石灰稳定土底基层路面施工技术 11页

石灰稳定土底基层路面施工技术［摘要］本文介绍了陕西212省道石灰稳定土底基层路面的施工技术,由于在西北地区把石灰稳定土作为路面底基层使用比较多，所以希望通过本文的介绍能给以后类似工程的施工一些参考。［关键词］石灰土底基层施工质量技术控制一、工程概况陕西212省道公路B合同段项B为陇县至陕甘界二级公路改造工程,原冇一6m宽的砂石路，等级低，路况差。改造方法主要是沿老路进行加宽，改弯取直，加大曲线半径，新建路面结构层。本段属陇东山地和渭北黄土浸蚀地貌，地形复杂多样，集山地、梁弗、沟壑、丘陵、嫄和河谷阶地于一体。气候属大陆性季风区暖温带半湿润、半干旱气候，四季分明，冬夏温差大，春季干旱寒冷，夏季雷阵雨频繁。地下水主要来源于降雨和冰雪冻融水下渗，埋深浅。设计路面结构为34cm厚的石灰稳定土底基层、22cm厚的水泥稳定碎石基层和5cm厚的沥青碎石面层。我段路面施工长度为11.5Km，总共13.6万平米石灰稳定土底基层。石灰稳定土底基层的设计图配合比为石灰:土=10:90,石灰等级不低于III级，土块粉碎后最大尺寸不应大于15mm,有机质含量不大于20%,硫酸盐含量不大于0.8%。二、石灰土底基层强度形成原理为了掌握石灰稳定土的施工技术，了解石灰稳定土的强度形成原理是非常重要的。石灰稳定土是在土中掺入适量的石灰，并在最佳含水量下拌匀压实，使石灰与土发生一系列的物理、化学作用，从而使土的性质发生n根本的变化。1其屮包括：离子交换作用、结晶硬化作用、火山灰作用和碳酸化作用。第一，石灰水中的Ca+与土中的Na+、H+、K+产生离子交换作用，形成钙土，减少了土颗粒表面吸附水膜的厚度，使土粒相互更为接近，分子引力随着增加，许多单个土粒聚成小团粒，组成一个稳定结构；第二，熟石灰与水作用生成熟石灰结晶网格；第三，熟石灰的游离Ca+与土中的活性SiO2和AI2O3作用生成含水的硅酸钙和铝酸钙；第四，由于熟石灰结晶网格、含水的硅酸钙和铝酸钙具有水硬性并能在固体和水两相环境下发生硬化，它们在止微粒团外围形成…层稳定保护膜，填充颗粒空隙，使颗粒间产生结合料，减少颗粒间的空隙与透水性，同时提高密实度，并形成强度和水稳定性；第五,土中的Ca(0H)2与空气中的C02作用生成CaC03,和其生成的复杂盐类把土粒胶结起来，提高了土的强度和整体性。以上各种作用使石灰土具有较好的板体性、强度和稳定性。三、施工方法1、配合比设计试验%1石灰：对老虎沟石灰场取样，进行石灰中冇效CaO和MgO含量试验。结果有效CaO和MgO含量为55-60%,能达到设计耍求的III级石灰标准。%1粘土:根据设计采用K8+300处取土场土，经液塑限联合测定试验，发现其液限为Wl=32.5%,塑限为21.1%,塑性指数lp=11.4o%1强度试验：取配合比石灰：土=8:100、10:100、11:100、14:100进行击实试验得出其最佳含水量分别为14.2%、14.6%、14.8%、16%o据此可n作出石灰稳定土的标准击实曲线。然后按石灰:土二10:100、12:100.14:100在最佳含水量下分别进行标准拌合，2各做1组试件，每组6个试件。在规定温度下保湿养生6d,浸水Id后7d,进行无侧限抗压强度试验。设计强度Rd为0.7Mpa,测得3组的平均强度R分别为0.4Mpa>0.55Mpa、0.6Mpa,结果为R<Rd/(l-ZaCv),即强度不满足设计要求。经会同业主监理各方专家进行认真分析，原因是粘土不合格，后经取我段内其他地方的土进行试验也达不到要求，经各方进行经济比较后一致决定在石灰土屮增加水泥2%处理，即按配合比：水泥：石灰：土二2：10：100进行配制形成水泥石灰综合稳定土进行试验。%1水泥采用陇县水泥厂生产的“亚特”32.5号水泥。经试验验证，其初凝时间为4.5小时，终凝时间为6小时。其凝固时间基本能满足底基层施工要求。按配合比：水泥：石灰：土=2：10：100进行配制混合料，经试验其平均强度R=0.92Mpa,R>Rd/(l-ZaCv),即强度满足设计耍求。%1确定水泥：石灰：土=2：10：100为施工配合比，最佳含水量为16.7%,最大干容重1.73g/cm3,每立方米实际用料量为：水289Kg,水泥30.9Kg,石灰154.5Kg,±1544.6Kgo击实曲线如下图示：干容重n(%)2、铺筑试验段3在大面积施工石灰土底基层之前，选取K15+400-+600段长200m范围作为试验段。按石灰土底基层施工工艺进行试铺，以获取各种工艺参数和标准施工方法，包括：松铺系数、碾压方法、碾压速度和遍数、密实度的检验方法、拌和机械配料的控制和拌和方法、集料含水量的增加和控制方法、整平和整形的合适机具和方法、以及拌和运输摊铺和碾压机械的协调和配合，以及每一作业段长度和一次铺筑的合适厚度的确定。3、施工工艺流程如下图所示①准备下承层下承层的路基，必须按规范进行验收。下承层表面应平整、坚实，具有规定的路拱，下承层的平整度和压实度应符合规范要求。②施工放样在土基上恢复中线，直线段每15~20M设一桩，平曲线段每10-15M设一桩，并在两侧路肩边缘外设指示桩。在两侧指示桩上用明显标记标出石灰稳定土层边缘的设计高。③备料土应采用合格的土，土中不得有树木、草皮和杂土。土中的超尺寸颗粒应予筛除，必要时可用粉碎机将土块进行粉碎。石灰采用合格的II【级石灰，应设置挡风墙和遮雨蓬，确保石灰粉免遭雨4n淋和被风吹起污染环境，石灰堆放场四周挖设排水沟。生石灰块应在使用前7-10d充分消解。消解后的石灰应保持一定的湿度，不得产生扬尘，也不可过湿成团。消石灰过孔径10mm的筛，并尽快使用。水泥、石灰、土应分开堆放，施工时不得混在一起。%1拌和拌和釆用MWB300B型稳定土拌和机进行集屮拌和，上料采用一台ZL50C装载机。在正式拌制混合料之前，必须先调试好拌和设备，以确保配料准确、正常运转，同时还应测试设备各部分的配合是否协调。施工中应根据石灰和土中的含水量的大小，及时调整加水量。使混合料的含水量宜略大于最佳值，使混合料运到现场摊铺后碾压时的含水量不小于最佳值。石灰施工用量应比室内试验确定的增加0.5%剂量。%1运输、摊铺、整型、碾压1）＞拌成的混合料应尽快运送到铺筑现场，采用15T的大吨位自卸车运输。2）、由于施工吋交通不能中断，施工采用先施工半幅差开施工，每段摊铺长度lKmo摊铺使用推土机粗平、平地机精平，摊铺时根据铺筑层的厚度（34CM底基层分两层，17CM一层）和要求达到的压实干密度，计算每车混合料的摊铺面积，将混合料卸成两行；用推土机将混合料按试验段得到的松铺厚度摊铺均匀；再用平地机进行精平整型，由两侧向路中心进行刮平，在平曲线段，平地机由内侧向外侧进行刮平，必要时再返冋刮一遍；设一个3~5人的小组，携带一辆装有新拌混合料的小车，跟在平地机后,及时铲除“窝”和“带”，补以新拌和均匀混合料。n3）、根据路宽、压路机的轮宽和轮距制订碾压方案，应使各部分碾压到的5次数尽量相同，路面的两侧应多压2~3遍；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进行碾压。碾压时，应重叠1/2轮宽，后轮必须超过两段的接缝处，后轮压完路面全宽时，即为一遍。一般需碾压6~8遍。压路机的碾压速度,头两遍米用1.5~1.7km/h,后采用2・0~2・5km/h,压路机采用16T和18T的压路机根据K15+400-+600试验段总结的碾压速度、遍数和方法进行碾压，底基层压实度应达到295%。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；在碾压结束Z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。%1接缝和调头处的处理1）＞横向接缝处理时紧靠混合料放两根方木，方木的高度应与混合料的压实厚度相同，并整平紧靠方木的混合料；方木的另一侧用砂砾回填约3M长，其高度应高出方木几厘米；将混合料碾压密实；在重新开始摊铺混合料之前，将砂砾或碎石和方木除去并将下承顶面清扫干净。2）、纵向接缝设在路屮心线或结构层厚度不同处；在前一幅摊铺时，在靠中央的一侧用方木或钢模板做支撑，方木或钢模板的高度应与稳定土层的压实厚度相同；养生结束后，在摊铺另一幅之前，拆除支撑木（或板）。⑦养生及交通管制石灰稳定土在养生期间应保持一定的湿度，不应过湿或忽干忽湿。养n生期不小于7d,每次洒水后，应用两轮压路机将表层压实。在养生期间未采用覆盖措施的石灰稳定土层上，除洒水车外，应封闭交通，在采用覆盖砂等措施的石灰稳定土层上，不能封闭交通时，应限制车速6不得超过30km/h,禁止重型卡车通行。石灰稳定土分层施工时，下层石灰稳定土碾压完成后，可立即铺筑上一层石灰稳定土，不需专门的养生期。⑧其他：碾压完成后，应将路缘边坡严格按路面断面的设计边坡或边沟的边坡进行修整。四、质量控制和施工注意事项1＞原材料质量控制：①土质：由于取土场的土含水量较大，粒径大，不易粉碎，因此除加强晾晒外，采用粉碎专用机械进行粉碎，使上的粒径满足要求，最大粒径不大于15mmo②水泥石灰：认真进行原材料进场检验，保证水泥右灰质量，石灰使用前充分进行消解，水泥采有缓凝型水泥。2、拌和要均匀，开铺前认真调试和标定好拌和机各料斗的出料流量，以确保按规定配合比进行配料，保证混合料屮的灰剂量。并认真计算和调整实际加水标准，保证石灰土铺筑吋的最佳含水量。3、尽快将混合料运到工地并及时摊铺并及时按规定碾压，尽可能缩短延迟时间，保证底基层的密实度。如运距较远，运输时应覆盖以防水分减少。4、当气候温度低于5°C时应停止施工，同时应避免石灰稳定土遭雨淋。n5、认真进行拌和场和摊铺现场的石灰剂量测定，保证混合料的质量，及时进行压实度检测，对于压实度达不到要求的应及时进行补压。6、养生洒水应及时，保持石灰土表面湿润。同吋应尽早进行上层底基层和基层的施工，以避免因其内部含水量变化产生干缩裂缝，从面影响石灰土的整体强度。7、在拌和场（即后场）和摊铺现场（即前场）应安排认真负责的领工员进行7监督并随时保持联系，保证正常的施工秩序，保证配料准确和及时碾压养生。五、施工中出现的一些常见问题及解决措施1、拌料中灰剂量不均匀。首先要检查拌和机下料装置，石灰料斗出料口是否被堵塞，其次应及时上料，在拌和机顶操作台上配备4个人专门将粘土中的大粒径土块和土中杂物清除，并负责对料斗内料量的监测，及时提醒装载机上料，保证拌和过程中料斗不空斗。2、碾压时产生波浪形。先应保持摊铺厚度均匀，用平地机进行刮平，另外应保证压路机的速度均匀，不要吋快吋慢，严禁在正在碾压路段调头或急刹车，并采用先慢后快的碾压速度。3、局部发生弹簧和松散起皮现象。及吋将该部位翻开，换以新的混合料再碾压。4、养生初期因混合料中有未消解的小石灰块遇水膨胀使表面出现空坑。消解时适当延长消解时间，消解时间可提前10-15天，使用前过10mmn的筛。5、稳定土表面出现裂缝。碾压完后及吋养护，始终保持稳定土表面潮湿，养生期内必须封闭交通，并在养护期满后尽快铺筑基层，如时间上n安排确冇怵I难应采取撒砂覆盖并限制车速等措施。六、结语由于石灰土底基层的整体板结性好且建设成本相对低廉，所以在西北地区使用石灰土底基层比较多。在施工过程中如果对石灰土的施工技术和常见问题有深入的了解，并且进行合理的拌合场地位置选择，减少运输费用，则对生产成本的节约都会产生很好的效果。施工时通过以上所述的技术措施解决了施工中所遇到的问题。8本文主要对石灰稳定土底基层施工技术和过程控制进行了论述，并结合本人在实际施工过程中的体会和遇到的一些技术问题进行了一些探讨,也可以说是对我在施工石灰稳定土底基层工作的总结，希望能给以后石灰n稳定土路面的施工和生产管理一些参考和借鉴。