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    石灰固化土在沖積平原地區(qū)高速公路路基填筑施工的應(yīng)用

    2021-12-11 03:58:18蔣華龍管培鈞劉朝振
    黑龍江交通科技 2021年11期
    關(guān)鍵詞:旋耕機(jī)靜壓壓路機(jī)

    李 崗,蔣華龍,管培鈞,劉朝振

    (1.嘉興市嘉蕭高速公路投資開發(fā)有限公司,浙江 嘉興 314000;2.浙江交工宏途交通建設(shè)有限公司,浙江 杭州 310012)

    1 前 言

    杭嘉湖平原區(qū),為沖湖積平原,地勢平坦,河流縱橫,呈網(wǎng)格狀分布,地表為沖湖積粉質(zhì)粘土。沿線水系、池塘較多,宕渣資源緊缺。路基填筑宕渣料源購買困難,價格昂貴。為實(shí)現(xiàn)就地取材,因地制宜,降低成本,特將宕渣填筑變更為石灰土填筑。筆者通過對石灰土路基填筑施工進(jìn)行了系統(tǒng)的室內(nèi)和工地現(xiàn)場試驗(yàn)研究,從路基填筑一年多時間的觀測,質(zhì)量良好,效果明顯?,F(xiàn)就工程應(yīng)用中的有關(guān)情況進(jìn)行分析研究,現(xiàn)與同仁交流,共同提高。

    2 施工準(zhǔn)備

    2.1 材料準(zhǔn)備

    (1)外購?fù)练剑蛑苓叺貐^(qū)建設(shè)項(xiàng)目購買開挖土方,通過辛江塘碼頭或汽車運(yùn)輸,運(yùn)至堆土場,先摻2%生石灰,進(jìn)行集中悶灰,上路后路拌摻消石灰。

    (2)生石灰產(chǎn)地主要有安徽廣德,本項(xiàng)目生石灰從安徽廣德石灰礦上采購,石灰符合Ⅲ級以上標(biāo)準(zhǔn),塊灰在使用前7~10 d充分消解,消石灰存放時間控制在2個月以內(nèi)。

    2.2 機(jī)械準(zhǔn)備

    灰土路基施工設(shè)備如表1。

    表1 石灰土路基主要機(jī)械設(shè)備表

    續(xù)表1

    2.3 人員準(zhǔn)備

    本項(xiàng)目石灰土路基計劃配置1個班組,下轄2個施工隊(duì),施工人員配置如表2。

    表2 施工人員配置表

    3 施工工藝

    3.1 施工工藝流程

    (1)鋪設(shè)土工布(首層)

    碎石墊層鋪設(shè)完成路段,人工鋪設(shè)土工布,路堤兩側(cè)各留出一定長度,遮蓋碎石墊層,防止石灰土覆蓋路堤兩側(cè)碎石墊層,影響碎石墊層排水效果。

    土工布在搭接過程時,搭接長度宜為30~60 cm,搭接方向與石灰土攤鋪方向一致。

    (2)摻灰燜料

    外購?fù)练竭\(yùn)至現(xiàn)場后,土堆摻入2%生石灰進(jìn)行燜料2~3 d,期間使用挖掘機(jī)進(jìn)行翻拌,翻倒1~2次,使石灰與土摻拌均勻,以降低土含水量,改良土的性能。

    (3)上土、攤鋪

    上土前,現(xiàn)場技術(shù)員使用GPS恢復(fù)線路中線,并放樣出填筑范圍,路基兩側(cè)各加寬50 cm。用推土機(jī)進(jìn)行土方的攤鋪?zhàn)鳂I(yè),在攤鋪的過程中加強(qiáng)橫坡控制,每個橫斷面取路基中樁、路基邊樁位置,共計三個點(diǎn),現(xiàn)場安排技術(shù)員進(jìn)行標(biāo)高跟蹤測量,確保標(biāo)高控制到位。

    (4)土方的翻耕、晾曬與摻灰

    對攤鋪好的土用鏵犁、旋耕機(jī)和鏵犁進(jìn)行翻耕與粉碎,在翻耕作業(yè)過程中,要由外側(cè)向內(nèi)測靠攏,以利于形成橫坡,翻耕和粉碎必須貫穿全層,不允許留有夾層。

    當(dāng)混合土粉碎合適且含水量達(dá)到比最佳含水量大2~3個百分點(diǎn)的時候,進(jìn)行摻灰。

    (5)布灰

    待含水量高于最佳含水量2%~3%時,振動壓路機(jī)靜壓一遍再在土上打好方格,根據(jù)擊實(shí)數(shù)據(jù)計算每方格中石灰質(zhì)量。采用裝載機(jī)配合挖機(jī)將石灰均勻倒入每個格子,初平過程中保證各格子內(nèi)的石灰盡可能的不攤鋪至格子以外,裝載機(jī)配合挖機(jī)初平結(jié)束后,人工對布灰不均勻處進(jìn)行處理。

    (6)拌和

    石灰布好后,使用旋耕機(jī)翻拌2遍,路拌機(jī)拌合4遍。初步拌合后由鏵犁將下層土方翻拌至上方,再次使用旋耕機(jī)翻拌2遍,路拌機(jī)拌合4遍。重復(fù)拌合直至拌合均勻,為做好相鄰斷面的銜接,拌合時先將兩端接頭處用拌合機(jī)橫向拌合,然后依據(jù)由邊到中的原則進(jìn)行拌合。石灰土拌勻后,抽取試樣檢測灰劑量。

    (7)整平、精平

    拌合好石灰土后,用振動壓路機(jī)(22 t)再穩(wěn)壓一遍,隨后使用平地機(jī)整平。仔細(xì)刮平到設(shè)計高程、平整度符合標(biāo)準(zhǔn)位置,最后一遍整平時遵循高刮低不補(bǔ)的原則。整平完成后使用旋耕機(jī)對表層進(jìn)行鑿毛,防止薄層貼補(bǔ)造成的表面起皮現(xiàn)象。

    (8)路基碾壓

    精平后用壓路機(jī)靜壓,碾壓從路緣向路中心碾壓,先靜壓1遍(壓路機(jī)一進(jìn)一退為一遍,下同),再弱振1遍,隨后用光三輪壓路機(jī)(21~24 t)靜壓2~4遍;最后用膠輪壓路機(jī)(18~21 t)靜壓1~2遍收光。沉降板周圍使用小型壓路機(jī)碾壓。

    表3 碾壓機(jī)械組合

    4 試驗(yàn)檢測

    4.1 原材料試驗(yàn)項(xiàng)目

    原材料檢測指標(biāo)包括土:液限、塑限、塑性指數(shù)、顆粒大小、天然含水率、有機(jī)質(zhì)含量、硫酸鹽含量。石灰:有效鈣鎂含量。

    檢測結(jié)果如表4所示。

    表4 檢測結(jié)果

    4.2 現(xiàn)場檢測項(xiàng)目

    (1)石灰劑量

    現(xiàn)場拌灰均勻后,試驗(yàn)室在現(xiàn)場均勻取樣,根據(jù)現(xiàn)場提供的悶灰天數(shù)按試驗(yàn)室得出來的衰減曲線計算實(shí)際摻灰量。

    表4 衰減曲線計算實(shí)際摻灰量表

    (2)壓實(shí)度和彎沉

    (3)平整度

    宕渣是一種土石混合料,要碾壓平整極其不易,故而宕渣的平整度很差,大部分地方平整度檢測都超過15 mm,而灰土因?yàn)椴捎眉?xì)粒土填筑,粒徑分布均勻,碾壓后表面平整,實(shí)測平整度最大地方為4 mm。

    5 結(jié)算語

    目前,我國不少地方都缺少天然砂石材料,鋪筑路基完全外運(yùn)石料,工程造價太高,客觀難以實(shí)現(xiàn)。石灰土路基的相比較與宕渣路基也存在較多優(yōu)點(diǎn),首先石灰土路基就近利用土源,減少材料運(yùn)距,并能消耗部分廢棄土方。其次石灰土的最大石灰土最大干密度為1.7 g/cm3左右,宕渣最大干密度為2.4 g/cm3左右,石灰土輕宕渣30%,可以減少軟基沉降,縮短預(yù)壓期,可有效降低橋頭跳車現(xiàn)象。石灰土為細(xì)顆粒土,填料顆粒級配較好,石灰與土經(jīng)過化學(xué)反應(yīng)板結(jié),整體強(qiáng)度比宕渣路基好,路基彎沉指標(biāo)好。

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