石灰土施工過程中,常常會(huì)遇到這樣那樣的質(zhì)量問題并產(chǎn)生病害,若不采取一些有效措施加以控制,往往難以滿足規(guī)范要求。文章結(jié)合工程實(shí)例,針對石灰土施工過程中影響壓實(shí)與強(qiáng)度的因素以及常見病害產(chǎn)生的機(jī)理進(jìn)行了認(rèn)真而系統(tǒng)的分析,同時(shí)提出了一些有效的防范措施,對提高石灰土施工的質(zhì)量控制具有現(xiàn)實(shí)指導(dǎo)意義。
  1. 引言
  石灰土具有造價(jià)低廉且具有較高的強(qiáng)度、較強(qiáng)的板體性等性能,因此在我國公路建設(shè)中被廣泛應(yīng)用于路面的墊層、底基層及基層(非高等級公路)中。但石灰土的施工工藝和施工質(zhì)量控制比較復(fù)雜,影響其質(zhì)量因素也較多,若不采取一些有效措施加以控制,那么往往難以滿足規(guī)范要求并產(chǎn)生病害。現(xiàn)結(jié)合多條路的工作實(shí)踐,談一談如何做好石灰土施工的質(zhì)量控制,以期與公路界的同行交流。
  2. 石灰土壓實(shí)質(zhì)量控制
  壓實(shí)度是石灰土質(zhì)量控制主要技術(shù)指標(biāo)之一。影響石灰土壓實(shí)效果的因素較多,主要是標(biāo)準(zhǔn)密度,壓實(shí)機(jī)具,壓實(shí)工藝,灰土拌和的均勻性,碾前含水量及壓實(shí)層厚度等。
  2.1.確定準(zhǔn)確的標(biāo)準(zhǔn)密度
  標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)試驗(yàn)是控制石灰土壓實(shí)質(zhì)量不可缺少的重要試驗(yàn)項(xiàng)目,壓實(shí)度可靠的一個(gè)重要前提就是要求最大干密度準(zhǔn)確與測點(diǎn)實(shí)際干密度相對應(yīng)。標(biāo)準(zhǔn)密度是用來衡量現(xiàn)場壓實(shí)度的尺度,&&通過它衡量出路基的優(yōu)劣等級,所以我們在做確定標(biāo)準(zhǔn)密度的擊實(shí)試驗(yàn)時(shí),必須嚴(yán)格按照試驗(yàn)規(guī)程和相關(guān)要求去做,確保標(biāo)準(zhǔn)密度有足夠的精度,以達(dá)到指導(dǎo)和控制工程質(zhì)量的目的。
  此外,平時(shí)在施工過程中還要時(shí)刻注意填筑土的土質(zhì)有無變化,一旦發(fā)現(xiàn)變化,就要及時(shí)重做擊實(shí)試驗(yàn),做到客觀、公正,又能保證工程質(zhì)量。
  2.2.重視石灰土試驗(yàn)段施工
  在石灰土正式施工前必須先進(jìn)行試驗(yàn)段施工,這是灰土施工前必不可少的重要工序。通過試驗(yàn)段的修筑,我們能夠確定壓實(shí)機(jī)械的選擇和最佳組合,碾壓的基本原則,灰土均勻性所需的拌和遍數(shù),松鋪系數(shù)及壓實(shí)層厚度,碾前含水量偏差最佳含水量所允許的范圍等。這些參數(shù)的確定為以后石灰土規(guī)模化施工提供第一手十分有價(jià)值的參考數(shù)據(jù),為今后優(yōu)質(zhì)高效施工打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
  2.3.碾前含水量的控制
  含水量對石灰土的碾壓是一個(gè)特別敏感的指標(biāo),對壓實(shí)效果影響比較顯著,所以含水量控制得好與壞,將直接關(guān)系到壓實(shí)的成與敗。同時(shí)對施工單位,從經(jīng)濟(jì)角度來說,在接近最佳含水量時(shí)進(jìn)行碾壓不失為一種最好辦法。規(guī)范要求含水量在最佳含水量的±1%變化范圍內(nèi)碾壓時(shí)效果最佳,但這個(gè)范圍也不是一成不變的,還要根據(jù)施工時(shí)的天氣、氣溫、季節(jié)等環(huán)境的具體情況來定。在碾壓前能夠及時(shí)準(zhǔn)確地測定石灰土含水量,使之被控制在接近最佳含水量狀態(tài),這對控制碾壓質(zhì)量十分重要。
  2.4.布灰要均勻
  采用路拌法進(jìn)行石灰土施工時(shí),不少施工單位對布灰的均勻性重視不夠,工人在進(jìn)行布灰時(shí)隨意性很大,造成灰劑量有很大偏差,一部分布灰較少,另一部分布灰又較多。而灰劑量對壓實(shí)度的影響比較明顯,這將導(dǎo)致布灰少的地方壓實(shí)度過高甚至超百,而布灰多的地方又將會(huì)出現(xiàn)壓實(shí)度不夠的“假象”。這個(gè)問題很容易被忽視,要引起足夠重視。
  2.5.對于“二次布灰”,要考慮是否需要重新進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)
  出現(xiàn)“二次布灰”情況主要是已經(jīng)布好灰或者灰土拌好后還沒有來得及整平、碾壓就突然降雨,連續(xù)好多天都無法組織施工,造成石灰有效鈣流失較多,石灰質(zhì)量等級下降,技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)降低。為了保證石灰土的強(qiáng)度能夠滿足要求,不得不再次加灰,但隨著灰劑量的增加,施工層實(shí)際干密度相對變小,這時(shí)候如果再用原來的標(biāo)準(zhǔn)密度,就可能造成壓實(shí)度不夠的“假象”。試驗(yàn)證明含灰量每增加1個(gè)百分點(diǎn),則壓實(shí)度相應(yīng)降低0.5~0.8個(gè)百分點(diǎn),這一點(diǎn)是我們在施工時(shí)值得注意的一個(gè)問題。如合肥~徐州高速公路北段(以下簡稱合徐北)04標(biāo)就出現(xiàn)過這種情況。后來我們會(huì)同現(xiàn)場辦中心實(shí)驗(yàn)室對出現(xiàn)的問題進(jìn)行了“診斷”,并找出了“病因”,最后問題得到了解決。3. 石灰土的強(qiáng)度控制
  強(qiáng)度是石灰土施工質(zhì)量控制的另一個(gè)主要技術(shù)指標(biāo)。影響石灰土強(qiáng)度的因素較多,但總結(jié)起來有這么幾種:土質(zhì),石灰品質(zhì)及劑量,含水量,施工季節(jié)性,碾壓密實(shí)度及成品的養(yǎng)護(hù)等。
  3.1.合理選擇土質(zhì)
  在做灰土?xí)r有條件應(yīng)盡可能優(yōu)先選用塑性指數(shù)在12~20之間的粉質(zhì)粘土或粘質(zhì)粉土,強(qiáng)度能夠得到保證。如土源緊缺,也可選擇砂性土或重粘土,但為了保證工程質(zhì)量起見,要經(jīng)過必要的處理:對于砂性土除了加大石灰劑量來提高強(qiáng)度外,有時(shí)還需要加上一定劑量的水泥才能得到穩(wěn)定的強(qiáng)度。如合徐北01標(biāo)段,碾壓前灰劑量經(jīng)檢測能夠滿足設(shè)計(jì)與規(guī)范要求,但強(qiáng)度就是達(dá)不到設(shè)計(jì)要求。最后不得不摻了一定量的水泥后,才能滿足設(shè)計(jì)強(qiáng)度要求;對于重粘土,必須要對土塊進(jìn)行晾曬與充分破碎,否則與
與灰很難拌和均勻,進(jìn)而影響到強(qiáng)度。
  實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)告訴我們,對重粘土分兩次加灰效果很好,第一次可以加一半灰(可以在土場進(jìn)行),悶料約2~3天,這樣不僅降低重粘土的含水量,同時(shí)還能對重粘土進(jìn)行有效改善,起到“砂化”作用,可以縮短施工周期,降低施工難度。第二次再補(bǔ)足剩余灰進(jìn)行拌和。這種二次加灰的施工工藝在淮南洞山大道石灰土施工時(shí),我們進(jìn)行了嘗試,效果非常明顯。
  3.2.石灰品質(zhì),灰土拌和均勻性及灰劑量控制
  進(jìn)場石灰要能滿足技術(shù)規(guī)范所要求的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)并與標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)時(shí)用灰級別一致,且應(yīng)采取設(shè)棚存放等防風(fēng)避雨措施,防止石灰失效。石灰應(yīng)在用于工程之前至少7天充分消解成能通過10mm篩孔的粉狀,并盡快使用。在正式用于工程前必須進(jìn)行試驗(yàn),只有符合質(zhì)量要求時(shí)方可使用,否則拒絕使用,以免影響成品灰土強(qiáng)度。
  灰土拌和要均勻,其前提條件是布灰要均勻,否則無從談起。布灰不均勻或者是拌和不均勻有可能造成試件強(qiáng)度因變異系數(shù)過大而評定不合格。采用集中廠拌法比較理想,可減少石灰的損失和對環(huán)境的污染,并能保證拌和的質(zhì)量。但是現(xiàn)在各施工單位基本上都是采用路拌法,采用這種方法首先應(yīng)將素土充分破碎(特別是重粘土)至符合規(guī)定要求的粒徑范圍(一般小于等于15mm),經(jīng)攤鋪、整平后采用輕型壓路機(jī)先穩(wěn)壓1~2遍,使其表面平整,然后打上方格網(wǎng)(方格網(wǎng)一般為15 m *15m),根據(jù)設(shè)計(jì)的灰劑量(路拌法灰劑量一般應(yīng)增加1~2%)準(zhǔn)確計(jì)算出每個(gè)方格網(wǎng)內(nèi)所需消石灰質(zhì)量來進(jìn)行均勻布灰(刮大風(fēng)時(shí)不應(yīng)布灰);也纪瓿闪⒓窗韬,一般拌和2~3遍即可(具體遍數(shù)由試驗(yàn)確定),不得留有“素土”夾層,要拌入到下一層約10 mm深。在拌和過程中應(yīng)及時(shí)檢查含水量,使其略大于最佳值。
  拌好后及時(shí)進(jìn)行灰劑量試驗(yàn),石灰劑量必須符合設(shè)計(jì)與技術(shù)規(guī)范要求,否則必須進(jìn)行二次布灰,防止因灰劑量不足造成強(qiáng)度滿足不了設(shè)計(jì)要求。
  對于高等級公路,現(xiàn)在提倡使用袋裝的磨細(xì)的生石灰粉,如合徐北10標(biāo)段在石灰土施工時(shí)使用的就是磨細(xì)的生石灰粉。我們對此進(jìn)行了認(rèn)真總結(jié),概括起來至少有如下幾點(diǎn)好處:
  3.2.1.對于重粘土,由于生石灰的化學(xué)活性更強(qiáng)于消石灰,所以生石灰能與土中膠狀顆粒更好地結(jié)合,能夠提高石灰土的強(qiáng)度。
  3.2.2.對于過濕粘土,加入生石灰還有顯著的降水作用,試驗(yàn)表明一般能降低5個(gè)百分點(diǎn)左右。
  3.2.3.由于袋裝石灰重量比較標(biāo)準(zhǔn),&&運(yùn)用方格網(wǎng)進(jìn)行布灰時(shí)且布灰面積又不大,便于布灰均勻。
  3.2.4.省去中間消解、倒運(yùn)等一些環(huán)節(jié),可以說省時(shí)又省工。
  3.3.含水量控制
  碾壓時(shí)控制好含水量,能夠較好地改善或防止灰土干縮縫的出現(xiàn),否則不但會(huì)降低石灰土自身的強(qiáng)度,破壞板體結(jié)構(gòu),而且還會(huì)反射到上面層,影響工程整體質(zhì)量。另外含水量控制好,容易碾壓密實(shí),其強(qiáng)度也會(huì)相應(yīng)提高。
  3.4.根據(jù)天氣及季節(jié)性,合理安排施工
  石灰土應(yīng)盡量避免在不利季節(jié)施工,不宜安排在雨季施工,降雨時(shí)應(yīng)停止施工;施工氣溫應(yīng)不低于5℃,并最好在第一次冰凍來臨之前一個(gè)月完成或結(jié)束施工。否則成型的灰土表層會(huì)被凍壞,其強(qiáng)度會(huì)大打折扣。
  在不利季節(jié),對于未施工完的灰土,特別是最后一層灰土,不應(yīng)強(qiáng)行施工,而應(yīng)把素土給備上,整平穩(wěn)壓,這樣可以保護(hù)下層已施工好的灰土“安全過冬”,同時(shí)也為來年施工做一些準(zhǔn)備工作。例如,合徐北06標(biāo)段就有過這樣的教訓(xùn)。施工單位沒有過多考慮季節(jié)性的影響,結(jié)果施工的一段約2KM灰土,表層有5~6cm厚被凍壞,只好自認(rèn)倒霉,可以說費(fèi)工費(fèi)時(shí)又費(fèi)錢。
  3.5.成品灰土養(yǎng)生要及時(shí)到位
  石灰土成型后應(yīng)及時(shí)進(jìn)行壓實(shí)度檢測,合格后就開始進(jìn)行養(yǎng)生,養(yǎng)生方法很多,根據(jù)實(shí)際情況可以自行選擇且不受其中的一種限制,但結(jié)果是一樣的,即必須保濕養(yǎng)生,杜絕灰土層表面干濕交替現(xiàn)象發(fā)生。
  養(yǎng)生期一般不少于7d且應(yīng)封閉交通(灑水車除外)。養(yǎng)生不好會(huì)產(chǎn)生干縮裂縫,破壞板體結(jié)構(gòu),形成病害,所以必須要高度重視養(yǎng)生工作。
  4. 石灰土成型后常見病害與防治
  4.1.石灰土成型時(shí)出現(xiàn)彈簧、松散、起皮、擁包現(xiàn)象及其防治
  石灰土碾壓成型時(shí)常會(huì)出現(xiàn)局部彈簧、松散并有大面積起皮及擁包現(xiàn)象。為防止上述這些病害出現(xiàn),在施工過程中應(yīng)注意以下幾點(diǎn):
  4.1.1.土塊要充分粉碎,其最大粒徑不應(yīng)超過15mm。
  4.1.2.控制好原材料(&&土、石灰)及混合料含水量,拌和好的混合料含水量易控制在最佳含水量的±1%范圍之內(nèi),且要拌和均勻。
  4.1.3.碾壓過程中,石灰土表面應(yīng)始終保持濕潤狀態(tài),但不得粘輪。
    4.1.4.嚴(yán)禁薄層貼補(bǔ),特別是50mm以下的灰土貼補(bǔ)不牢。這種薄層貼補(bǔ)現(xiàn)象在灰土驗(yàn)收時(shí)比較多見,主要是施工單位對標(biāo)高控制不嚴(yán)所致。為此要做到攤鋪時(shí)“寧高勿低”,平地機(jī)最后整平時(shí)“下刀不宜過深”,測量人員始終跟蹤監(jiān)控。
  4.1.5.碾壓時(shí),壓路機(jī)手應(yīng)遵循“先輕后重”,“先邊后中”,“先慢后快”