水泥石灰穩定土、三合土施工技術

彭正軍

1 基本概念

水泥石灰穩定土，是指以水泥、石灰作為無機結合料，在經過粉碎或原來松散的土中，摻入足量的水泥、石灰和水，經拌和得到的混合料，并在壓實和養生后，形成符合抗壓強度要求的結構層。本文中的土，特指粘土等細粒土。

三合土是指由石灰、粘土和細砂所組成，并加放適量的水，經拌和得到的混合料，并經分層夯實，形成具有一定強度和耐水性的結構層。

2 應用范圍

主要應用于路基水毀修復，結構物基底處理等。

主要優點：具有較高的抗壓強度和一定的抗拉強度；較好的水穩性和一定的冰凍穩定性；便于施工；缺乏優質粒料的地區較經濟。

主要缺點：收縮系數大，易產生收縮裂縫。

3 材料及技術要求

所用材料主要是水泥、石灰、細砂和水。

3.1 水泥

水泥宜采用32.5或42.5級，要求初凝時間3小時以上，終凝時間6小時以上，體積安定性、細度等指標符合規范要求。但不得使用快硬水泥、早強水泥以及已受潮變質的水泥。

3.2 石灰

石灰采用消石灰粉，應達到合格品以上，技術指標應符合表1的要求。

表1 消石灰粉的技術指標

3.3 細砂

可采用巴家咀的天然砂，或采用機制砂，細砂應潔凈、干燥，不得含有雜質。當采用天然砂時，其天然砂級配規格見表2；當用石屑、機制砂時，其規格見表3。

3.4 水

水為飲用水。

4 配合比設計及驗證

根據相關資料及規范，選取不同水泥與石灰的劑量，分別拌制不同劑量的水泥石灰穩定土混合料與三合土混合料，并測定其最佳含水量和最大干密度；按97%的壓實度，制作不同配合比的無側限抗壓強度試件，試件規格是直徑50mm，高50mm，每組6個試件。在標準養護室溫度20℃±1℃，相對濕度在90%以上的條件下養生6天，浸水1天后，測定其無側限抗壓強度。通過無側限抗壓強度試驗，水泥石灰穩定土的無側限抗壓強度按不小于1.0MPa的目標值，通過分析計算，最終確定水泥石灰穩定土的配合比（重量比）為水泥：石灰：粘土=4：11：85，最佳含水量為17.1%，最大干密度為1.77g/cm3；三合土的無側限抗壓強度按不小于0.5 MPa的目標值，通過分析計算，最終確定三合土的配合比（體積比）為石灰：黃砂：土=2：1：4，最佳含水量為17.5%，最大干密度為1.76g/cm3。

通過室內對比試驗，水泥石灰穩定土7天的無側限抗壓強度高于三合土。

5 主要施工機械設備

主要機械設備有：裝載機、灑水汽車、自卸汽車、電夯等。

6 施工工藝與質量控制關鍵點

6.1 施工工藝

（1）消解石灰

石灰宜選在公路兩側寬敞而臨近水源且地勢較高的場地集中堆放。生石灰塊應在使用前7-10天充分消解，形成粉狀的消石灰粉。通常采用的熟化方法稱為“淋灰”，即每堆放半米高的生石灰，淋以60%-80%的水，直至數層。淋水量必須控制好，以能充分熟化而又不過濕成團為度。為了消除過火石灰的危害，消解后的熟石灰應存放一周以上。消石灰在存放時應保持潮濕狀態，并用塑料布或其他材料覆蓋，使用時應過孔徑10mm的篩，并盡快使用。

（2）悶料

應選用低液限粘土（我市境內的粘土基本都為低液限粘土），土塊應打碎，不得含有15mm以上的顆粒。如土過干，應事先灑水悶料，使土的含水量達到18%左右。粘土的悶料時間一般為12小時。

（3）拌和

有條件時宜采用穩定土拌和樓進行集中廠拌。對于一般的水毀修復，由于受到施工條件限制，可采用現場機械拌和，即利用裝載機現場拌和，拌和時間應以拌和均勻為止，現場拌和時，水泥或石灰的劑量應提高1%。

（4）攤鋪與碾壓

優先選用機械作業為主，人工配合的攤鋪與碾壓作業方式；對于作業面小，裝載機、推土機、壓路機等機械無法作業時，可選用人工進行攤鋪，夯土機夯實。機械攤鋪碾壓時，松鋪厚度根據壓路機的重量確定，一般松鋪厚度控制在30cm以內，壓實厚度控制在20cm以內；當用人工攤鋪、夯土機夯實時，松鋪厚度一般不超過20cm。

（5）養生

水泥石灰穩定土、三合土碾壓成型后，應及時進行灑水養生。

6.2 質量控制關鍵點

（1）生石灰應充分消解成消石灰粉，消解后的熟石灰應存放一周以上，在使用前應過10mm的篩。生石灰、消石灰粉應覆蓋保存，注意防潮、防水，且不宜存放太久。因為存放過程中，生石灰會吸收空氣中的水分而熟化成熟石灰，再與空氣中的二氧化碳作用而成為碳酸鈣，失去膠凝性能。

（2）水泥石灰穩定土配合比按重量比計，三合土配合比按體積比計，現場施工時水泥石灰的用量應比室內配合比高1%，計量必須準確，拌和必須均勻，且含水量略大于最佳含水量。（下轉第167頁）

（上接第155頁）

（3）應嚴格控制攤鋪厚度，壓實度按不小于97%控制。

7 施工安全及環境保護措施

（1）要嚴格按照《公路養護安全作業規程》（JTG H30-2015）的要求，做好養護作業區的安全布設。

（2）現場電氣設備均作漏電保護裝置；施工機械按作業規程操作，無關人員嚴禁使用。

（3）進行安全技術交底，配置口罩等安全防護用品。

（4）在施工過程中，要盡量減少噪音、廢氣、廢水及塵埃等的污染，尤其要注意石灰粉對周圍環境的污染，在石灰的運輸、儲存過程中要做好覆蓋。

[責任編輯：朱麗娜]