石灰土施工質(zhì)量控制

沈健

摘 要：在公路工程施工中，石灰土施工是較為重要的環(huán)節(jié)。然而，在石灰土施工中，很容易出現(xiàn)質(zhì)量問題，并造成一些病害產(chǎn)生，這會導(dǎo)致公路工程的施工質(zhì)量無法達(dá)到相應(yīng)的規(guī)范要求。文章主要對石灰土的強(qiáng)度控制進(jìn)行了分析，并在此基礎(chǔ)上對石灰土施工的質(zhì)量控制進(jìn)行了重點(diǎn)論述。

關(guān)鍵詞：公路工程；石灰土施工；強(qiáng)度控制；質(zhì)量控制

目前，石灰土材料以其水穩(wěn)性、抗凍性良好的特點(diǎn)在公路工程施工中得到了廣泛的應(yīng)用，并躍升成為了公路工程施工中應(yīng)用最為廣泛的材料之一。需要注意的是，盡管石灰土材料在工程施工中的應(yīng)用很是廣泛，但由于受到施工條件與施工技術(shù)的影響，石灰土材料的實際施工工藝比較復(fù)雜，施工難度也相對較大，想要保證它的施工質(zhì)量，就必須做好嚴(yán)格的施工工藝管理和施工技術(shù)控制。因此，為了保證公路工程石灰土施工的質(zhì)量，并降低石灰土施工產(chǎn)生的病害，應(yīng)針對這些質(zhì)量問題及病害，采取科學(xué)、有效的措施進(jìn)行解決，同時采取一些預(yù)防措施，以便對公路工程石灰土的施工質(zhì)量進(jìn)行更有效的控制。

1 石灰土材料特性

前面提到，石灰土是工程施工中應(yīng)用比較廣泛的一種材料，具有著較為良好的水穩(wěn)性和抗凍性。當(dāng)它應(yīng)用于道路施工時，它的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度能夠隨著齡期的增長而不斷增長。所以在公路工程施工中，石灰土常常被應(yīng)用于道路基層，以加強(qiáng)道路基層結(jié)構(gòu)的質(zhì)量，為道路主體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性提供保障。

2 石灰土的強(qiáng)度控制

影響石灰土強(qiáng)度的因素較多，大致可分兩類，一類是內(nèi)在因素，包括土質(zhì)、石灰質(zhì)量及劑量、含水量；另一類是外部因素，包括拌和的均勻性、碾壓密實度、施工的季節(jié)、灰土的養(yǎng)護(hù)等。從有關(guān)統(tǒng)計資料來看，同樣的灰質(zhì)、同樣的石灰劑量，黏性土、粉質(zhì)黏土成型后的強(qiáng)度要高于砂性土、砂質(zhì)粘性土。同樣劑量的石灰，同一種土質(zhì)用有效鈣鎂含量高的石灰拌和的灰土強(qiáng)度高于鈣鎂含量低的石灰土。在規(guī)范允許的石灰劑量范圍內(nèi)，石灰劑量大的灰土強(qiáng)度高。

從灰土的外部環(huán)境來講，氣溫較高的季節(jié)施工的灰土強(qiáng)度來得快，強(qiáng)度高；對養(yǎng)生始終保持灰土表面為濕潤的比不灑水養(yǎng)生的灰土固結(jié)快；經(jīng)過養(yǎng)護(hù)的灰土比不養(yǎng)護(hù)的強(qiáng)度高。

2.1 土質(zhì)

灰土的原材料主要是土質(zhì)及石灰。土質(zhì)盡可能挑選粉質(zhì)黏土，塑性指數(shù)在12～20之間。如施工路段不易找到較理想的土場，為保證灰土強(qiáng)度，對于塑性指數(shù)過低的砂性土可以通過加大石灰劑量來提高強(qiáng)度或者將石灰改為水泥對其進(jìn)行穩(wěn)定，經(jīng)測算，摻3%～5%的低標(biāo)號水泥與摻8%～12%石灰造價基本相當(dāng)。對于塑性指數(shù)過高的黏土，由于重黏土的土塊不容易破碎，施工難度大，石灰與土拌和很難達(dá)到均勻，從而影響灰土的強(qiáng)度。這時，可以采用分級拌和的方法，即先在重黏土內(nèi)加入4%石灰進(jìn)行拌和、悶料使之“砂化”，2～3天后攤開加入剩余量的石灰進(jìn)行拌和碾壓成型。

2.2 石灰

采用三級及以上標(biāo)準(zhǔn)的石灰。石灰要分批進(jìn)場，做到既不影響施工進(jìn)度，又不過多存放。若存放時間稍長，應(yīng)予覆蓋，并妥善保管。若使用消石灰，則應(yīng)提前7天進(jìn)灰消解以備用，消石灰以不揚(yáng)塵的濕潤狀態(tài)使用為宜，使用時應(yīng)過篩。由于生石灰的化學(xué)活性比熟石灰更強(qiáng)烈，能使石灰與土中膠狀顆粒更好地結(jié)合。同時優(yōu)質(zhì)生石灰加入到過濕粘土中會吸取水分起化學(xué)反應(yīng)，同時發(fā)出大量的熱量蒸發(fā)一部分水分。經(jīng)過加工后的生石灰雖然單價高于未加工的石灰，但綜合測算，使用磨細(xì)的生石灰還優(yōu)于未加工的生石灰價，這是因為節(jié)省了堆放場地，減少了消解、倒運(yùn)環(huán)節(jié)。對于路拌法施工工序來講，磨細(xì)生石灰可保證布灰的均勻性。因此，建議有條件的地區(qū)最好使用磨細(xì)生石灰拌灰土。

3 石灰土基層施工工藝

3.1 施工前期準(zhǔn)備

石灰土基層施工前期，務(wù)必要做好全面的、充分的施工準(zhǔn)備，為后續(xù)施工操作提供材料和技術(shù)上的保障。石灰土基層施工的前期準(zhǔn)備工作包括：

3.1.1 施工原材料的選用

土：選用土材料時，要盡量選擇質(zhì)量有保障的土壤，比如砂性土、粉砂土等，都可適用于基層施工。石灰：石灰的選用要控制好等級，一般是選擇1-3級類的新灰。施工實踐認(rèn)為，道路施工中對于石灰的選擇最好采用袋裝熟石灰，或者采用磨細(xì)的生石灰。水：水的選擇很簡單，要求也相對較低。生活中凡是可以飲用的水都可以用到石灰土基層施工中來。

3.1.2 施工設(shè)備和機(jī)具的選擇

石灰土基層施工機(jī)械主要有：強(qiáng)制式拌合機(jī)（路拌機(jī)）、推土機(jī)、平地機(jī)、振動壓路機(jī)、輪胎壓路機(jī)、裝載機(jī)、水車、雙輪手推車、水準(zhǔn)儀、全站儀、3m直尺、平整度儀、灌砂筒等。

3.2 施工工藝流程

石灰土基層施工分為廠拌法和路拌法，兩種施工方法的施工工藝流程各自為：廠拌法：石灰土拌合→石灰土運(yùn)輸→石灰土攤鋪→粗平整型→穩(wěn)壓→精平整型→碾壓成型→養(yǎng)生。路拌法：備料→拌合→攤鋪→整型→壓實→養(yǎng)生。

4 石灰土施工的質(zhì)量控制

公路工程石灰土施工包含多個環(huán)節(jié)，如備料、拌和與攤鋪、碾壓及成型養(yǎng)護(hù)等。

4.1 備料

備料是指依據(jù)設(shè)計要求按公路工程施工不同路段，分別計算出不同路段施工所需材料的具體數(shù)量。為了保證公路工程的施工質(zhì)量，選擇使用的施工材料的質(zhì)量必須要達(dá)到施工要求，特別是石灰的質(zhì)量。

一般情況下，在施工前7d左右需要對生石灰進(jìn)行消解，以使其形成熟石灰粉，并利用10mm篩進(jìn)行篩選。當(dāng)生石灰被消解成熟石灰粉后，不能再被長時間存放，應(yīng)及時使用。對于還未使用的生石灰塊，應(yīng)采取棚蓋方式進(jìn)行妥善儲存。石灰土制作所需要使用的土的選擇必須要符合施工要求，一般塑性指數(shù)在12～20之間的粘性土最合適。另外，石灰土中10～20mm的團(tuán)塊含量必須要低于石灰土總量的5%，而硫酸鹽和腐殖的含量也應(yīng)分別低于0.8%和1.0%。

4.2 拌和和攤鋪

對石灰土進(jìn)行拌和較常使用的方法有兩種，分別是廠拌法與路拌法。廠拌法與路拌法對土質(zhì)的要求不高，因為不同類型的砂土、粘土及粉土都能夠與石灰進(jìn)行搭配，而對石灰土進(jìn)行拌合往往也是利用相應(yīng)機(jī)械設(shè)備搭配兩種拌和方法中的二次摻灰法進(jìn)行拌和。但是，廠拌法與路拌法也有一定的局限性，不同的施工位置需要使用不同的拌和方法。在公路工程施工中，石灰土一般是在道路基層與底基層的施工中較常使用，但這對石灰土的抗壓強(qiáng)度有嚴(yán)格的要求。只有在7d規(guī)定時間內(nèi)，石灰土的無側(cè)限抗壓強(qiáng)度不低于0.5MPa才符合要求。由于石灰土在經(jīng)過拌和后，其中的有效石灰劑量會隨著化學(xué)反應(yīng)的發(fā)生而減少，因此最佳拌和方法是廠拌法。

石灰土攤鋪速度往往受到拌和速度的影響。如果石灰土拌和速度低，則應(yīng)降低攤鋪速度，以免攤鋪機(jī)長時間處于停機(jī)狀態(tài)。另外，石灰土攤鋪的松鋪系數(shù)需要根據(jù)實驗來獲得，且在攤鋪完畢后應(yīng)立即進(jìn)行壓實。

4.3 碾壓

石灰土施工質(zhì)量的衡量需要依靠石灰土壓實度，只有擁有準(zhǔn)確的壓實標(biāo)準(zhǔn)，石灰土施工的質(zhì)量控制才能更好地實現(xiàn)，而石灰土壓實度的獲得需要依靠標(biāo)準(zhǔn)擊實試驗。必須嚴(yán)格按照試驗規(guī)程，求得最大干密度。石灰土壓實度的準(zhǔn)確性才能得到保證。

在石灰土碾壓過程中，含水量是影響壓實效果的重要因素之一，如果無法準(zhǔn)確的控制石灰土的含水量，則石灰土碾壓很容易失敗。在施工過程中，將石灰土含水量控制在最佳含水量±1%左右為最宜，這也是石灰土碾壓的最好效果。但是，隨著石灰土施工季節(jié)、溫度等條件的變化，石灰土含水量的控制范圍也應(yīng)發(fā)生改變，以便確保石灰土碾壓能夠達(dá)到最佳效果。另外，由于灰劑量對石灰土壓實度有很大影響，如果某些位置布灰少，則很容易出現(xiàn)壓實度過高的現(xiàn)象；而布灰多的位置，又很容易出現(xiàn)壓實度不夠這一問題。因此，在利用路拌法或廠拌法對石灰土進(jìn)行拌和和攤鋪的時候，必須要重視石灰土攤鋪的均勻性，以便確保石灰土碾壓效果能夠達(dá)到最佳。

4.4 成型養(yǎng)護(hù)

在石灰土碾壓結(jié)束后且檢驗合格后，需要及時采取措施對其進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。盡管石灰土成型養(yǎng)護(hù)的方法有很多，但都是為了達(dá)到保濕的效果。成型養(yǎng)護(hù)的時間應(yīng)保持在7d左右，且養(yǎng)護(hù)應(yīng)在封閉狀態(tài)下進(jìn)行（灑水車除外）。石灰土成型養(yǎng)護(hù)工作對公路工程施工質(zhì)量有著極為重要的影響，如果養(yǎng)護(hù)措施不完善，則很容易出現(xiàn)干縮裂縫現(xiàn)象，板體結(jié)構(gòu)也會出現(xiàn)問題，因此應(yīng)當(dāng)重視養(yǎng)護(hù)工作。

4.5 石灰土“起皮、彈簧”的控制

嚴(yán)格控制標(biāo)高，以杜絕施工精平后薄層貼補(bǔ)現(xiàn)象。人工配合機(jī)械作業(yè)。采用耙子將灰土中超規(guī)范的石塊、土塊耙去撿凈，特別是表層土塊和石塊的清理，避免精平時土塊或石塊夾在平地機(jī)刀片之中，形成溝槽坑洼。

灰土最后一次拌和前，試驗人員應(yīng)及時檢測含水量。含水量控制的好不但可避免灰土起皮，而且還可杜絕“彈簧”現(xiàn)象。灰土碾壓時掌握下列原則：碾壓時一氣呵成，在最短的時間內(nèi)達(dá)到規(guī)范要求的壓實度；灰土表層過濕時，禁止碾壓，待灰土表層不粘輪時方可進(jìn)行；如果施工路段過長，碾壓不可能在短時間內(nèi)完成，則表面需要及時補(bǔ)充水分，待水分滲透下去，表面多余水分基本吹干，碾壓不黏輪再進(jìn)行補(bǔ)壓。

5 幾點(diǎn)體會

（1）石灰土施工應(yīng)避免過壓，如過壓容易起皮、開裂。

（2）不能薄層貼補(bǔ)，對低洼處應(yīng)將表面耙松10cm，再用新料找平。

（3）由于石灰存放時間過長，有效鈣鎂含量降低很快，因此應(yīng)及時檢測石灰中的有效鈣鎂含量，調(diào)整配合比，增加石灰含量，重新確定新的最大干密度。

（4）隨時觀察土質(zhì)變化，同一土場的土土質(zhì)變化也很大，如發(fā)生變化，應(yīng)及時取樣做標(biāo)準(zhǔn)擊實試驗，確定最大干密度和最佳含水量，必要時調(diào)整灰劑量。

（5）嚴(yán)把養(yǎng)生關(guān)，養(yǎng)生對于石灰土的早期強(qiáng)度影響很大，對于后期整體強(qiáng)度、使用壽命也是非常重要的。

6 結(jié)束語

綜上所述，隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度的不斷加快，公路建設(shè)也越來越受重視，而對公路工程的施工質(zhì)量也有了更嚴(yán)格的要求。石灰土是公路工程施工所必須使用的材料之一，只有掌握石灰土的特性，控制好石灰土施工的質(zhì)量，并采用科學(xué)的方法進(jìn)行施工，石灰土施工才能避免出現(xiàn)質(zhì)量問題，而公路工程的施工質(zhì)量也才能得到保證。

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