二灰土施工工藝及現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量控制

馮少鵬

（六安公路橋梁第一工程處，安徽六安 237000）

二灰土施工工藝及現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量控制

馮少鵬

（六安公路橋梁第一工程處，安徽六安 237000）

在結(jié)合沿江高速公路及潤(rùn)揚(yáng)大橋南接線高速公路工程實(shí)際的基礎(chǔ)上來(lái)詳細(xì)闡述了二灰土施工工藝及現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量控制，并介紹了消除二灰土施工中常見(jiàn)質(zhì)量缺陷的經(jīng)驗(yàn)，供有關(guān)技術(shù)人員參考。

二灰土；底基層施工工藝；質(zhì)量控制

隨著高等級(jí)公路工程建設(shè)的迅猛發(fā)展，路面結(jié)構(gòu)的類型不斷得到優(yōu)化。作為路面底基層的二灰土，因其具有良好的力學(xué)性能、板體性和水穩(wěn)性等而越來(lái)越被人們所廣泛采用［1］135－138。但到目前為止，二灰土還是采用路拌法進(jìn)行施工，各種材料的用量難以準(zhǔn)確計(jì)量，這就使得二灰土的施工工藝和現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量控制顯得尤為重要?，F(xiàn)介紹筆者在沿江高速公路D標(biāo)段中的具體做法，供有關(guān)技術(shù)人員參考。

1 施工前的準(zhǔn)備

1.1 原材料的試驗(yàn)檢測(cè)及存貯

1.1.1 土

二灰土所使用的土來(lái)源于沿線取土坑，對(duì)其進(jìn)行土壤液塑試驗(yàn)，測(cè)得其塑性指數(shù)為17.2～17.8，符合《公路跨同基層施工技術(shù)規(guī)范（JTJ034－2000）》所要求的12～20。

1.1.2 石灰

二灰土所使用的石灰來(lái)源于巢湖石灰廠，測(cè)得其消石灰的有效鈣鎂含量為71.2，符合規(guī)范Ⅲ級(jí)以上消石灰標(biāo)準(zhǔn)要求。

1.1.3 粉煤灰

二灰土所使用的石灰經(jīng)委托合肥工業(yè)大學(xué)進(jìn)行試驗(yàn)，測(cè)得其中Si2O3、Al2O3、Fe2O3的總量為79.6%，符合規(guī)范大于70%的要求，粉煤灰的燒失量為15.4%符合規(guī)范小于20%的要求，粉煤灰的比表面積為3160cm2／g，符合規(guī)范大于2500cm2／g的要求。

1.1.4 現(xiàn)場(chǎng)材料的存貯

粉煤灰提前進(jìn)場(chǎng)備料，應(yīng)盡量備足，粉煤灰的含水量不宜大于35%；石灰的

進(jìn)場(chǎng)時(shí)間及數(shù)量應(yīng)根據(jù)施工進(jìn)度計(jì)劃安排分批進(jìn)行，一般消解后存放不少于10天，但存放時(shí)間也不宜過(guò)長(zhǎng)。石灰、粉煤灰均應(yīng)采用彩條布進(jìn)行覆蓋，或堆放在有頂棚倉(cāng)庫(kù)中。

1.2 二灰土配合比設(shè)計(jì)

1.2.1 二灰比例的確定

制備五種不同比例的石灰粉煤灰混合料（20∶80、25∶75、30∶70、35∶65、40∶60）進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)試驗(yàn)，并進(jìn)行同一齡期、同一壓實(shí)度試件的無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度，結(jié)果見(jiàn)表1。測(cè)得無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度最大的石灰粉煤灰比例為30∶70，綜合考慮到二灰土后期強(qiáng)度，最終取二灰比例為1∶3。

表1 石灰粉煤灰混合料標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)試驗(yàn)、無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)兼匯總表

1.2.2 石灰粉煤灰與土的比例

根據(jù)上述確定的二灰土的比例，制備同一種土樣的5種不同配合比的二灰土（6∶18∶76、7∶21∶72、8∶24∶68、9∶27∶64、10∶30∶60）進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)試驗(yàn)，并按規(guī)定的壓實(shí)度95%，分別進(jìn)行無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表2。根據(jù)上述試驗(yàn)結(jié)果，結(jié)合以往施工經(jīng)驗(yàn)，最后確定二灰土的配合比為8∶24∶68。

2 施工過(guò)程中的工藝控制

2.1 試鋪確定各種參數(shù)

2.1.1 施工段落各種材料的總量

根據(jù)二灰土的設(shè)計(jì)厚度20cm、單幅寬度11.85m，按每施工段落300m及預(yù)定的最大干密度1.59g／cm3，即1.59t／m3進(jìn)行計(jì)算如下：

二灰土混合料的干重G0＝11.85×300×0.20×1.59＝1130.5t≈1130t

表2 二灰土混合料標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)試驗(yàn)、無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)兼匯總表

石灰（含水量按15%計(jì)）：G1＝G0×8%×（1＋15%）＝103.97t≈104t

粉煤灰（含水量按35%計(jì)）：G2＝G0×24%×（1＋0.35）＝366.1t≈366t

土（含水量按23%計(jì)）：G3＝G0×68%×（1＋0.23）＝945.2t≈945t

施工時(shí)，各種材料的含水量可在現(xiàn)場(chǎng)直接試驗(yàn)確定。

2.1.2 單元格中各種材料的堆放數(shù)量

單元格分為3.95M×6m，300m段落按橫向3個(gè)、縱向50個(gè)分成方格，用石灰線打好。

石灰：M1＝3.95×6×0.2×1.59×8%×（1＋15%）＝0.69t（單元格按3.95m×6m計(jì)），

粉煤灰：M2＝3.95×6×0.2×1.59×24%×（1＋35%）＝2.44t，

土：M3＝3.95×6×0.2×1.59×68%×（1＋23%）＝6.3t，

實(shí)際施工時(shí)根據(jù)各種材料的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)含水量調(diào)整各單元格材料數(shù)量。

2.2 試鋪確定各種材料及混合料的松鋪系數(shù)

2.2.1 松容重的確定

松容重試驗(yàn)測(cè)得石灰的松容重為0.6t／m3，粉煤灰的松容重0.8t／m3，土的松容重為1.53t／m3。

不同比例的二灰土混合料的松容重為

R（6∶18∶76）＝1.155t／m3，

R（8∶24∶68）＝1.136t／m3，

R（9∶27∶64）＝1.114t／m3。

2.2.2 松鋪厚度的確定

2.2.3 試鋪后確定的各種材料的松鋪厚度和二灰土的松鋪系數(shù)

按打格子法進(jìn)行布料，每上一種材料后進(jìn)行穩(wěn)壓?？v向分三道寬3.95m、橫向?yàn)?m長(zhǎng)打成3.95m×6m的格子，按先上土，后上粉煤灰，分別穩(wěn)壓后，再用寶馬拌和機(jī)拌和兩遍；再穩(wěn)壓，最后上石灰，穩(wěn)壓后，拌和兩遍，直到均勻?yàn)橹?。按每個(gè)單元格的材料用量，經(jīng)稱重后采用人工均勻布料，測(cè)得每種材料的松鋪厚度為：石灰H1＝0.045m；H2＝0.125m；H3＝0.178m。最后，經(jīng)測(cè)量、計(jì)算，本試驗(yàn)段的松鋪系數(shù)為1.325。

2.3 整平及碾壓

混合料拌和均勻，含水量略大于最佳含水量的1～2個(gè)百分點(diǎn)時(shí)進(jìn)行初平后立即進(jìn)行碾壓，先用鋼輪壓路機(jī)穩(wěn)壓l～2遍，再用振動(dòng)壓路機(jī)復(fù)壓4～5遍，進(jìn)行精平，精平后再用鋼輪壓路機(jī)碾壓1遍，膠輪壓路機(jī)終壓1～2遍。

3 現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量控制要點(diǎn)及注意事項(xiàng)

3.1 布料

根據(jù)計(jì)算結(jié)果和試驗(yàn)段的總結(jié)，依據(jù)施工段落長(zhǎng)度，對(duì)土方總量進(jìn)行控制，均勻上土，推平，粉碎一遍，進(jìn)行粗平，穩(wěn)壓一遍，再打格上粉煤灰，人工攤鋪均勻后，用寶馬拌和機(jī)粉碎一遍，再穩(wěn)壓，最后上石灰，人工攤勻后，用寶馬拌和粉碎，直到均勻?yàn)橹梗?］。因路拌法施工主要以素土、粉煤灰、石灰的厚度為控制

要點(diǎn)，對(duì)素土粉碎主要是解決素土密度的均勻性，以提高粉碎后全施工段落混合料的均勻性和配合比的準(zhǔn)確性。

3.2 粉碎及拌和

粉碎過(guò)程中主要是控制其深度、速度，一般以粉碎深入95區(qū)0.5～1cm為宜，過(guò)深，可能影響到二灰土的配合比；過(guò)淺，可能留有素土夾層。因此，在粉碎過(guò)程中要有專人在機(jī)后挖抗檢查。一般情況，用于二灰土施工的素土其塑性指數(shù)在17d左右，不易粉碎，施工中每粉碎一遍后，要穩(wěn)壓1～2遍，控制好粉碎機(jī)速度，這樣效果較好。

3.3 整形及碾壓

粉碎合格后，用打點(diǎn)法進(jìn)行精平，速度要快，盡量減少表面失水，邊邊角角不到位的采用人工修整，完成后進(jìn)行碾壓，主要控制碾壓遍數(shù)、碾壓速度，復(fù)壓結(jié)束后，要對(duì)頂面高程進(jìn)行檢查，超過(guò)標(biāo)高的斷面用平地機(jī)進(jìn)行處理，清掃干凈，嚴(yán)禁有貼皮現(xiàn)象，同時(shí)，注意碾壓的輪跡、推擠等現(xiàn)象。

3.4 接縫和橋頭處理

對(duì)于橫向施工縫采用豎向接縫，布料時(shí)要預(yù)留3～4m，粉碎結(jié)束后將合格混合料運(yùn)至接縫處整平，與大段落同時(shí)精平碾壓，對(duì)橋頭段落可采用同樣的方法處理。碾壓前要在現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)其混合料的含水量，以略大于最佳含水量1～2%時(shí)進(jìn)行碾壓，效果最佳［3］。

4 養(yǎng)生及成型后的質(zhì)量檢測(cè)

4.1 壓實(shí)度

碾壓結(jié)束后，立即對(duì)成型段落進(jìn)行壓實(shí)度檢查，現(xiàn)場(chǎng)可用酒精法初測(cè)壓實(shí)度，如不合格，要立即進(jìn)行復(fù)壓，再測(cè)，直至合格為止。

4.2 養(yǎng)生

施工段落成型后，要灑水養(yǎng)生一天，始終保持表面濕潤(rùn)，第二天早上灑水后，用塑料薄膜全面積覆蓋，塑料膜之間搭接用土壓緊，防止水氣外泄，并做好養(yǎng)生期間交通管制。到基層施工前，再進(jìn)行整理、清掃。

4.3 現(xiàn)場(chǎng)混合料無(wú)側(cè)限強(qiáng)度試驗(yàn)

強(qiáng)度試驗(yàn)取樣工作應(yīng)在粉碎結(jié)束后，經(jīng)檢查，混合料的均勻性、超標(biāo)準(zhǔn)的素土顆粒均符合規(guī)范要求后，在平地機(jī)精平前進(jìn)行，要多點(diǎn)取樣，保證取樣樣品混合料上下要均衡。然后將各點(diǎn)樣品混在一起，再拌和均勻，制件、養(yǎng)護(hù)。

4.4 取芯

二灰土成型15d左右，就可以鉆芯取樣了，主要以隨機(jī)法進(jìn)行，檢查其成型情況、拌和的均勻性、拌和的深度等。這樣做對(duì)下步的施工具有指導(dǎo)意義。

5 二灰土現(xiàn)場(chǎng)施工需注意的問(wèn)題

5.1 配合比控制

要根據(jù)計(jì)算結(jié)果及試驗(yàn)段總結(jié)，對(duì)施工段落所需素土、粉煤灰、石灰進(jìn)行總量控制，以單元格控制素土、粉煤灰及石灰的松鋪厚度，從而達(dá)到全施工段的配合比均勻、準(zhǔn)確的目的。

5.2 超粒徑顆粒的控制及處理

有些粘土中含有“土核”，系最難粉碎的部分，人工“篩撿”又很困難，需要選擇合適的粉碎機(jī)械，沿江高速公路張家港段就遇到這種情況，經(jīng)試驗(yàn)，選用進(jìn)口寶馬粉碎機(jī)械，刀頭為“子彈頭”式，主要靠其高速旋轉(zhuǎn)，將“土核”擊碎，如每粉碎一遍，再穩(wěn)壓兩遍，則粉碎效果尤為明顯。一般，3～4遍，完全能符合規(guī)范要求。

5.3 消石灰過(guò)篩

石灰消解一般要在7d以上，消解過(guò)程中，一定要把握住水量，水量過(guò)多，變成石膏，難以過(guò)篩，水量不足，又消解不充分，小顆粒生石灰塊用于施工，易造成“放炮”現(xiàn)象，需要有一定經(jīng)驗(yàn)的工人進(jìn)行消解，有能力的施工單位最好采取電動(dòng)篩，過(guò)篩速度快，節(jié)省大量勞動(dòng)力。人工過(guò)篩經(jīng)常發(fā)生因過(guò)篩石灰量不足，而將未過(guò)篩石灰用于施工的現(xiàn)象，這樣會(huì)造成返。

5.4 起皮、脫殼的控制

二灰土施工后的局部起皮、脫殼等現(xiàn)象是二灰土施工中常見(jiàn)病，主要起因是平地機(jī)在精平過(guò)程中從高處向低處填補(bǔ)的薄層混合料，因其含水量、松鋪系數(shù)上、下不一致等原因而造成?？刹扇∫韵麓胧┘右钥刂疲浩降貦C(jī)精平后，可用寶馬粉碎機(jī)再粉碎一遍，壓路機(jī)緊跟碾壓，這樣可以最大限度地減小表面失水，消除因精平引起的薄層及表面失水等現(xiàn)象，從而消除起皮、脫殼、表面松散的常見(jiàn)病害。但對(duì)粉碎機(jī)械質(zhì)量性能要求較高。

5.5 搭板及橋頭的處理

搭板及橋頭的二灰土施工是較薄弱的環(huán)節(jié)，也是容易被忽視的角落，因粉碎機(jī)、平地機(jī)械均不能到位，易造成質(zhì)量隱患。在施工中，可在橋頭預(yù)留3～4m，精平前將合格的混合料運(yùn)至橋頭，人工整平，鋪勻，與大段落同時(shí)碾壓，橋頭可橫向多壓幾遍，能起到較好的效果。

6 結(jié)束語(yǔ)

二灰土因其具有良好的力學(xué)性能、板體性和水穩(wěn)定性［4］37－40。在我國(guó)高等級(jí)公路中得到廣泛應(yīng)用，其受施工工藝、施工方法等制約，施工質(zhì)量受人為因素影響較大，增大了施工現(xiàn)場(chǎng)的控制難度，以上施工工藝及現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量控制方法是根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)具體施工的成敗總結(jié)而來(lái)，可供施工同仁們參考。

［1］許忠印.用攤鋪機(jī)攤鋪二灰土路面底基層的施工工藝［J］.交通標(biāo)準(zhǔn)化，2010（16）.

［2］JTG F80／1—2004.公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)［S］.北京：人民交通出版社，2004.

［3］JTG F10—2006.公路路基施工技術(shù)規(guī)范［S］.北京：人民交通出版社，2006.

［4］謝勁輝，楊大永.公路路面二灰土底基層施工工藝改進(jìn)及經(jīng)濟(jì)效益分析［J］.黑龍江交通科技，2009（11）.

U415.1U416.21

A

1671-8275（2012）03-0119-03

2012-03-16

馮少鵬（1967-），男，安徽六安人，六安公路橋梁第一工程處工程師。研究方向：路橋工程技術(shù)。

文 月