是控制石灰土施工質量的一個關鍵指標。從理論上講，石灰土的最佳含水量為素土的最佳含水量、拌和過程中蒸發所需的水量與石灰反應過程所需的水量三者之和。不同土質和不同石灰劑量的石灰土各有其不同的最佳含水量，這些都需要通過試驗才能得到。當灰土在最佳含水量時進行碾壓才能得到最大的密實度，含水量在拌和過程中、開始碾壓時及碾壓過程中進行檢驗。碾壓時混合料的含水量可略大于最佳含水量0.5%～1%，這是為了彌補碾壓過程中水分的損失。含水量過大或過小，都會影響石灰土可能達到的密度和強度。現場控制灰土混合料的最佳方法：以手握成團，落地松散。

4.3 施工過程控制

1）石灰土的攤鋪及拌和。由于灰土在拌和場集中拌和后再運輸至施工現場，所以現場需根據本層土方量及松鋪系數計算后再進行打格攤鋪，且在邊坡處應加大松鋪系數，以保證邊坡壓實后的強度。集中拌和的灰土肯定有部分拌灰不均勻，因此現場的拌和尤為重要。雖然按設計用量摻灰，但摻灰不均勻或拌和不勻，會形成局部灰多或灰少的情況，這樣將導致灰少的路段壓實度偏高，而灰多的路段壓實度不足。運送至現場的灰土如不能及時碾壓，也會造成石灰的衰減而導致灰劑量不足，當部分路段灰劑量不足時，應在路上摻入消石灰進行路拌，路拌須到達層底，避免出現“夾心餅干”。灰土拌和過程中須檢查拌和石灰土的含水率，若含水率不符合設計要求，則應及時翻曬或補充灑水，拌和完成后，運至路基上的混合料應色澤一致，水分合適均勻。

2）石灰土的整平。石灰土采用推土機初平+平地機精平。如果操作手技術不熟練，平地機反復刮平和碾壓，導致攤鋪層形成光面后又覆蓋了刮平的薄層混合料，那么在壓實過程中會產生“起皮”現象，引起表層松散。

3）石灰土的碾壓。整形后，當混合料處于最佳含水量±1%時，可進行碾壓。若表面水分不足，應適當灑水后再碾壓。碾壓時，按先輕后重的原則，直線段由兩側向中間壓，曲線段由內側向外側壓。橫向碾壓后輪應重疊1/2輪寬，縱向后輪必須超過2 段的接縫。碾壓一直進行到表面無明顯輪跡、壓實度達到規范要求為止。

4.4 養生

石灰土是一種水硬性材料，其強度形成需要一定的濕度。在一定的濕度時，能加速石灰土的鈣化硬結，使其盡早成型。石灰至少要有7 d以上的養生期，并保持一定的濕度。成型后的路基封閉交通，禁止車輛在其表面行駛。

4.5 施工注意事項

1）路基填筑，必須根據設計斷面，分層填筑、逐層壓實，分層的最大松鋪厚度不應超過30 cm，填筑至路床頂面最后一層的最小壓實厚度不應小于10 cm。

2）路基填筑應采用水平分層填筑法施工，即按照橫斷面全寬分成水平層次逐層向上填筑。如原地面不平，應由最低處分層填起，每填一層，經過壓實檢驗符合規定要求之后，再填上一層。

3）若路基填筑分幾個作業段施工，且兩段交接處不在同一時間填筑時，則先填地段應按1∶1 坡度分層留臺階。若2 個地段同時填筑，則應分層相互交疊銜接，其搭接長度不得小于2 m。

4）壓實度須按壓實標準執行，為保證壓實均勻，應注意壓實順序。

5）為保證路基邊部的強度和穩定，施工時每側須超寬50 cm進行填土壓實，施工加寬與路堤同步填筑，嚴禁出現貼坡現象。

5 結語

石灰土路基施工工藝及施工質量控制影響因素較多，根據施工的工作面配置石灰土路基施工機械設備，施工前做好備土工作，碾壓前將石灰土粉碎到位，并取樣進行檢測，保證其灰劑量及最佳含水率后再進行碾壓，通過初平及精平保證其平整度，碾壓過程中控制壓路機的行駛速度、重疊寬度及壓實遍數，保證路基的壓實度。經過以上施工過程的控制，保證了整體路基的施工質量。