市政道路中石灰穩(wěn)定土基層施工質(zhì)量控制研究

1、<p>　　市政道路中石灰穩(wěn)定土基層施工質(zhì)量控制研究</p><p>　　【摘 要】本文結(jié)合石灰穩(wěn)定土基層強(qiáng)度形成原理，總結(jié)了石灰土在施工中對石灰穩(wěn)定土基層施工質(zhì)量控制進(jìn)行分析。 </p><p>　　【關(guān)鍵詞】石灰穩(wěn)定土；化學(xué)反應(yīng)；強(qiáng)度；穩(wěn)定性；施工 </p><p>　　一、石灰穩(wěn)定土基層強(qiáng)度形成原理 </p><p>　　石灰

2、土基層是用石灰與土按一定比例摻合，經(jīng)拌和得到的混合料，在最佳含水量時(shí)壓實(shí)和養(yǎng)護(hù)成型，其抗壓強(qiáng)度達(dá)到規(guī)范要求的一種板體結(jié)構(gòu)層。當(dāng)石灰與土充分拌和，在最佳含水量時(shí)，石灰與土之間發(fā)生一系列的物理、化學(xué)作用，從而使土的性質(zhì)發(fā)生根本變化。這些變化歸納起來為三個方面：一是離子交換作用；二是結(jié)晶硬化作用；三是火山灰作用。 </p><p>　　1）離子交換作用。土的微小顆?！愣紟в胸?fù)電荷，表面吸附著一定數(shù)量的鈉、氫、鉀等低價(jià)

3、陽離子（Na+、H+、K+）。石灰是一種強(qiáng)電解質(zhì)，在土中加入石灰和水后，石灰在溶液中電離出來的鈣離子（ca2+）就與土中的鈉、氫、鉀離子交換作用。 </p><p>　　2）結(jié)晶硬化作用。在石灰中只有一部分熟石灰Ca（OH）2進(jìn)行了離子交換作用，絕大部分飽和Ca（OH）2自行結(jié)晶。熟石灰與水作用生成熟石灰結(jié)晶網(wǎng)格，其化學(xué)反應(yīng)式為： </p><p>　　Ca（OH）2+H20→nCa（0H

4、）2*nH2O </p><p>　　3）火山灰作用。熟石灰的游離ca2+與土中的活性Si02；和氧化鋁（Ah2O3）作用生成含水的硅酸鈣和鋁酸鈣其化學(xué)反應(yīng)式為： </p><p>　　Ca（OH）2+SiO2+nH2O→Ca2SiO2*（n+1）H20 </p><p>　　Ca（OH）2+Al203+nH2O→Ca2Al203*（n+1）H20 </p&g

5、t;<p>　　以上形成的熟石灰結(jié)晶網(wǎng)格及含水的硅酸鈣和鋁酸鈣結(jié)晶都是膠凝物質(zhì)，它們具有水硬性并能在固體和水兩相環(huán)境下發(fā)生硬化。這些膠凝物質(zhì)在土微粒團(tuán)的外圍形成一層穩(wěn)定保護(hù)膜，或填充顆粒空隙，而使顆粒間產(chǎn)生結(jié)合料，減小空隙與透水性，同時(shí)提高密實(shí)度。 </p><p>　　4）碳酸化作用。在土中的Ca（OH）2與空氣中的二氧化碳作用，其化學(xué)反應(yīng)式為： </p><p>　　Ca

6、（OH）2+C02→CaCO3+H20 </p><p>　　CaCO3是堅(jiān)硬的結(jié)晶體，它和其生成的復(fù)雜鹽類把土粒膠結(jié)起來，從而大大提高了土的強(qiáng)度和整體性。由于石灰與土發(fā)生一系列的相互反應(yīng)，從而使土的性質(zhì)發(fā)生了根本變化。在初期，主要表現(xiàn)為土的結(jié)團(tuán)、塑性降低、最佳含水率增加和最大密實(shí)度減小等，后期主要表現(xiàn)為結(jié)晶結(jié)構(gòu)的形成，從而提高其板體性、強(qiáng)度和穩(wěn)定性。 </p><p><b>

7、　　二、材料 </b></p><p><b>　　2.1 土 </b></p><p>　　土指塑性指數(shù)為15-20的黏性土以及含有一定數(shù)量黏性土的中粒土和粗粒土，顆粒最大粒徑不應(yīng)超過15mm，這樣易于粉碎和拌和，便于碾壓成型，達(dá)到石灰土的設(shè)計(jì)強(qiáng)度。用于石灰穩(wěn)定土?xí)r，顆粒最大粒徑不大于37.5mm；硫酸鹽含量超過O.8%和有機(jī)質(zhì)含量超過10%的土不宜用石

8、灰穩(wěn)定土。 </p><p><b>　　2.2 石灰 </b></p><p>　　通常石灰應(yīng)達(dá)到二能石灰以上的標(biāo)準(zhǔn)，即石灰中的有效鈣和氧化鎂含量不小于80%，顆粒極細(xì)（粒徑約為lυm），其質(zhì)量應(yīng)符合石灰技術(shù)指標(biāo)（GB1594-79）表中規(guī)定Ⅲ級以上的生石灰或消石灰的技術(shù)指標(biāo)。這樣，既能滿足石灰穩(wěn)定土基層氧化、水化成型的需要，保證基層強(qiáng)度，又能提高基層的穩(wěn)定效果，對

9、保證石灰穩(wěn)定土的質(zhì)量起決定性的作用。同時(shí)要盡量縮短消解后石灰的存放時(shí)間（一般提前消解的時(shí)間為7d-10d）。生石灰的消解在石灰穩(wěn)定土基層的施工中有重要作用，也是保證施工質(zhì)量的一個重要環(huán)節(jié)。 </p><p>　　由于某城市主干道排水工程位于城區(qū)北側(cè)，道路兩側(cè)是農(nóng)田及場房，本工程采用廠拌法施工。廠拌法施工工藝流程為：石灰土拌和→石灰土運(yùn)輸→石灰土攤鋪→輾壓成活→養(yǎng)護(hù) </p><p>　　3

10、.1 石灰土拌和 </p><p>　　選用WB220輪胎式穩(wěn)定土拌和機(jī)，該拌和機(jī)功率大，拌和均勻。當(dāng)原材料檢驗(yàn)合格進(jìn)場后，按照實(shí)驗(yàn)室出的石灰穩(wěn)定土配合比進(jìn)行拌和，考慮到實(shí)際施工時(shí)，拌和的均勻性問題及劑量的離散問題，實(shí)際拌和采用的石灰劑量比實(shí)驗(yàn)室確定的劑量多0.5%，晴天，有風(fēng)的天氣一般要稍大l%～2%，嚴(yán)格控制石灰土的含灰量、含水量，必要時(shí)根據(jù)檢測情況隨時(shí)調(diào)整。含水量應(yīng)盡量控制在與最佳含水量的偏差不超出

11、7;l%最好。 </p><p>　　3.2 石灰土運(yùn)輸 </p><p>　　由于該道略排水工程基層施工時(shí)正處于秋季，為保證石灰穩(wěn)定土在運(yùn)輸過程中水分的流失，保證基層碾壓的強(qiáng)度。 </p><p>　　我們采用車況良好的8.8t東風(fēng)自卸汽車運(yùn)輸。同時(shí)應(yīng)用篷布覆蓋，減少運(yùn)輸途中的飛揚(yáng)灑漏、污染路面和減少在運(yùn)輸過程中的水分的蒸發(fā)。同時(shí)組織好施工，按照需求量、運(yùn)距和生產(chǎn)

12、能力合理配置車輛的數(shù)量，運(yùn)輸車按既定的路線進(jìn)出現(xiàn)場，禁止在作業(yè)面上急剎車、急轉(zhuǎn)彎、掉頭和超速行駛。 </p><p>　　3.3 石灰土攤鋪 </p><p>　　攤鋪前先用灑水車噴灑一遍水，以補(bǔ)充表層水分，避免路床表面干燥，有利于表層碾壓成型。用經(jīng)緯儀放出直線，每隔lOm打一木樁，用水準(zhǔn)儀測出高程。 </p><p>　　人工攤鋪后，先用推土機(jī)進(jìn)行粗平排壓l遍～2

13、遍，以檢查出潛在的不平整，及時(shí)消除波浪、溝槽，使表面大致平整。攤土初平整過程中應(yīng)本著“寧高勿低”的原則。對于局部高程過低的路面，嚴(yán)禁直接采取薄層找補(bǔ)，要及時(shí)用機(jī)械耕松lOcm～2Ocm后再補(bǔ)上石灰土后及時(shí)輾壓成型。 </p><p><b>　　3.4輾壓 </b></p><p>　　為保證石灰穩(wěn)定土的壓實(shí)度，輾壓采用YZ1 8型振動式壓路機(jī)和15t-18t三輪靜態(tài)

14、壓路機(jī)、12t輪胎壓路機(jī)聯(lián)合完成。 </p><p>　　首先用l 5t靜態(tài)壓路機(jī)靜壓一遍，再用YZ1 8型振動壓路機(jī)壓實(shí)3遍-5遍。輾壓原則上以“先慢后快、先輕后重、先低后高”的原則，由路兩側(cè)向路中心輾壓，輾壓時(shí)后輪應(yīng)重疊1/2輪寬，輾壓速度頭兩遍以1.5km/h-1.7km/h為宜，以后用2.0km/h-2.5km/h。在輾壓過程中，質(zhì)檢人員要及時(shí)檢測其含水量，必要時(shí)通過灑水或晾曬來調(diào)整其含水量，一定要在最佳

15、含水量l%- 2%時(shí)輾壓，最后用輪胎壓路機(jī)進(jìn)行靜壓，直至消除輪跡，使表面達(dá)到堅(jiān)實(shí)、平整，不起皮。 　　3.5 養(yǎng)護(hù) </p><p>　　石灰土碾壓完成后養(yǎng)護(hù)期。在養(yǎng)護(hù)過程中灑水車在灰土路面上不得剎車、不得快速行駛、不得掉頭。除灑水車以外的所有車輛禁止通行。養(yǎng)護(hù)期應(yīng)不少于7d，灑水次數(shù)要根據(jù)天氣情況具體確定，一般早晚各兩次，中午溫度高時(shí)，要隨時(shí)灑水，保證灰土路面的濕潤。 </p><p>

16、;<b>　　3.6 質(zhì)量控制 </b></p><p>　　在石灰穩(wěn)定土基層的施工過程中，質(zhì)量管理除對基層平整度、高程，寬度進(jìn)行質(zhì)量控制外，主要檢測石灰土的抗壓強(qiáng)度和壓實(shí)度。對7d浸水石灰土基層采用環(huán)刀法取樣后，觀察其密實(shí)度，并進(jìn)行試壓。7d抗壓強(qiáng)度不低于0.8MPa，密實(shí)度不低于95%。符合設(shè)計(jì)規(guī)范要求。 </p><p>　　石灰土拌和過程中的質(zhì)量控制。石灰穩(wěn)定

17、土基層施工中，拌和質(zhì)量是施工中重要環(huán)節(jié)，它不僅決定了基層的施工各項(xiàng)技術(shù)反指標(biāo)能否達(dá)到規(guī)范要求，而且還直接決定著石灰土攤鋪和碾壓的順利進(jìn)行和施工質(zhì)量。 </p><p>　　含水量是在石灰土拌和過程中是一個十分重要的技術(shù)指標(biāo)，它是以標(biāo)準(zhǔn)重型擊實(shí)驗(yàn)來求得的最佳含水量為標(biāo)準(zhǔn)控制的，土的含水量和石灰的含水量都直接影響了石灰土的拌和質(zhì)量，含水量過高造成表面軟彈，影響攤鋪后的碾壓程序，過低時(shí)造成表面松散，在碾壓過程中壓不實(shí)，

18、產(chǎn)生離析現(xiàn)象。但在實(shí)際施工中最佳含水量的控制比較難，除了考慮以上因素，施工中經(jīng)驗(yàn)顯得十分重要。在北環(huán)路道略排水工程施工時(shí)，正處于秋季，日平均氣溫為20℃-25℃，天氣干燥，石灰土的運(yùn)距為3.5km，石灰土從拌和站到施工地點(diǎn)開始碾壓時(shí)含水量下降1.1%左右，所以在實(shí)際施工中我們在控制含水量的時(shí)候，比最佳含水量高出1.5%～1.6%。這樣，碾壓后的基層強(qiáng)度達(dá)到了設(shè)計(jì)要求。 </p><p>　　石灰土碾壓過程中的質(zhì)量

19、控制石灰土攤鋪完成后，先用推土機(jī)進(jìn)行粗平1遍-2遍，以穩(wěn)定土層，防止壓路機(jī)碾壓時(shí)，土米推移。然后用水準(zhǔn)儀進(jìn)行高程測試，根據(jù)平整情況，對局部高程相差較大（一般指超出設(shè)計(jì)高程≤5cm時(shí)）的面繼續(xù)進(jìn)行碾壓穩(wěn)定土層。推土機(jī)在整平過程中本著“寧高勿低”的原則。對局部高程稍低的灰土面用人工或機(jī)械耕松10cm左右后再添加灰土后進(jìn)行碾壓。碾壓時(shí)，如果出現(xiàn)粘接現(xiàn)象，則是石灰土含水量過高，可以進(jìn)行晾曬數(shù)小時(shí)后再進(jìn)行碾壓；如果在碾壓時(shí)出現(xiàn)松散現(xiàn)象，則是石灰土

20、含水量過低，可以噴灑水來調(diào)整含水量，個體根據(jù)現(xiàn)場情況決定。局部覆土層不能達(dá)到碾壓要求的，用水泥混凝土進(jìn)行澆筑處理，以達(dá)到基層的強(qiáng)度設(shè)計(jì)要求。 </p><p>　　碾壓接縫的處理當(dāng)分段施工或工作間斷時(shí)，石灰土碾壓出現(xiàn)接縫。接縫應(yīng)作成階梯形，分兩級處理，每級至少寬30cm；接縫處應(yīng)平整，整齊，接縫時(shí)先灑水濕潤，以利于上下粘接。 </p><p><b>　　四、結(jié)語 </b&