淺談石灰土墊層施工中的質量控制要點

萬吉祥 陸 毅 劉 念 陳曉峰

一、概述

考慮到石灰土墊層結構具有成本低、剛性高、穩定性強、抗疲性能強，宜就地取材等優點，宿遷市黃河故道后續工程在設計中全線采用了12%灰土墊層的結構。其道路結構形式為200mm 水泥混凝土面層+200mm6%水泥穩定碎石基層+150mm12%石灰穩定土墊層+500mm 路床碾壓。

二、施工準備工作

1.原材料檢測和基準試驗

施工前委托檢測機構對包括土源在內的原材料進行檢測，確保進場的原材料質量，同時進行了灰土的EDTA 基準試驗和最佳含水率、最大壓實度試驗，獲得了相關指導性的數據。

經檢測該項目所使用的土源為粉質粘土，進場生石灰鈣鎂含量平均值為76.9%，符合相關技術標準≥70%的要求。12%灰土墊層對應的EDTA消耗量40.2ml，重型擊實的試驗結果為：最大干密度為1.670g/cm3，最佳含水量17.0%。

2.測量準備

用測量儀器恢復中線，直線段每20m 一個斷面，曲線段每10m 一個斷面。恢復中線后，每10～20m 設置邊樁，在釘邊樁時，應加上超填設計寬度50cm 左右，保證路面邊緣的壓實度符合要求。

3.石灰消解

生石灰在施工前應進行消解。石灰品質不應低于Ⅲ級。石灰的存放期不超過生產后的三個月。在使用前7 ～10d 充分消解并過孔徑為10mm篩子進行篩分，充分消解后一星期內使用完畢。

三、施工工藝

1.準備下承層

土路床表面平整度、壓實度（相對密度）等指標全部符合技術標準、規范和設計要求，并已經監理工程師驗收合格，試驗路床清基清表后，經路床碾壓后滿足堅實、平整、線型順直等要求。

2.備土、備灰

土料選用現場塑性指數為10 ～15 的粉質粘土，土塊直徑應小于15mm，不得成團結塊，并清除樹根等雜質，有機質滿足設計要求。在達到最佳含水率后，翻運至試驗段路床上，然后用SD13 推土機將素土根據高程攤鋪，虛鋪厚度21cm。在試驗段路基以5m 間距劃分區域，確定各區域方格石灰量。根據設計要求石灰含量為12%，在施工時石灰摻入量宜大于設計0.5%～1%，計算用灰量，保持攤鋪厚度相同，并保證灰土中不得有大于3cm 的石塊。完成后計算得的每平方石灰的均布厚度為30mm。

3.拌和

將灰土旋耕均勻，土塊粒徑不大于1.5cm，不得破壞下承層，在第一遍含水量、灰劑量等指標均滿足要求基礎上，再次拌合，并刮毛超拌1.5cm左右，直至灰土符合標準。經試驗后報告顯示，該試驗段灰劑量為12.9%，滿足設計和規范要求。

該工程土質為粉砂土，水蒸發滲漏快，在拌和過程經檢查含水量偏小，根據反復計算試驗，驗證在前一天晚上，用灑水車進行灑水確保含水量符合要求。

4.整形

先用履帶推土機對灰土慢壓一次，初步形成較密實路基。并根據之前劃分的試驗段區域，確定10m 的路基中樁、邊樁，拉線檢查高程，高程不足處耙松8cm，灰土層找平，最后注意將高程高的部位掛掉，勿將高程不夠處用灰土補齊，確保路基平順無突兀凹槽。

5.線型復測

整平結束恢復中心線，根據圖紙，將底寬8.19m 范圍內撒灰碾壓，兩側坡度1 ∶1，碾壓范圍應超出墊層邊線50cm。檢測整平后的松鋪厚度，進行施工控制。

6.碾壓

第一遍碾壓注意根據機械型號，宜靜壓，速度根據現場情況先慢壓再快壓，由弱振至強振。機械碾壓速度不大于4km/h。同時，路基表面含水率要符合檢測報告試驗數值，如有起皮、不均勻、高低不平等情況應重新翻開，灰土重新拌合。

試驗段先用光輪壓路機靜壓一遍，再用20T 振動式壓路機由弱到強振壓兩遍，接著采用光輪壓路機呈梯隊碾壓兩遍消除輪跡。壓路機的轉向在已壓實成型的工作面上進行，開始兩遍碾壓速度1.5 ～1.7km/h，以后2.0 ～2.5km/h。整個碾壓過程按照“先輕后重、先慢后快、低速行駛、輪跡重疊”的操作程序進行。

從獲得的壓實度試驗報告可知，此次試驗段壓實度均達到設計要求的95%以上標準。

壓實度檢測合格后，用水準儀測量壓實后高程，確定松鋪系數。

壓實度合格后對現場應加強養護，同時在規范要求的時間對標養的試塊進行檢測，經檢測該試驗段7d 無側限抗壓強度為0.68MPa，滿足設計要求。

表1 拌和遍數與含水量之間對應關系表

表2 松鋪24cm 壓實前后高程對照表

四、施工過程中的關鍵數據和質量控制要點

1.含水量

該工程位于黃河故道泗陽境內，土質為粉砂土，含水率過大會出現液化，造成彈簧土，過小則松散不成型，對含水率的控制顯得尤為重要。經試驗，其石灰土壓實最佳含水量是17.0%，但在灰土的控制過程中，受氣溫、風力、日照等天氣因素的影響，含水量會降低，無法進行下道工序，經多次試驗和觀察，形成了黃河故道泗陽段拌和的次數和測定含水率之間對應關系（見表1）。

相同自然條件下，可以看出，拌和1遍含水率為19.5%，隨著次數增加，含水率不斷減少，故含水率應稍高于其最佳含水量，可控制在+1.5%左右。

現場施工中，在常溫條件下，原狀土拌和到第二遍時含水率較為適宜，在含水率偏低情況下，考慮粉砂土質，進行灑水提高含水率，在含水率過高時，水分蒸發和滲漏速度也快，應注意觀察，滿足要求后再施工。

2.灰劑量控制的要點

灰劑量和壓實度等指標存在聯動關系，灰劑量同最大干密度呈負相關關系，在實施過程中也會造成檢測的壓實度不真，灰劑量不滿足設計強度要求。同時，灰劑量存在快速衰減的現象，且目前未能取得衰減規律的計算公式，根據各方經驗，灰劑量在第2 天開始明顯衰減，因此壓實度及灰劑量檢測必須在24h 內結束。

在現場實際施工中，考慮到石灰的損耗，摻入灰劑量略大，保證灰劑量滿足要求。同時，灰土均勻至關重要，合適的拌和遍數是整個拌和區灰劑量均勻的保證。考慮到旋耕機特點，在施工前劃分區域，根據拌和不同次數和灰劑量的非相關關系來控制。

該試驗段石灰土松鋪24cm，施工中損耗按0.5%計算，需要石灰厚度為30mm。

填土及灰土層總厚24cm，按布置測點，每測點根據拌和不同次數分別取樣，進行灰劑量檢測試驗，經試驗，拌和3 遍同測點含灰率基本相同，確定最佳拌和遍數為3 遍。

3.松鋪系數與碾壓遍數

以50m一個斷面，每斷面按24cm 松鋪厚度攤鋪，分別在填筑前、填筑初平后、碾壓后進行測量，計算得松鋪系數平均為1.19。

因此，素土松鋪24cm，按30mm厚度布灰是合理的。松鋪24cm 壓實前后高程對照見表2。

同時針對現場采用挖探坑進行檢驗24cm 的松鋪厚度，該試驗段按照穩壓一遍、弱振一遍、強振一遍，然后用靜止壓路機碾壓兩遍的工作流程進行，當靜壓碾壓到第5 遍時，檢測的壓實度均合格。雖然第6 遍系數更好，但浪費了機械臺班，確定試驗段進行5 次碾壓。

通過試驗段也能發現，在黃河故道粉砂土中，不能振動過大，否則表層會起皮，影響質量和評定。同時速度不能過快，根據現場觀察得出，前兩次若超過2.6km/h，會造成該試驗段橫向路基裂紋。

五、總結

經過該項目的整個灰土墊層段的施工，石灰土墊層的施工質量取得了較好的檢測結果，得到參建各方的肯定，也獲得了一定的經驗，取得了如下的體會：

1.嚴格各道施工工序

根據石灰土墊層施工的要點，以石灰及其消解質量、含水率、灰劑量、松鋪厚度等作為重點的質量控制指標和要素，因地制宜對各項質量控制要點進行控制，確保工程質量優良。

2.各項指標要結合控制

要系統地看待壓實度、灰劑量、含水量之間的關系，根據黃河故道粉砂土的特點，通過試驗總結分析，避免指標不符合標準要求，確保以最佳的施工工序，最合理的施工配置，保證黃河故道防汛道路路基施工質量■