关键词:二灰稳定土底基层;施工工艺;控制措施
引言
二灰土是用石灰、粉煤灰和土三种无机材料,按一定比例,通过稳定土拌和机,加水、拌和均匀、再摊铺碾压成型的一种路面结构层。它的具体名称视所用土的不同而定,二灰与砂砾称二灰砂砾土,二灰与碎石称二灰碎石土,二灰土与细粒土称二灰土,二灰与工业废渣称二灰渣。施工质量控制是保证工程质量的关键,只有科学组织施工,才能做出高质量的二灰土结构来,因此在二灰稳定土施工中要进行严格控制。本人通过对沿新公路改建工程E标段二灰土底基层的施工实践,总结了其施工工艺和碾压方式、碾压速度、碾压遍数、松铺系数、后期养生等各种技术数据以及施工中的体会。
沿新公路改建工程E标段,二灰土路面底基层厚20cm,长6.3Km,全幅宽16.9m,工程量总计106470m2。设计配合比为石灰:粉煤灰:土=12:38:50。最大干容重:1.43kg/cm3,最佳含水量:24%,松铺系数:1.3。
1 原材料控制
严格控制原材料的质量,不使用不符合要求的材料。在选材上应做到质量经济比较,在满足质量要求的前提下,力求经济。
石灰:要符合Ⅲ级以上石灰各项技术指标的要求,采用消解后的石灰,石灰要分批进料,做到既不影响施工进度,又不过多存放;尽量缩短堆放时间,如存放时间稍长应予覆盖,并采取封存措施,妥善保管。
粉煤灰:粉煤灰应选用较细的,比表面积大的烧湿量小的粉煤灰,不应含有团块,腐植质或其他杂质,其中SiO2、AL2O 3和Fe2O3的总含量不小于70%,烧失量不大于20%,比表面积大于2500cm2/g(或90%通过0.3mm筛孔,70% 通过0.075mm筛孔)。湿粉煤灰的含水量不宜超过35%,在运输时保持潮湿,并加盖蓬布以防产生污染。
土:宜采用塑性指数12-20的粘性土(亚粘土),土中土块的最大尺寸不大于15mm。有机质含量>10%的土不得使用。土中碎石、砾石颗粒的最大粒径不超过37.5mm。在实际施工中,应结合当地土质情况,多做试验,多比较,同时考虑工程成本进行优选。
水:凡饮用水皆可使用,遇有可疑水源,委托有关部门化验鉴定。
2 施工过程
2.1 施工参数的确定
在施工前首先要选出一段试验段,通过试验路段施工确定以下几项内容:
确定合理的作业长度及铺筑厚度; 计算用土量:根据车载土重计算出每车土的摊铺面积。 计算粉煤灰(石灰)用量:根据粉煤灰(石灰)的车辆吨位,计算每车粉煤灰(石灰)的摊铺面积。 确定最佳的集料配合比与松铺系数 确定施工机械的配套情况。我们选择K16+970~K17+100段为试验段,完成了试验段的填筑施工试验及总结。根据试验段的铺筑总结数据如下:合理的作业长度为200m,铺筑厚度土松土厚18 cm。用土量:每车3.4m3,土厚按18cm控制,铺筑面积为:3.4/0.18=18.9m2 石灰用量:每车石灰重2.0吨,铺筑面积为:2(1.43*0.2*0.12)=58.2m2 粉煤灰用量:每车粉煤灰重12.0吨,铺筑面积为:12/(1.43*0.2*0.38)=110 m2集料配合比为:石灰:粉煤灰:土=12:38:50 松铺系数为1.3施工机械配套:挖掘机1台,自卸汽车15台,推土机2台,18-21T光轮压路机2台,振动压路机1台,平地机1台,铧犁一台,稳定土拌和机1台,洒水车1台。
2.2 路拌法施工工艺
2.2.1 准备下承层
二灰稳定土的下承层表面应平整、密实,高程、宽度、横坡度符合设计规定,没有松散材料和软弱地点
2.2.2 测量放样
恢复中线桩,并在两侧边缘外设指示桩,标出二灰稳定土层的边缘的松铺高程和设计高程。
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2.2.3 备料
粉煤灰的准备,如采用湿的粉煤灰应在使用前几天运到现场,以便滤水,干的粉煤灰应在装运前适当加水运送或用封闭车辆运输,以免扬灰。堆放时必须使粉煤灰含有足够的水分(含水量15%-20%),以防飞扬,特别是干燥多风季节更应使料堆表面保持湿润或加覆盖。
2.2.4 摊铺
二灰土的上料顺序为土、粉煤灰、 消石灰,运输和摊铺按工艺流程图的层铺法进行。第一种材料摊铺均匀后,先用推土机排压1-2遍,然后再运送并摊铺第二种材料;同样在第二种材料层上铺第三种材料。
2.2.5 拌和及洒水
拌和原则是先干拌,后洒水至最佳含水量湿拌。拌和机拌和时,先干拌 1遍,后湿拌2~3遍。拌和深度应达到稳定层底,严禁拌和层底部残留素土夹层,应略破坏下承层表面1cm左右,不宜过多,以利上下层结合。拌和过程中及时检查含水量,如含水量不足则用喷管式洒水车将水均匀地洒在干拌后的混合料上,在考虑风干,在蒸发风干,蒸发的情况下,控制混合料含水量等于或略大于最佳含水量 (1%左右)。在拌和过程中要及时检查拌和深度,使全深度拌和均匀,拌和时应注意杜绝夹层及接头处漏拌。
2.2.6 整形
混合料拌和均匀后,先用振动压路机快速稳压一遍,再用平地机初步整平和整形。平整过程中应避免薄层补贴,尽可能采用刮削平整,用水准仪跟踪测量控制标高,横坡。初步整形后检查混合料的松铺厚度,必要时进行补料或减料,松铺系数经试验段确定。然后用振动压路机快速碾压一遍,以暴露潜在的不平整,再重复以上步骤。
2.2.7 碾压
整平符合要求后,立即压实成型。碾压应遵循先静力稳压,后振压,再静压的原则压至规定的压实度。
①根据路宽、压路机的轮宽和轮距的不同,制订碾压方案, 应使各部分碾压到的次数尽量相同,路面的两侧应多压2-3遍。
②整形后,当混合料的含水量为最佳含水量的(+1%-+2%) 时,应立即用轻型压路机并配合18t以上压路机在结构层全宽内进行碾压。直线和不设超高的平曲线段,由两侧路肩向路中心碾压;设超高的平曲线段,由内侧路肩向外侧路肩碾压。一般需要碾压6-8遍。压路机的碾压速度,头两遍以采用1.5-1.7km/h为宜, 以后宜采用2.0-2.5km/h。
③严禁压路机在已完成的或正在碾压的路段上调头或急刹车,应保证稳定土层表面不受破坏。
④碾压过程中,稳定土的表面应始终保持湿润,如水分蒸发过快,应及时补洒少量的水,但严禁洒大水碾压。
⑤碾压过程中,如有“弹簧”、松散、起皮等现象,应及时翻开重新拌和(加适量的水泥)或用其他方法处理,使其达到质量要求。
⑥在碾压结束之前,用平地机再终平一次,使其纵向顺适,路拱和超高符合设计要求。终平应仔细进行,必须将局部高出部分刮除并扫出路外;对于局部低洼之处,不再进行找补。
2.2.8 接缝和调头处的处理
两工作段的衔接处,应采用搭接。前一段拌和整形后,留5- 8m不进行碾压,后一段施工时,前段留下未压部分,应再加部分生石灰重新拌和,并与后一段一起碾压。
2.2.9 养生
二灰土强度的形成的快慢,很大程度上取决于结构层的湿度和养护温度。养生过程对二灰土的强度增长,防止早期开裂,板体的形成都有重要的影响,但往往被忽视,因此,应做好保湿养生工作。保湿养生,养生期宜不少于7d。养生应及时,在碾压结束压实度检验合格后,立即开始洒水养生。
①二灰稳定土底基层分层施工时,下层二灰稳定土碾压完成后,在采用重型振动压路机碾压时,宜养生7d后铺筑上层二灰稳定土。在铺筑上层稳定土之前,应始终保持下层表面湿润。在铺筑上层稳定土时,宜在下层表面洒少量水。底基层养生7d后,方可铺筑基层。
②每一段碾压完成并经压实检查合格后,应立即开始养生。
③用洒水车经常洒水进行养生。每天洒水的次数应视气候而定。整个养生期间应始终保持稳定土层表面潮湿。
④在养生期间未采用覆盖措施的二灰稳定土层上,除洒水车外,应封闭交通。在采用覆盖措施的二灰稳定土层上,不能封闭交通时,应限制重车通行,其他车辆的车速不应超过30km/h。
3 结论
由于二灰土具有后期强度高,较好的扩散应力作用,以及在形成过程中,内部进行物理化学反应,形成致密整体,具有良好的水稳定性和抗冻性,并且二灰土具有废物利用,有利于环保等优点,因此,二灰土在公路施工中广泛被使用。所以控制好二灰土施工中的各个环节对提高公路工程质量非常重要。
论文作者:陈孝新
论文发表刊物:《城镇建设》2020年2月第4期
论文发表时间:2020/4/23
标签:灰土论文; 稳定论文; 粉煤灰论文; 压路机论文; 石灰论文; 含水量论文; 基层论文; 《城镇建设》2020年2月第4期论文;