摘要:石灰粉煤灰稳定土基层在市政道路工程中较为常见,文章介绍了石灰粉煤灰稳定土基层的施工准备工作,探讨了施工工艺流程即拌和、摊铺、压实及养生等,提出了冬季和雨季的施工措施。
关键词:石灰;粉煤灰;稳定土基层;施工工艺
石灰粉煤灰稳定土(简称二灰土)作为基层的结构,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。因此,在市政道路工程常为采用进行基层处理。本文从施工准备工作、现场拌和、整型、碾压、养生等方面探讨二灰土基层的施工工艺。
一、施工准备工作
(一)路槽准备
新建道路的路槽工程质量应符合有关市政工程建设的标准。如不符合应予以处理,且在多雨季节施工时,应予挖临时排水沟,以利于排水。对于旧路加铺时,旧路上的泥土杂物和松散颗粒等应予清理干净;干燥地区需用水湿润;局部路槽应先修补夯实。
(二)材料要求
1.石灰:应采用经磨细的生石灰粉或消石灰,消石灰应过筛去掉大于5mm的灰块,石灰等级为III级以上,含水量不超过4%。石灰应在用灰前5~7天消解完毕,严禁随消解随使用。消解石灰要掌握用水量,使石灰能充分消解,并保持湿度(一般在20%~35%),以免过干飞扬或过湿成团(参考用水量:消解每吨生石灰用水一般在600~800kg)。
2.粉煤灰:应采用二级以上的粉煤灰,粉煤灰中SiO2、Al2O3和Fe2O3中的含量应不大于70%,烧失量不超过20%;粉煤灰的比表面积宜大于2500cm2/g或通过0.075mm筛孔总量不少于70%,通过0.3mm筛孔总量不少于90%;使用湿粉煤灰时含水量不宜超过35%。湿的粉煤灰要在用前几天运到,以便沥水,并要防止雨淋或灰粉飞扬。干粉煤灰最好在装运前加适量水运送或用封闭车运输,以免扬灰。
3.土:土以塑性指数10~20的黏性土为宜;用石灰稳定无塑性指数的级配砂砾、级配碎石、未筛分碎石时,应添加15%左右的黏性土;试验塑性指数偏大的黏性土时,应进行粉碎,粉碎后土块的最大尺寸不应大于15mm。土的有机质含量不超过10%,硫酸盐含量超过0.8%时不宜用石灰稳定。使用特殊类型的土壤如级配砾石、砂石、杂填土等应经试验决定。碎石或砾石的压碎值应符合以下要求:用于城市快速路和主干道基层应不大于30%;用于次干路基层应不大于35%。
(三)机具设备
(1)采用摊铺机施工时:摊铺机、振动压路机、水车、铲车、卡车等。(2)采用平地机施工时:推土机、平地机、振动压路机、水车、铲车、卡车等。(3)工具:手推车、铁锹、筛子、小线、靠尺、刮板等。(4)测量仪器:水准仪、经纬仪、钢尺等。(5)检测仪器:灌砂筒、弯沉仪、钻心机等。
(四)配料
配料方法一般可分为三种:(1)重量法。根据一次拌和的混合料总干重和各种材料的含水量,算出各种材料所需湿重,然后按各湿重称料掺配混合料。重量法适合厂拌。(2)体积法。根据混合料的重量比,换算成体积比,用容器量测各种材料所占体积掺配混合料。体积法适合厂拌及人工路拌。(3)层铺法。根据混合料最大干容重、各种材料松容重和含水量,以及混合料基层的压实厚度等数据,计算各种材料的松铺厚度,以此控制摊铺厚度。层铺法适合机械路拌。
二、施工工艺流程
石灰粉煤灰稳定土基层的施工工艺流程为:备料、拌和、摊铺与整型、压实、检测、养生及验收。
(一)拌和
人工拌和宜采用条拌法,即将混合料铺成条形后,边翻拌边前进。翻拌2~3遍后,按接近混合料最近含水量所需加水量,顺条均匀地洒入混合料,然后拌和至均匀为止。路槽拌和应在用层铺法铺料后进行,宜采用拖拉机带多铧犁和拖拉机带旋转犁或缺口圆盘耙,两台机具配合交叉翻拌。拌石灰粉煤灰和石灰粉煤灰土时,先用拖拉机带多铧犁翻拌一遍,随即用旋转犁或缺口圆盘耙打碎一遍,如此翻拌到均匀为止。拌石灰粉煤灰掺混合料时,宜先把细料拌匀后再铺粗粒料,然后用多铧犁单独拌匀。如有局部拌和不均匀或拌和不到之处,可由人工辅助拌和。机械厂拌是采用强制式拌合机、粉碎机、皮带运输机和铲车等设备。操作时先将粉煤灰、石灰(和土)按一定比例由皮带运输机送入粉碎机,使之粉碎并拌匀后,再与一定比例粗粒料(如碎石)同时用皮带运输机分别送进强制式拌和机中,在略大于最佳含水量下拌和均匀,然后将拌和均匀的混合料卸至储料场待运。拌和均匀的石灰粉煤灰混合料中,不得含有大于25mm的土、粉煤灰及石灰团粒。
(二)摊铺
拌和均匀的混合料,在摊铺整型前其含水量一般为最佳含水量±2%。将拌和的混合料按设计断面和松铺厚度,均匀摊铺于路槽内。其松铺厚度为压实厚度乘以压实系数。压实系数值宜按试铺决定。一般可参考以下范围:(1)人工拌和和人工摊铺,不含粗粒料的混合料为1.7~2.0;含粗粒料的混合料为1.4~1.6。(2)机械拌和和机械摊铺,不含粗粒料的混合料为1.4~1.7;含粗粒料的混合料为1.2~1.4。多层摊铺时,应在下层压实后随即摊铺上层混合料。在摊铺上层混合料前,可将下层表(下转第132页)(上接第161页)面洒水湿润。摊铺作业方式有两种,即摊铺机摊铺和平地机摊铺。
(三)压实
石灰粉煤灰混合料的压实厚度,最大为20cm,最小为10cm。(1)在混合料含水量合适的情况下进行碾压,碾压分初压、复压、终压三个阶段。(2)初压、复压、终压均采用钢轮振动压路机进行,压路机吨位应在12t以上。(3)混合料经摊铺和整型后,应立即在全宽范围内进行碾压。采用轮胎式单钢轮振动压路机,直线段由两侧向中心碾压,超高段由内侧向外侧碾压,每道碾压应与上道碾压重叠30mm,使每层整个厚度和宽度完全均匀地压实到规定的密度为止。(4)压实后表面应平整、无轮迹或隆起、裂缝搓板及起皮松散等现象,压实度达到规定要求。碾压过程中,混合料的表面层应始终保持湿润。如果表面水蒸发过快时,应及时补洒少量的水。(5)每层碾压后,试验人员测压实度,测量人员测量高程,并做好记录。如标高达不到要求应根据实际情况进行机械或人工整平,使之达到要求。(6)在碾压过程中应始终保持表面湿润,集料含水量控制在最佳含水量1%~2%以内,终压完成后应检测压实度和设计高程,达到要求后进行下一步施工。
(四)养生
碾压完成后应立即进行洒水养生,洒水次数视气温状况以保持基层表面湿润为度。养护期一般为7天。养护期间以封闭交通为宜,严禁履带车车辆通行及机动车辆在基层上掉头或刹车。
三、特殊季节施工措施
(一)冬季施工
(1)基层应在第一次重冰冻(-3℃~-5℃)到来之前的一个月停止施工,以保证其在达到设计强度之前不受冻。(2)必要可采取提高早期强度的措施,防止基层受冻。如:在混合料中参加2%~5%的水泥代替石灰;在混合料结构组成规定范围内加大集料用量;采用碾压成型的最低含水量的情况下压实,最低含水量宜小于最佳含水量1%~2%。
(二)雨季施工
(1)根据天气预报合理安排施工,做到雨天不施工。(2)雨期施工时应将石灰、粉煤灰等进行覆盖,材料场地做好排水,使原材料避免雨淋浸泡。(3)合理安排施工段长度,各项工序紧密连接,集中力量分段铺筑,在雨前做到碾压密实。
参考文献:
[1]北京土木建筑学会.市政基础设施工程技术交底记录[M].北京:经济科学出版社,2005.
[2]市政工程施工监理便携手册[M].北京:中国建材工业出版社,2005.