灰土路基數(shù)控化布灰作業(yè)施工技術(shù)

吳先鋒

摘? 要：針對(duì)含水量較大的土體路基灰土施工，常規(guī)方法現(xiàn)場(chǎng)消解石灰，人工撒布，存在耗水量多、揚(yáng)塵大、勞動(dòng)強(qiáng)度高、工期長以及質(zhì)量不穩(wěn)定等問題，采用粉料撒布車撒布80目磨細(xì)生石灰粉，快速降低土體含水量，縮短晾曬時(shí)間，布料精確，減少揚(yáng)塵和勞動(dòng)強(qiáng)度，提高工程質(zhì)量和進(jìn)度，經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益顯著，具有較高的推廣價(jià)值。

關(guān)鍵詞：粉料撒布車;磨細(xì)生石灰粉;干燥儲(chǔ)存;精確撒布;悶料

中圖分類號(hào)：U416? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

0 引言

近年來，建筑揚(yáng)塵治理是環(huán)保部門和建設(shè)主管部門管控的焦點(diǎn)，城市道路路基灰土施工揚(yáng)塵控制尤為重要。傳統(tǒng)的路基灰土施工方法是將生石灰運(yùn)至施工現(xiàn)場(chǎng)指定位置，采用人工澆水消解，已消解的石灰各項(xiàng)指標(biāo)檢測(cè)達(dá)標(biāo)后，運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場(chǎng)，用裝載機(jī)和人工配合的方法進(jìn)行撒布，此方法運(yùn)輸途中、消解過程及撒布時(shí)石灰產(chǎn)生損耗、揚(yáng)塵大且布灰不均勻，造成質(zhì)量不穩(wěn)定和環(huán)境污染。

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

筆者單位結(jié)合近幾年施工的道路工程，成立研究小組，以加快施工進(jìn)度、減少環(huán)境污染為導(dǎo)向，采用粉料撒布車將磨細(xì)生石灰粉運(yùn)至施工現(xiàn)場(chǎng)，按照設(shè)計(jì)石灰劑量，輸入石灰撒布車車載電腦進(jìn)行撒布，有效降低因石灰消解和石灰撒布而產(chǎn)生的揚(yáng)塵污染及廢氣廢水的排放，磨細(xì)生石灰粉可快速吸收土體含水，從而實(shí)現(xiàn)了降塵減排、加快進(jìn)度，降本增效的目的。

1 技術(shù)特點(diǎn)

1.1 降低揚(yáng)塵，社會(huì)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(shí)產(chǎn)生的大量揚(yáng)塵和污水橫流，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，節(jié)水、降塵、環(huán)保，減少工人傷害，社會(huì)效益顯著。

1.2 施工質(zhì)量可靠穩(wěn)定

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

1.3 工效高、節(jié)約成本

磨細(xì)生石灰粉的比表面積大大增加，熟化反應(yīng)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(shí)間。

減少了生石灰消解時(shí)間，摻灰量一次合格率100%，避免了二次補(bǔ)灰，布料速度快，縮短了工期。降低了石灰材料損耗，節(jié)省了降塵治理費(fèi)用，從而節(jié)約施工成本。

2 工藝原理

灰土路基數(shù)控化布灰作業(yè)，將磨細(xì)生石灰粉運(yùn)輸至施工現(xiàn)場(chǎng)，經(jīng)試驗(yàn)檢測(cè)合格后裝入儲(chǔ)存罐。道路灰土路基施工時(shí)，根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)所需用量，將生石灰粉裝入撒布車，撒布車到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)后，技術(shù)人員將布灰量數(shù)據(jù)輸入撒布機(jī)車載電腦，控制系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)精確控制布灰量和行車速度進(jìn)行撒布石灰粉，實(shí)現(xiàn)精確布灰。

3 主要設(shè)備

25T數(shù)控全自動(dòng)粉料撒布車，配有車載電腦、衛(wèi)星定位功能的行駛記錄儀、電子稱重系統(tǒng)、脈沖式除塵系統(tǒng)，可實(shí)時(shí)控制行車速度，顯示車內(nèi)物料的重量，加料和撒布過程具備料滿、空車報(bào)警提示，能根據(jù)物料總重量和每㎡用量自動(dòng)換算出與行車速度相匹配的單位時(shí)間撒布量，實(shí)時(shí)顯示撒布狀態(tài)，施工參數(shù)自動(dòng)記錄保存。

路拌、整平、碾壓、養(yǎng)生等其他機(jī)械同常規(guī)施工設(shè)備。

4 工藝流程

生石灰粉進(jìn)場(chǎng)檢測(cè)→下承層準(zhǔn)備、素土攤鋪、穩(wěn)壓→撒布車布灰→灰土拌和→悶料→整型碾壓→接頭處理→檢測(cè)、養(yǎng)生及交通管制。

5 操作要點(diǎn)

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

5.1 生石灰粉進(jìn)場(chǎng)檢測(cè)

進(jìn)場(chǎng)的生石灰粉裝入儲(chǔ)存罐內(nèi)密閉干燥儲(chǔ)存，防止吸潮熟化結(jié)團(tuán)影響噴灰效果，降低鈣鎂含量。生石灰粉在干燥條件下儲(chǔ)存期不超過一個(gè)月，最好是隨到隨用。

宜用Ⅱ等及以上的新灰，檢測(cè)細(xì)度、有效鈣鎂含量等指標(biāo)，應(yīng)符合《公路路面基層施工技術(shù)細(xì)則》（JTG/T F20—2015）第3.3條規(guī)定，有效鈣鎂含量：鈣質(zhì)石灰Ⅰ等≥85%，Ⅱ等≥80%;鎂質(zhì)石灰Ⅰ等≥80%，Ⅱ等≥75%。

5.2 下承層準(zhǔn)備、素土的攤鋪及穩(wěn)壓

對(duì)于原地改善土，首先檢測(cè)土壤性質(zhì)，如果含水量過大，應(yīng)犁開翻曬。對(duì)于回填土，也必須檢測(cè)各項(xiàng)指標(biāo)，滿足要求方能作為填料，松鋪厚度控制在25 cm以內(nèi)。根據(jù)土質(zhì)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(dòng)壓路機(jī)靜壓一遍，再用推土機(jī)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(biāo)志點(diǎn)控制，每隔10 m設(shè)置一個(gè)標(biāo)志點(diǎn)，用白灰做標(biāo)志，用于控制松鋪厚度，保證厚度一致，表面平整。攤鋪素土?xí)r要加寬30 cm～50 cm，以保證路肩位置的壓實(shí)度。

5.3 撒布車布灰

現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量出施工段的路基長寬并根據(jù)設(shè)計(jì)含灰量計(jì)算出用灰量，并報(bào)告給后場(chǎng)負(fù)責(zé)人，后場(chǎng)接到前場(chǎng)指令派出石灰撒布車加裝石灰粉開往施工現(xiàn)場(chǎng)。技術(shù)人員根據(jù)每㎡含灰質(zhì)量輸入撒布車車載電腦，電腦控制系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)精確控制布灰量和行車速度進(jìn)行撒布，行車速度一般保持5 km/h勻速前進(jìn)，此時(shí)撒布精度與控制系統(tǒng)匹配度最佳;配置的撒布遮罩及脈沖式除塵系統(tǒng)有效控制了灰粉散溢到空氣中。石灰粉撒布機(jī)一次撒布寬度2.5 m，后續(xù)撒布應(yīng)重疊5 cm，過程中施工人員隨機(jī)測(cè)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(wěn)壓土層，將路拌機(jī)調(diào)整好拌和深度，由兩側(cè)向路中心推進(jìn)拌和，每次拌和應(yīng)有重疊，不得漏拌。拌和深度達(dá)到破壞下層土約1 cm～2 cm厚的表面，以利于上下層間結(jié)合。安排專人跟隨拌和機(jī)，隨時(shí)檢查拌和深度，保證石灰與土體充分?jǐn)嚢杈鶆颍伊Ｗ畲罅讲淮笥? mm，目測(cè)顏色一致，無“花團(tuán)”、“花面”現(xiàn)象。嚴(yán)禁在拌和層底部留有“素土”夾層，也不應(yīng)出現(xiàn)石灰集中“封包”成團(tuán)，以避免石灰熟化后產(chǎn)生“爆灰”炸裂現(xiàn)象。拌和后及時(shí)檢測(cè)灰劑量、含水量。

5.5 悶料

悶料可以使?jié)裢僚c生石灰粉發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，土體性質(zhì)改變，顆粒變得松散，含水量與塑性指數(shù)降低。生石灰粉在土中熟化消解過程中會(huì)放熱膨脹，象碾壓過早，土體繼續(xù)膨脹產(chǎn)生隆起現(xiàn)象;碾壓過晚，則石灰與土之間各種有利反應(yīng)不能夠充分得以利用，石灰鈣鎂含量衰減，且難以壓實(shí)。

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

悶料過程中根據(jù)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(dǎo)施工和進(jìn)行技術(shù)總結(jié)。因間隔時(shí)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(shí)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(shí)間必須控制在12小時(shí)內(nèi)。

（1）先用輕型壓路機(jī)穩(wěn)壓1遍，再用平地機(jī)大面積整平。直線段平地機(jī)由兩側(cè)向路中心刮平;曲線段由內(nèi)向外側(cè)刮平，平地機(jī)每次整平時(shí)都需要按規(guī)定的坡度進(jìn)行，平地機(jī)精平至設(shè)計(jì)松鋪厚度的+5 mm、-15 mm方可進(jìn)行下道工序。

（2）整平后立即用22 t以上的壓路機(jī)在路基寬度內(nèi)進(jìn)行碾壓，直線段內(nèi)從邊向中、由低向高進(jìn)行碾壓，曲線段由內(nèi)側(cè)向外側(cè)碾壓，象有“彈簧、松散、起皮”等現(xiàn)象，要及時(shí)翻開重新拌和碾壓，使其達(dá)到質(zhì)量要求。

（3）先用壓路機(jī)由內(nèi)到外靜壓一遍，從第二遍開始振壓，行駛速度先慢后快，穩(wěn)壓時(shí)壓路機(jī)行駛速度為1.5 km/h，振動(dòng)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(qiáng)振3遍，每強(qiáng)振碾壓一遍，試驗(yàn)員檢測(cè)壓實(shí)度，直到壓實(shí)度達(dá)到設(shè)計(jì)值，最后再靜壓收面，壓實(shí)度達(dá)到96%且表面無軌跡后停止碾壓。碾壓過程中，嚴(yán)禁壓路機(jī)在碾壓路段上調(diào)頭或急剎車。

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

5.7 接縫處理

（1）同日施工的兩工作段的銜接處，應(yīng)采用搭接。前一段拌和整形后，留5 m～8 m不進(jìn)行碾壓，后一段施工時(shí)，前段留下未壓部分，應(yīng)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(tái)階直挖到下承層頂面。此臺(tái)階應(yīng)與路的中心線垂直，靠灰土的一面應(yīng)切成垂直面。整平時(shí)，接縫處的灰土應(yīng)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(gè)平順的接縫。

5.8 檢測(cè)、養(yǎng)生及交通管制

（1）現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行檢測(cè)，各項(xiàng)指標(biāo)滿足要求后立即開始灑水養(yǎng)生，封閉施工現(xiàn)場(chǎng)，非施工人員及車輛不得進(jìn)入養(yǎng)護(hù)路段。

（2）嚴(yán)禁壓路機(jī)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(diào)頭或急剎車，保護(hù)勻速行駛。

（3）灑水、保濕、養(yǎng)生7天以上，隨時(shí)保持灰土路堤表面處于濕潤狀態(tài)。

6 安全措施

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

（2）機(jī)械設(shè)備操作司機(jī)、電工等專業(yè)工種，必須經(jīng)過技術(shù)培訓(xùn)，考試合格，持證上崗。嚴(yán)禁無證操作，嚴(yán)禁帶病上崗、酒后上崗。

（3）加強(qiáng)設(shè)備檢查、維護(hù)保養(yǎng)，確保合格。

（4）運(yùn)輸車輛應(yīng)按指定線路行走，不得超載、超速，卸料專人指揮。

（5）磨細(xì)生石灰粉必須密閉儲(chǔ)存，要防止運(yùn)輸、儲(chǔ)存過程中石灰受潮熟化熱量集中釋放而發(fā)生事故。

（6）工作時(shí)應(yīng)穿戴用防塵纖維材質(zhì)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(nèi)，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(jī)械設(shè)備啟動(dòng)前應(yīng)警示，前后不得站人，不得隨意穿越作業(yè)面。多臺(tái)設(shè)備同時(shí)作業(yè)，需保持安全距離。所有人員須在上風(fēng)口。

（8）夜間施工，現(xiàn)場(chǎng)照明、車輛及碾壓設(shè)備本身照明均要滿足要求?，F(xiàn)場(chǎng)人員穿反光服，路口和危險(xiǎn)路段設(shè)置警示燈或反光標(biāo)志。

7 環(huán)保措施

（1）施工現(xiàn)場(chǎng)揚(yáng)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(yùn)輸。配備車輛沖洗臺(tái)、霧炮機(jī)、灑水車、噴霧設(shè)施、吸塵器和除塵器等必要的揚(yáng)塵污染防治設(shè)備、設(shè)施、機(jī)具、材料等資源。

（2）合理組織流水施工，合理組織材料的進(jìn)場(chǎng)，減少現(xiàn)場(chǎng)材料的堆放量，對(duì)已進(jìn)場(chǎng)的各種材料必須入封閉料倉。

（3）施工中，防止土方運(yùn)輸和裝卸粉材時(shí)對(duì)周圍環(huán)境中的污染，采取遮蓋的措施，消除灰塵和運(yùn)輸灑落。定期灑水和霧炮機(jī)作業(yè)，抑制揚(yáng)塵產(chǎn)生。

（4）設(shè)備產(chǎn)生的油污及時(shí)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(chǎn)場(chǎng)所）主出入口和揚(yáng)塵重點(diǎn)監(jiān)控區(qū)域安裝在線監(jiān)測(cè)與視頻監(jiān)控系統(tǒng)，并具備聯(lián)網(wǎng)條件。在線監(jiān)測(cè)溫度、濕度、風(fēng)速、 PM2.5、 PM10等指標(biāo)。

（7）按照重污染天氣黃色、橙色和紅色3個(gè)預(yù)警響應(yīng)級(jí)別，針對(duì)揚(yáng)塵污染防治特點(diǎn)，應(yīng)采取灑水降塵、局部停工、全面停工等應(yīng)急響應(yīng)措施。

8 結(jié)語

撒布車布灰均勻，用量精準(zhǔn)，工效高，減少人工消解石灰費(fèi)用，及人工布灰不均勻、石灰劑量不達(dá)標(biāo)二次摻灰的費(fèi)用。經(jīng)測(cè)算對(duì)比：設(shè)計(jì)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(dá)到灰劑量檢測(cè)指標(biāo)要求;1輛撒布車每小時(shí)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(fèi)用500元，臺(tái)班費(fèi)1000元/日，儲(chǔ)存罐攤銷費(fèi)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(jīng)在懷遠(yuǎn)、蒙城等沿淮地區(qū)部分一級(jí)公路和城市主干道應(yīng)用，效果較好，質(zhì)量可靠，實(shí)現(xiàn)了減排環(huán)保、降本增效、提高質(zhì)量、加快工期的目標(biāo)。該技術(shù)形成的工法于2019年1月被安徽省住建廳批準(zhǔn)為安徽省級(jí)工法（編號(hào)：AHGF08-18），具有較高的推廣價(jià)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(duì)于熟石灰粉等潮濕狀態(tài)的粉料或粒料撒布效果和精度有待改進(jìn)，將是下一步研究的方向。

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