通榆河大豐公路二灰土質(zhì)量控制要點(diǎn)分析

【摘要】根據(jù)近年來在幾座橋梁橋頭引道建設(shè)中對二灰土施工管理的實(shí)踐，對二灰土的強(qiáng)度、壓實(shí)度、碾壓成型工藝、保濕養(yǎng)生等幾個(gè)方面進(jìn)行了初步研究，并就二灰土的質(zhì)量控制要點(diǎn)進(jìn)行了分析，提出了相關(guān)的建議和主張，以期能對同類工程二灰土的組成設(shè)計(jì)和質(zhì)量管理有所幫助。

【關(guān)鍵詞】某泵站工程；混凝土；裂縫；應(yīng)力；改善方案

二灰土（石灰粉煤灰穩(wěn)定土）具有良好的力學(xué)性能、板體性和水穩(wěn)性。二灰土在我國的公路建設(shè)中大規(guī)模使用以來，其施工工藝漸逐成熟，使用效果也得到廣泛認(rèn)可但任何準(zhǔn)確評價(jià)二灰土的實(shí)體質(zhì)量，進(jìn)一步提高二灰土的成型效果，減少施工病害等應(yīng)該說乃是一個(gè)值得探討的問題。

1、二灰土的強(qiáng)度分析

1.1強(qiáng)度的形成原理

二灰土強(qiáng)度形成的原理類似或相近于石灰土強(qiáng)度的形成原理，對二灰土的化學(xué)組成成份分析可見，二灰土的強(qiáng)度更突出在離子交換反應(yīng)和火山灰反應(yīng)兩個(gè)方面：成型初期主要是離子交換反應(yīng)，后期主要是火山灰反應(yīng)。相對于同等劑量的石灰土，在粉煤灰摻入后，隨著單位體積內(nèi)土的減少混合料中的低價(jià)陽離子也大量減少，故二灰土的離子交換反應(yīng)要弱于石灰土，因而二灰土的初期強(qiáng)度小于石灰土；后期主要是消石灰中鈣離子與粉煤灰中大量的活性氧化硅和氧化鋁作用生成水化硅酸鈣和水化鋁酸鈣，因此二灰土的火山灰反應(yīng)大大強(qiáng)于石灰土。

在通榆河大豐大劉公路橋和東臺(tái)范公公路橋橋頭引道施工中，對數(shù)十組二灰土試件（石灰、粉煤灰和土的比例在5∶15∶80至6∶13∶81之間，土的塑性指數(shù)在10～18之間）進(jìn)行了強(qiáng)度試驗(yàn)，得到的結(jié)果是：二灰土7d強(qiáng)度在0.35～0.9MPa，21d后強(qiáng)度在1.5～1.9MPa之間，而在28d后強(qiáng)度都在1.8MPa以上。通過分析可確認(rèn)，二灰土7d的強(qiáng)度主要因土質(zhì)和土的數(shù)量而呈現(xiàn)差異；而后期強(qiáng)度主要取決于火山灰反應(yīng)，而且其主要強(qiáng)度取決于粉煤灰的摻量，與土質(zhì)關(guān)系不大，土主要是對二灰土的破碎及初期成型有關(guān)。

1.2二灰土強(qiáng)度的評價(jià)體系

我國現(xiàn)行的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范以二灰土7d無側(cè)限抗壓強(qiáng)度為指標(biāo)對二灰土的強(qiáng)度進(jìn)行評價(jià)，這個(gè)要求本身并不高，同比石灰土要低0.2MPa。在實(shí)踐中可以知道，隨關(guān)土質(zhì)的變化，二灰土的7d強(qiáng)度差異很大，如塑性指數(shù)較高的亞粘土能很好的達(dá)到或超過這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，塑性較低的粉土則難以達(dá)到這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，但對3個(gè)月后的成型效果比較，差異不大。因此采用7d強(qiáng)度指標(biāo)不能客觀反應(yīng)二灰土的強(qiáng)度性能，且7d強(qiáng)度受土質(zhì)影響較大，采用3個(gè)月的強(qiáng)度時(shí)間又太長，不利于施工控制。因此建議二灰土的強(qiáng)度指標(biāo)用類似水泥砼的方法，采用28d強(qiáng)度作為評定二灰土質(zhì)量的強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)。

1.3粉煤灰的摻量對二灰土強(qiáng)度的影響

二灰土中的粉煤灰摻量對二灰土強(qiáng)度的影響相當(dāng)明顯，粉煤灰用量越多，初期強(qiáng)度就越低，但其一個(gè)月至三個(gè)月的齡期的強(qiáng)度增幅越大。因此在進(jìn)行二灰土組成設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)保證粉煤灰有適當(dāng)?shù)膿搅俊?/p>

在實(shí)際施工中考慮到現(xiàn)有的檢測手段不易檢測出粉煤灰的摻量（但石灰劑量易檢測出），所以應(yīng)強(qiáng)化在施工過程中粉煤灰數(shù)量的控制，防止施工隊(duì)伍為湊7d強(qiáng)度和偷工減料而少摻粉煤灰的現(xiàn)象。要堅(jiān)持過程監(jiān)控和指標(biāo)監(jiān)控相結(jié)合的雙控原則，切實(shí)保證二灰土成型后的最終實(shí)體強(qiáng)度。

2、壓實(shí)度

壓實(shí)度是二灰土最重要的控制指標(biāo)，壓實(shí)度極大影響混和料的強(qiáng)度，實(shí)踐證明，壓度每增減1%，強(qiáng)度增減4%左右。在實(shí)際施工中僅據(jù)現(xiàn)場指標(biāo)可能會(huì)得出：二灰土壓實(shí)度容易達(dá)到，實(shí)際上經(jīng)認(rèn)真檢測，二灰土要達(dá)到評定標(biāo)準(zhǔn)的要求很難。這主要反映在兩個(gè)方面：

2.1壓實(shí)難

二灰土底基層一般設(shè)計(jì)厚度是15～20cm一層，在輾壓過程中由于石灰粉煤灰混合料質(zhì)量輕，在重型壓路機(jī)的輾壓下，未達(dá)到規(guī)定的壓實(shí)度時(shí)表面極易損壞，造成表面破壞。

2.2壓實(shí)度檢測難

對于路拌二灰土，二灰土中二灰占有量較大，摻入的二灰有較大的離散性，粉煤灰較之于土要輕很多，標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)的最大干容重往往與實(shí)際情況不符。由于粉煤灰含量在混合料成型后不易檢測出，故而給檢測工作帶來很大難度。目前較好的辦法是：一是在備料時(shí)嚴(yán)格控制土的數(shù)量（如布土?xí)r嚴(yán)格控制其厚度）；二是在二灰混合料拌和完備后，即在現(xiàn)場取樣進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)試驗(yàn)，以確定真實(shí)的最大干容重，從而真正的檢查出現(xiàn)場的二灰土的真實(shí)的壓實(shí)度。

2.3碾壓工藝分析

二灰土難以壓實(shí)，同時(shí)又極易起皮、松散，如何克服這方面的病害呢？通過大量的實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，對重型輾壓機(jī)械進(jìn)行很好的組合是可以達(dá)到滿意效果的，振動(dòng)壓路機(jī)在輾壓中對土層的下半部壓實(shí)效果較好，上半部在擊振力作用下易松散起皮；鋼輪壓路機(jī)（18t以上）輾壓時(shí)主要對土層上半部的10～15cm效果較好。筆者通過對多種土質(zhì)的二灰土輾壓的度驗(yàn)組合后結(jié)果得出，輾壓最佳組合是：采用輕型壓路機(jī)穩(wěn)壓一遍后，使用振動(dòng)壓路機(jī)強(qiáng)振2～3遍（此時(shí)土層的下半部都已基本能達(dá)到壓實(shí)效果），再用鋼輪壓路機(jī)（最好是18t三輪壓路機(jī)）在表面靜壓2遍（不宜超過2遍，超過2遍容易超皮），可以保證整層土體的壓實(shí)度，同時(shí)表面又不易超皮、松散。在總體輾壓完成后，再用輕型膠輪壓路機(jī)收光整平。在輾壓過程中二灰土表層易失水，故在輾壓過程中用霧化效果好的灑水車快速補(bǔ)水一次，效果更佳。

在施工中的多次試驗(yàn)表明：單用振動(dòng)壓路機(jī)碾壓，遍數(shù)再多，上層5～10cm土層既不能達(dá)到規(guī)定的壓實(shí)度，表面在反復(fù)的振動(dòng)下易失水、松散，不易成型；單用鋼輪壓路機(jī)靜壓，二灰土底部很難壓實(shí)，同時(shí)由于土體強(qiáng)度低，質(zhì)量小，過度輾壓會(huì)破壞表面土層結(jié)構(gòu)而出現(xiàn)起皮現(xiàn)象。

3、二灰土的養(yǎng)生工藝

二灰土屬水硬性混合料，其強(qiáng)度受溫度影響很大，因此選擇在夏季施工可有效提高二灰土的強(qiáng)度。夏季是高溫季節(jié)，也是高蒸發(fā)量季節(jié)，保濕養(yǎng)生的難度很大。由于二灰土初期強(qiáng)度進(jìn)展緩慢，需要的養(yǎng)生時(shí)間很長，僅靠7d灑水養(yǎng)生是不夠的，而長時(shí)間的灑水養(yǎng)生管理的難度很大。在較長的養(yǎng)生時(shí)間內(nèi)，二灰土表面一旦失水，表面會(huì)出現(xiàn)較多的干縮裂縫和沙化起灰現(xiàn)象。在通榆河大豐大劉公路橋和東臺(tái)范公公路橋橋頭引道施工中，二灰土碾壓完成后，對二灰土表面灑足水，大面積采用薄膜（農(nóng)用地膜）覆蓋養(yǎng)生取得了較好的效果，其一，保住了水分；其二，增加了二灰土表面的溫度。經(jīng)實(shí)際觀測，在夏季高溫季節(jié)，二灰土表面至少比氣溫高10～25攝氏度，而且在太陽蒸發(fā)下薄膜內(nèi)水分形成氣體，在夜間氣溫下降時(shí)，二灰土表面溫度下降緩慢。在高溫濕潤狀態(tài)下，二灰土強(qiáng)度得到了較快的提高，經(jīng)對部分段落取樣試驗(yàn)，45d后強(qiáng)度大多超過了3MPAa，這對粉土來講是很不容易的。

4、結(jié)論

二灰土由于初期強(qiáng)度低，受土質(zhì)和粉煤灰影響較大，因此以7d強(qiáng)度為標(biāo)準(zhǔn)來進(jìn)行二灰土的組成設(shè)計(jì)是不太合適的；粉煤灰摻量對二灰土的影響至關(guān)重要，要保證適度的摻量，確保后期的強(qiáng)度；通過對碾壓機(jī)械進(jìn)行優(yōu)化組合，采用振動(dòng)加靜壓（重型鋼輪）能保證二灰土的壓實(shí)度，并有效的減輕輾壓過程中對二灰土表面產(chǎn)生的病害；采用薄膜覆蓋養(yǎng)生對二灰土成型很有利，應(yīng)大力推廣；壓實(shí)度的檢測不能走入誤區(qū)，標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)要跟蹤到現(xiàn)場。