二灰土施工工法

石灰粉煤灰内掺水泥稳定土（路拌法）路面底基层施工工法胡志军（核工业西南建设集团有限公司天津塘承高速公路一期工程第一合同段）1前言石灰、粉煤灰稳定土内掺水泥（二灰土）底基层作为路面底基层结构形式，该施工工法适用于淤泥、淤泥质土、粉质粘土、粘土、粉土丰富而又缺少合格土源的南、北方沿海鱼塘低洼地区填方路基路面结构底基层的施工。该工法因地制宜，就地取材，充分利用土地资源，很好的保护生态，经济效益和社会效益显著。相比而言具有：整体性强、承载力高、刚度大、水稳性好，而且较为经济。在施工中总结经验和不断完善的基础上，形成了本工法，具有广阔的应用前景。2工法特点2.1适用范围广。路拌法施工石灰、粉煤灰稳定土内掺水泥（二灰土）底基层技术适用于淤泥、淤泥质土、粉质粘土、粘土、粉土丰富等软土地基。2.2整体性强、承载力高、刚度大、水稳性好，而且较为经济。2.3充分利用软土。路拌法施工石灰、粉煤灰稳定土内掺水泥（二灰土）底基层充分的利用软土，就地取材，可以采用结合农田水利开挖疏浚河道、鱼塘、沟渠拓宽、移平废弃土堆等挖出的淤泥质土或者粘土，避免了大量挖掘和弃土，浪费土地资源。2.4路拌法施工石灰、粉煤灰稳定土内掺水泥（二灰土）底基层施工机械简单，全部采用常规设备，易于操作。2.5采用工地试验室常规仪器检测，简单方便，数据及时准确可靠。2.6施工工艺简单适用，质量容易控制。3适用范围本工法适用于淤泥、淤泥质土、粉质粘土、粘土、粉土丰富而又缺少合格土源的南方沿海鱼塘低洼地区填方路基路面结构底基层的施工。4工艺原理充分利用石灰、粉煤灰、水泥和淤泥、淤泥质土、粉质粘土、粘土、粉土分层摊铺，采用稳定土拌合机将混合料拌合均匀，平地机摊铺，压路机碾压形成路面底基层，土工布、麻袋、草袋或者一次性塑料膜等覆盖洒水车洒水养生，达到路面结构底基层整体性强、承载力高、刚度大、水稳性好。5施工工艺流程及操作要点5.1施工工艺流程施工工艺流程图见图15.2施工方法及主要工序操作要点5.2.1施工准备5.2.1.1准备下承层（1）下承层检测交接对二灰土的下承层-路基的外形（包括路基的高程、中线偏位、宽度、横坡度和平整度）、路基的强度（碾压检查：用12～15T三轮压路机以低挡速度1.5～1.7km/h沿路基表面碾压3～4遍作全面检查，不得有松散、压实度过低或土过湿发生的弹簧现象；弯沉检查：用BZZ-100标准车以规定频率检查路基表面回弹弯沉，按测试季节算出保证率97.7%下的代表弯沉值,不大于设计算得的允许值）、路基的沉降（路基95区施工完成后，沉降速率应连续两个月小于5㎜/月）进行检查，应当表面平整、坚实，有规定的路拱，无任何松散的材料和软弱处，且沉降量应符合要求。（2）测量放线在下承层上恢复中线，每20M设一桩，并在两侧路肩边缘外设指示桩，横断面半幅设三个高程控制点，逐桩进行水平测量，算出各断面所需摊铺土的厚度，在所钉竹片桩或者木桩上标出其相应高度。5.2.1.2计算参数准备根据实测高程、二灰土工作面宽度、厚度及试验最大干密度等计算路段所需二灰土重量，根据配合比及实测含水量算出土、石灰、粉煤灰的重量，根据运料车辆吨位计算每车料的堆放距离，并根据在相同施工条件下素土、石灰、粉煤灰、的含水量与松铺厚度的关系来控制现场铺筑厚度。5.2.1.3其它准备选定水源和料源，对土、石灰、粉煤灰、水泥取样进行物理力学性能分析，初步确定施工参数，进行试验段施工，获取试验数据，修正施工参数。图1施工工艺流程图测量放样计量布土取土坑取土翻晒、初步粉碎整平初压计量布料整平初压、翻拌静压成型碾压各项指标检测验收覆盖、洒水养生压实度检测粉煤灰进场、检验计量布料整平初压翻拌、粉碎静压石灰进场、检验、消解计量布料整平初压翻拌、粉碎挂线找平水泥进场、检验下承层检测交接5.2.2施工方法及主要工序操作要点5.2.2.1运输和摊铺土料⑴路基上用石灰线标出布料网格；⑵拖运土料，控制每车料的数量相等；⑶推土机将土堆推开后，用平地机将土均匀地摊铺在预定地路基上，力求表面平整，并有规定的路拱；⑷摊铺过程中，测量人员跟踪检测松铺，控制误差±0.5cm，必要时进行增减料工作；⑸测定土的含水量。如含水量过大则进行翻晒厚度；过小，则应洒水焖料，使土含水量控制在比二灰土的最佳含水量低2～3%；⑹用平地机对土层进行初步整平，并用人工进行局部找平，后用振动压路机静压一遍，使其表面平整，压实度达85%以上。5.2.2.2运输和摊铺粉煤灰⑴用石灰线标出布料网格；⑵拖运粉煤灰，控制每车料的数量相等；⑶推土机将粉煤灰堆推开后，用平地机将粉煤灰均匀地摊铺在预定的路基上，用振动压路机快速静压一遍，并对各处进行松铺厚度量测；5.2.2.3运输和摊铺石灰⑴用石灰线标出布灰网格；⑵布撒消石灰宜采用布灰机，平地机找平，人工辅助，使灰量均匀。注意控制各处的松铺厚度基本一致。5.2.2.4运输和摊铺水泥⑴用石灰线标出布灰网格；（2）布水泥前，对二灰土含水量进行检测，当含水量高于最佳含水量3～4个百分点的时候，方可进行水泥摊铺。现场分两组进行作业，第一组由农用小车和装载机运送水泥，由4个工人配合按每个方格4袋水泥进行摆放；第二组2个工人负责打开水泥袋，另外4-5个工人用刮板将水泥均匀摊开在二灰土层，使每袋水泥的摊铺面积相等。另外有2个工人负责收废水泥袋。水泥摊铺完毕后，做到表面没有空白位置，也没有水泥过分集中的地点，水泥摊铺均匀。在摊铺过程中，配合人工拣出超尺寸颗粒，防止局部过分潮湿或过分干燥。5.2.3路拌混合料5.2.3.1稳定土拌和机要求功率大于400ph；拌和深度大于40cm或大于二灰土的松铺厚度；5.2.3.2拌合质量控制用稳定土拌和机拌和混合料两遍以上，拌和深度达到稳定土层底，拌和中设专人跟踪拌和机，随时检查拌和深度以便及时调整，避免拌和底部出现素土夹层。拌和中略破坏下承层表面10mm左右，以加强上下层之间的结合，拌和遍数以混合料均匀一致为止；采用挑沟法和EDTA滴定法随时检查拌和的均匀性、深度及石灰剂量，不允许出现花白条带和夹层；当土块最大尺寸＞15㎜且含量超过5%时，必须整平，稳压，再次拌和。5.2.3.3含水量控制拌和时随时检查含水量，如含水量过大则多拌和、翻晒两遍；如含水量过小，用喷管式洒水车洒水补充含水量，使含水量等于或略大于最佳含水量（1～3%左右），拌和机跟洒水车后进行拌和。5.2.3.4制取试件拌和均匀后平整碾压前，按抽检频率取混合料做规定压实度条件下的无侧限抗压强度试件，移置标养室养生，待七天后测其抗压强度；同时测定灰剂量，含水量，测定混合料的干密度，检查二灰与土的施工比例。5.2.4整型测量人员迅速恢复高程控制点，钉上竹片桩或者木桩，桩顶高程即是控制高程。平地机开始整型，必要时，再返回刮一遍。用光轮压路机快速碾压一遍，以发现潜在不平整，对不平整处，将表面5cm耙松、补料，进行第一次找平。重复上述步骤，再次整型、碾压、找平，局部可人工找平。底基层表面高出设计标高部分应予以刮除并将其扫出路外。每次整平中，都要按规定的坡度和路拱进行，特别注意接缝要适顺平整，测量人员要对每个断面逐个检测，确定断面高程是否准确，对局部低于设计标高之处，不能采用贴补，掌握“宁高勿低”、“宁刮勿补”的原则，并使纵向线型平滑一致。整型过程中禁止任何车辆通行。5.2.5碾压及组合拌和好的混合料不得超过6h，要一次性碾压成型。压实度的检查应用灌砂法从底基层的全厚取样。压实度检测的同时，对二灰土的层厚、拌和均匀性、石灰消解情况等进行检查。整型后，当混合料大于最佳含水量1%～±3%时，进行碾压，如表面水分不足，应当适量洒水，严禁洒大水碾压；碾压必须遵循先轻后重、先慢后快、先静后振、先边后中、先下部密实后上部密实的原则，要严格控制各类压路机的碾压速度。前两遍碾压速度控制在1.5～1.7KM/h，以后可采用2.0～2.5KM/h，三轮压路机应重叠三分之一后轮宽。5.2.5.1碾压机械要求压路机采用18～21吨的三轮压路机、振动加自重40T以上的振动压路机和20T以上的轮胎压路机。5.2.5.2碾压速度不管使用哪种型式或质量的压路机进行碾压，其碾压速度对路基土或路面结构材料层所能达到的密实度有明显影响，而且碾压速度过快，还容易导致容易导致路面的不平整（形成小波浪），被压层的平整度变差。碾压速度影响振动轮对单位面积内材料的压实时间。传递到被压材料层内的能量与碾压速度成反比。5.2.5.3压实过程如有“弹簧”、松散，起皮现象应及时翻开重新拌和，及时碾压；5.2.5.4严禁压路机在已成型或正在碾压的路段上“调头”和急刹车，避免基层表面破坏；5.2.5.5两个作业搭接时，前一段碾压时留5～8m混合料不碾压，后一段施工时，将前段留下未压部分，一起再进行拌和，碾压；靠近路肩部分多压2～3遍。5.2.5.6碾压成型后进行钻芯取样，视成型情况及均匀程度来确定能否进行下一到工序；5.2.5.7使用三轮压路机的目的在于解决结构层上部的密实，而三轮压路机轮宽较窄、轮边较多易对表面产生推挤、剪切从而出现局部起皮、松散，应控制三轮压路机碾压遍数。二灰土内掺水泥底基层碾压组合表表1组合方式振动压路机三轮压路机3Y18-21胶轮压路机XP2600YZ18BWZ25D-3（Bomag）遍数静压1遍弱振3遍+强振1遍2遍2遍5.2.6初期养护二灰土内掺水泥的强度是在一系列复杂的物理、化学反应过程中逐渐形成的，而且此反应过程需要一定的温度和湿度条件，高温和一定的湿度对二灰土内掺水泥强度的形成很重要，所以适当的养生及养护条件将关系到二灰土内掺水泥能否达到其使用性能的问题。具体养生要求:5.2.6.1对成型的二灰土内掺水泥底基层养生期间要控制交通，禁止社会车辆及施工大吨位车辆通行。5.2.6.2施工车辆要慢行，特别是洒水车车辆，注意不要粘坏灰土表面。5.2.6.3二灰土内掺水泥在养生期间采用工业用纹布、麻袋、草袋、一次性塑料膜等覆盖养生，以保证其一定湿度，表面始终处于湿润状态，防止二灰土内掺水泥底基层表面水分的蒸发而开裂；养生一般不少于7d，气温较高时，则应连续养生。5.2.6.4为防止二灰土内掺水泥干缩产生裂缝，养生工作宜延续到基层施工为止。5.2.7接缝处理底基层的施工缝应采用对接形式或采用与表面垂直的平接缝处理，确保接缝处的纵向和横向的平整度。5.2.8施工中标高的控制5.2.8.1对路线水准点进行详细复核，保证测量无误。5.2.8.2恢复中心线，并埋设标高控制桩，各桩距离以整桩号为宜，一般不得超过25m。5.2.8.3在控制桩上标出二灰土内掺水泥压实后和未压前的标高。5.2.8.4严格控制二灰土内掺水泥的摊铺厚度，整平后及时测量标高是否符合原计算的标高，不符时用平地机进行调整。路拌法施工时分为粗平、中平和细平三阶段，随时碾压，随时整平。⑸压实后及时测量是否符合设计标高，验证压实系数是否正确，必要时调整压实系数，避免压实后的标高低于设计标高，施工时要把握“宁高勿低，宁刮勿补”的原则，控制施工，禁止贴补，以免产生起皮现象。5.2.9各组份计量控制的方法各组份计量控制的目的在于确保施工配合比与设计配合比吻合；保证达到规定的压实度。由于四种材料之间比重差异较大（石灰、粉煤灰比重2.1～2.2，素土则为1.76左右），比例的变异导致了密度值的变异。不能通过增加素土的含量，减少粉煤灰的用量造成压实度的假象。而一定配合比的二灰土的压实密度明显影响混合料的强度和耐久性，增加压实密度会改善强度和稳定性。二灰土底基层的压实厚度为20cm，压实度要求不小于96%，七天浸水抗压强度不小于1.5Mpa。其中最大干密度为1.448g/cm3，最佳含水量为22.2%。配合比例为：水泥：石灰：粉煤灰：土=4:10:30：565.2.9.1土计量控制方法⑴按配合比计算用土量，根据公式hS=CS·h·ρd·m·K/KS·ρS·d·m（式中：hS—压实度KS下土的厚度；CS—土的比例取53；h—二灰土的压实厚度取20cm；ρd·m—二灰土的最大干密度取1.448；K—二灰土需达到的压实度，K取96%；ρS·d·m—土的最大干密度取