灰土路基數控化布灰作業施工技術

吳先鋒

摘? 要：針對含水量較大的土體路基灰土施工，常規方法現場消解石灰，人工撒布，存在耗水量多、揚塵大、勞動強度高、工期長以及質量不穩定等問題，采用粉料撒布車撒布80目磨細生石灰粉，快速降低土體含水量，縮短晾曬時間，布料精確，減少揚塵和勞動強度，提高工程質量和進度，經濟、社會效益顯著，具有較高的推廣價值。

關鍵詞：粉料撒布車;磨細生石灰粉;干燥儲存;精確撒布;悶料

中圖分類號：U416? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標志碼：A

0 引言

近年來，建筑揚塵治理是環保部門和建設主管部門管控的焦點，城市道路路基灰土施工揚塵控制尤為重要。傳統的路基灰土施工方法是將生石灰運至施工現場指定位置，采用人工澆水消解，已消解的石灰各項指標檢測達標后，運輸到施工現場，用裝載機和人工配合的方法進行撒布，此方法運輸途中、消解過程及撒布時石灰產生損耗、揚塵大且布灰不均勻，造成質量不穩定和環境污染。

在安徽沿江、沿淮地區，地下水位較高，雨水多，土壤常常處于過濕狀態。快速降低土體含水量，加快路基和基層施工進度，有著重要的現實意義。

筆者單位結合近幾年施工的道路工程，成立研究小組，以加快施工進度、減少環境污染為導向，采用粉料撒布車將磨細生石灰粉運至施工現場，按照設計石灰劑量，輸入石灰撒布車車載電腦進行撒布，有效降低因石灰消解和石灰撒布而產生的揚塵污染及廢氣廢水的排放，磨細生石灰粉可快速吸收土體含水，從而實現了降塵減排、加快進度，降本增效的目的。

1 技術特點

1.1 降低揚塵，社會效益顯著

采用生石灰粉末直接拌和，無須提前消解，避免了石灰消解時產生的大量揚塵和污水橫流，降低勞動強度，節水、降塵、環保，減少工人傷害，社會效益顯著。

1.2 施工質量可靠穩定

采用粉料撒布車直接撒布研磨成80目細度生石灰，布料精確，攤鋪拌和均勻，操作便捷，勞動強度低，碾壓成型后外觀平整密實、觀感好，有效提高了施工質量。

1.3 工效高、節約成本

磨細生石灰粉的比表面積大大增加，熟化反應速度加快，幾乎可以同步熟化，可吸收土體含水量，縮短晾曬時間。

減少了生石灰消解時間，摻灰量一次合格率100%，避免了二次補灰，布料速度快，縮短了工期。降低了石灰材料損耗，節省了降塵治理費用，從而節約施工成本。

2 工藝原理

灰土路基數控化布灰作業，將磨細生石灰粉運輸至施工現場，經試驗檢測合格后裝入儲存罐。道路灰土路基施工時，根據施工現場所需用量，將生石灰粉裝入撒布車，撒布車到達現場后，技術人員將布灰量數據輸入撒布機車載電腦，控制系統會自動精確控制布灰量和行車速度進行撒布石灰粉，實現精確布灰。

3 主要設備

25T數控全自動粉料撒布車，配有車載電腦、衛星定位功能的行駛記錄儀、電子稱重系統、脈沖式除塵系統，可實時控制行車速度，顯示車內物料的重量，加料和撒布過程具備料滿、空車報警提示，能根據物料總重量和每㎡用量自動換算出與行車速度相匹配的單位時間撒布量，實時顯示撒布狀態，施工參數自動記錄保存。

路拌、整平、碾壓、養生等其他機械同常規施工設備。

4 工藝流程

生石灰粉進場檢測→下承層準備、素土攤鋪、穩壓→撒布車布灰→灰土拌和→悶料→整型碾壓→接頭處理→檢測、養生及交通管制。

5 操作要點

正式施工前需選擇地質條件及斷面形式具有代表性的地段作為試驗段（首件），路段長度120 m～150 m。確定各項工藝參數，試驗段（首件）驗收合格，方能大規模施工。

5.1 生石灰粉進場檢測

進場的生石灰粉裝入儲存罐內密閉干燥儲存，防止吸潮熟化結團影響噴灰效果，降低鈣鎂含量。生石灰粉在干燥條件下儲存期不超過一個月，最好是隨到隨用。

宜用Ⅱ等及以上的新灰，檢測細度、有效鈣鎂含量等指標，應符合《公路路面基層施工技術細則》（JTG/T F20—2015）第3.3條規定，有效鈣鎂含量：鈣質石灰Ⅰ等≥85%，Ⅱ等≥80%;鎂質石灰Ⅰ等≥80%，Ⅱ等≥75%。

5.2 下承層準備、素土的攤鋪及穩壓

對于原地改善土，首先檢測土壤性質，如果含水量過大，應犁開翻曬。對于回填土，也必須檢測各項指標，滿足要求方能作為填料，松鋪厚度控制在25 cm以內。根據土質和天氣情況、摻灰劑量，控制土體含水量：4%摻灰量大于最佳含水量2%～3%，6%摻灰量大于最佳含水量3%～4%，8%摻灰量大于最佳含水量4%～5%。

在鋪好土的路段上，先用振動壓路機靜壓一遍，再用推土機粗略整平，使其表面平整，縱橫坡度符合要求。擬拌和或攤鋪厚度采用標志點控制，每隔10 m設置一個標志點，用白灰做標志，用于控制松鋪厚度，保證厚度一致，表面平整。攤鋪素土時要加寬30 cm～50 cm，以保證路肩位置的壓實度。

5.3 撒布車布灰

現場測量出施工段的路基長寬并根據設計含灰量計算出用灰量，并報告給后場負責人，后場接到前場指令派出石灰撒布車加裝石灰粉開往施工現場。技術人員根據每㎡含灰質量輸入撒布車車載電腦，電腦控制系統會自動精確控制布灰量和行車速度進行撒布，行車速度一般保持5 km/h勻速前進，此時撒布精度與控制系統匹配度最佳;配置的撒布遮罩及脈沖式除塵系統有效控制了灰粉散溢到空氣中。石灰粉撒布機一次撒布寬度2.5 m，后續撒布應重疊5 cm，過程中施工人員隨機測量布灰寬度、厚度，確保一次性布灰合格。

5.4 拌和

拌和前，用松土器犁開穩壓土層，將路拌機調整好拌和深度，由兩側向路中心推進拌和，每次拌和應有重疊，不得漏拌。拌和深度達到破壞下層土約1 cm～2 cm厚的表面，以利于上下層間結合。安排專人跟隨拌和機，隨時檢查拌和深度，保證石灰與土體充分攪拌均勻，灰粒最大粒徑不大于5 mm，目測顏色一致，無“花團”、“花面”現象。嚴禁在拌和層底部留有“素土”夾層，也不應出現石灰集中“封包”成團，以避免石灰熟化后產生“爆灰”炸裂現象。拌和后及時檢測灰劑量、含水量。

5.5 悶料

悶料可以使濕土與生石灰粉發生化學反應，土體性質改變，顆粒變得松散，含水量與塑性指數降低。生石灰粉在土中熟化消解過程中會放熱膨脹，象碾壓過早，土體繼續膨脹產生隆起現象;碾壓過晚，則石灰與土之間各種有利反應不能夠充分得以利用，石灰鈣鎂含量衰減，且難以壓實。

所以灰土拌和后，先用推土機初步粗平、碾壓一遍，使低洼及時暴露，局部低洼處用新拌的石灰土填平，靜置悶料一定時間后再進行碾壓成型。悶料時間根據氣溫而定，氣溫高則時間短，氣溫低則時間長，根據施工總結，推薦如下：5 ℃以下不得施工，5 ℃～10 ℃悶料6 h，10 ℃～15 ℃悶料5小時，20 ℃時悶料4 h，25 ℃以上悶料3 h。

悶料過程中根據氣溫情況，每隔1.5 h～2 h抽檢一次混合料含水量及灰劑量，繪制含水量及灰劑量變化曲線，以更好地指導施工和進行技術總結。因間隔時間較短，可采用微波爐快速烘干土樣試件，一旦混合料接近最佳含水量時開始整型碾壓。

5.6 整型碾壓

石灰土從拌制到碾壓成型的時間必須控制在12小時內。

（1）先用輕型壓路機穩壓1遍，再用平地機大面積整平。直線段平地機由兩側向路中心刮平;曲線段由內向外側刮平，平地機每次整平時都需要按規定的坡度進行，平地機精平至設計松鋪厚度的+5 mm、-15 mm方可進行下道工序。

（2）整平后立即用22 t以上的壓路機在路基寬度內進行碾壓，直線段內從邊向中、由低向高進行碾壓，曲線段由內側向外側碾壓，象有“彈簧、松散、起皮”等現象，要及時翻開重新拌和碾壓，使其達到質量要求。

（3）先用壓路機由內到外靜壓一遍，從第二遍開始振壓，行駛速度先慢后快，穩壓時壓路機行駛速度為1.5 km/h，振動碾壓行駛速度為3 km/h，軌跡重疊1/3輪寬，先弱振一遍，再強振3遍，每強振碾壓一遍，試驗員檢測壓實度，直到壓實度達到設計值，最后再靜壓收面，壓實度達到96%且表面無軌跡后停止碾壓。碾壓過程中，嚴禁壓路機在碾壓路段上調頭或急剎車。

（4）雨季施工時，成型后確保頂面無積水和滲透。路基外側筑30 cm×30 cm的土坎并夯實，將水引入臨時急流槽內，以防雨水沖刷。隨時關注天氣預報，在雨天來臨之前采取防雨措施，避免帶來質量事故。

5.7 接縫處理

（1）同日施工的兩工作段的銜接處，應采用搭接。前一段拌和整形后，留5 m～8 m不進行碾壓，后一段施工時，前段留下未壓部分，應再加部分石灰粉重新拌和，并與后一段一起碾壓。

（2）隔日施工的工作縫按下述方法處理：在已碾壓完成的灰土末端，沿灰土挖一條橫貫鋪筑層全寬2 m的臺階直挖到下承層頂面。此臺階應與路的中心線垂直，靠灰土的一面應切成垂直面。整平時，接縫處的灰土應較已完成斷面高出約5 cm，然后跨縫橫向碾壓，碾壓后如有局部隆起需刮平，以利形成一個平順的接縫。

5.8 檢測、養生及交通管制

（1）現場進行檢測，各項指標滿足要求后立即開始灑水養生，封閉施工現場，非施工人員及車輛不得進入養護路段。

（2）嚴禁壓路機和重型車輛在已成型的路段上行駛，灑水車等不得在成型的灰土路基上調頭或急剎車，保護勻速行駛。

（3）灑水、保濕、養生7天以上，隨時保持灰土路堤表面處于濕潤狀態。

6 安全措施

（1）開工前全面進行安全技術交底、安全教育，建立統一的調度指揮制度和機械管理制度。施工中人員、工程車輛、工程機械進行統一指揮。定期進行安全和紀律教育，杜絕違規、違章操作。

（2）機械設備操作司機、電工等專業工種，必須經過技術培訓，考試合格，持證上崗。嚴禁無證操作，嚴禁帶病上崗、酒后上崗。

（3）加強設備檢查、維護保養，確保合格。

（4）運輸車輛應按指定線路行走，不得超載、超速，卸料專人指揮。

（5）磨細生石灰粉必須密閉儲存，要防止運輸、儲存過程中石灰受潮熟化熱量集中釋放而發生事故。

（6）工作時應穿戴用防塵纖維材質工作服、橡膠手套、密閉防塵眼鏡，并在面部、手部涂抹含油脂的軟膏，以防止石灰粉吸入和皮膚接觸。如不慎落入眼內，可用流水盡快沖洗，再用5%氯化銨溶液或0.01%CaNa-EDTA溶液沖洗，然后滴入0.5%地卡因溶液。

（7）機械設備啟動前應警示，前后不得站人，不得隨意穿越作業面。多臺設備同時作業，需保持安全距離。所有人員須在上風口。

（8）夜間施工，現場照明、車輛及碾壓設備本身照明均要滿足要求。現場人員穿反光服，路口和危險路段設置警示燈或反光標志。

7 環保措施

（1）施工現場揚塵污染防治做到工地周邊圍擋、物料堆放覆蓋、路面硬化、出入車輛清洗、渣土車輛密閉運輸。配備車輛沖洗臺、霧炮機、灑水車、噴霧設施、吸塵器和除塵器等必要的揚塵污染防治設備、設施、機具、材料等資源。

（2）合理組織流水施工，合理組織材料的進場，減少現場材料的堆放量，對已進場的各種材料必須入封閉料倉。

（3）施工中，防止土方運輸和裝卸粉材時對周圍環境中的污染，采取遮蓋的措施，消除灰塵和運輸灑落。定期灑水和霧炮機作業，抑制揚塵產生。

（4）設備產生的油污及時收集清理，不得隨意排放。

（5）注意噪聲控制，不得隨意按喇叭、大聲喧嘩。

（6）在工地（生產場所）主出入口和揚塵重點監控區域安裝在線監測與視頻監控系統，并具備聯網條件。在線監測溫度、濕度、風速、 PM2.5、 PM10等指標。

（7）按照重污染天氣黃色、橙色和紅色3個預警響應級別，針對揚塵污染防治特點，應采取灑水降塵、局部停工、全面停工等應急響應措施。

8 結語

撒布車布灰均勻，用量精準，工效高，減少人工消解石灰費用，及人工布灰不均勻、石灰劑量不達標二次摻灰的費用。經測算對比：設計摻量6%消石灰的灰土，用撒布車按照4%摻量撒布生石灰粉即可達到灰劑量檢測指標要求;1輛撒布車每小時可以撒布40 t～50 t粉料，每天可撒鋪1.5萬m2，約合重量300 t（20 kg/m2），消耗燃油費用500元，臺班費1000元/日，儲存罐攤銷費用200元/日，撒鋪成本為0.12元/m2，而采用人工撒布石灰成本約0.5元/m2。

經在懷遠、蒙城等沿淮地區部分一級公路和城市主干道應用，效果較好，質量可靠，實現了減排環保、降本增效、提高質量、加快工期的目標。該技術形成的工法于2019年1月被安徽省住建廳批準為安徽省級工法（編號：AHGF08-18），具有較高的推廣價值。

粉料撒布車目前撒布生石灰粉、水泥粉等干燥粉狀物料效果較佳，對于熟石灰粉等潮濕狀態的粉料或粒料撒布效果和精度有待改進，將是下一步研究的方向。

參考文獻

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