石灰土質(zhì)量控制要點(diǎn)

1、石灰土施工的質(zhì)量控制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(guó)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(jí)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(mǎn)足規(guī)范要求并產(chǎn)生病害?，F(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

2、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十密度準(zhǔn)確與測(cè)點(diǎn)實(shí)際十密度相對(duì)應(yīng)。 標(biāo)準(zhǔn)密度是用來(lái)衡量現(xiàn)場(chǎng) 壓實(shí)度的尺度，通過(guò)它衡量出路基的優(yōu)劣等級(jí)，所以我們?cè)谧龃_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(guò)程中還要時(shí)刻注意填筑土的土質(zhì)有無(wú)大的變化，一旦發(fā)現(xiàn)變化，就要及時(shí)重做擊實(shí)試驗(yàn)，做到既要客觀、公正，乂要保證工程質(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(guò)試驗(yàn)段的修筑，我們能夠確定壓實(shí)機(jī)械

3、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(duì)石灰土的碾壓是一個(gè)特別敏感的指標(biāo)， 對(duì)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)的成功與失敗。同時(shí)對(duì)施工單位，從經(jīng)濟(jì)角度來(lái) 說(shuō)，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 的土 1%變化范圍內(nèi)碾壓時(shí)效果最佳，超出這個(gè)范圍，就有可能出現(xiàn)“彈簧”，影響壓實(shí) 質(zhì)量。但這個(gè)范圍也不是一成不變的

4、，還要根據(jù)施工時(shí)的天氣、氣溫、季節(jié)等環(huán)境的具 體情況而定。在碾壓前能夠及時(shí)準(zhǔn)確地測(cè)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(duì)控制碾壓質(zhì)量十分重要，這道工序不能省去。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(duì)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，另一部分布灰乂較多。 而灰劑量對(duì)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(guò)高甚至超白， 而布 灰多的地方乂將會(huì)出現(xiàn)壓實(shí)度不夠的“假象”。這個(gè)問(wèn)題很容易被忽視，要引起足夠重 視。2. 5對(duì)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)

5、布好灰或者灰土拌好后還沒(méi)有來(lái)得及整平、碾壓就突然降雨，連續(xù)好多天都無(wú)法組織施工，造成石灰有效鈣流失較多，石灰質(zhì)量等級(jí)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(mǎn)足要求， 不得不再次加灰，但隨著灰 劑量的增加，施工層實(shí)際十密度相對(duì)變小，這時(shí)候如果再用原來(lái)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)白分點(diǎn)，則壓實(shí)度相應(yīng)降低0.50.8 個(gè)白分點(diǎn)，這一點(diǎn)是我們?cè)谑┕r(shí)值得注意的一個(gè)問(wèn)題。 如合肥徐州高速公路北段（以 下簡(jiǎn)稱(chēng)合徐北）04標(biāo)就出現(xiàn)過(guò)這種情況。后來(lái)我們會(huì)同現(xiàn)場(chǎng)辦中心實(shí)驗(yàn)室對(duì)出現(xiàn)的問(wèn) 題進(jìn)行了 “診斷”，并找出了 “病因”，最后問(wèn)題得到了解決。3. 石灰土的強(qiáng)度

6、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(lái)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1220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(jiàn)，要經(jīng)過(guò)必要的處理：對(duì)于砂性土除了加大石灰劑量來(lái)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(cè)能夠滿(mǎn)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(mǎn)足設(shè)計(jì)強(qiáng)度要求；對(duì)于

7、重粘土，必須要對(duì)土塊進(jìn)行晾曬與充分破碎， 否則與灰很 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(duì)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(chǎng)進(jìn)行），悶料約23天，這樣不僅降低重粘土的含水量，同時(shí)還能對(duì)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(chǎng)石灰要能滿(mǎn)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(jí)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

8、成能通過(guò)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?；彝涟韬鸵鶆颍淝疤釛l件是布灰要均勻，否則無(wú)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)度在評(píng)定時(shí)因變異系數(shù)過(guò)大而評(píng)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(duì)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12遍，使其表面平整，然后打上方格網(wǎng)（方格網(wǎng)一般以20 m *20m為好）

9、，根據(jù)設(shè)計(jì)的灰劑量（灰劑量=十灰質(zhì)量/十素土質(zhì)量）及確定的方格網(wǎng)內(nèi)素土十質(zhì)量（路拌法 灰劑量一般應(yīng)增加12%）,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(lái)進(jìn)行均勻布灰 （風(fēng)大時(shí)不應(yīng)布灰）?；也纪瓿杉纯砂韬停话惆韬?3遍即可（具體遍數(shù)由試驗(yàn)確定）, 但不得留有“素土”夾層，同時(shí)要拌入到下一結(jié)構(gòu)層約10 mm深處。在拌和過(guò)程中應(yīng)隨時(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，二次拌和，二次檢驗(yàn)，直到灰劑量滿(mǎn)足要求為止，防止因灰劑量不足造成 強(qiáng)度滿(mǎn)足不了設(shè)計(jì)要求。對(duì)于高等級(jí)公路，現(xiàn)在提倡使用袋裝的磨細(xì)的生石灰粉 （磨細(xì)的生石灰粉

10、相對(duì)消石 灰而言?xún)r(jià)格要貴些，但總體算下來(lái)價(jià)格相當(dāng)），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。之后我們對(duì)此進(jìn)行了認(rèn)真總結(jié)，概括起來(lái)至少有如下幾點(diǎn)好處：3. 2. 1對(duì)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(duì)于過(guò)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)白分 點(diǎn) o3. 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)行布灰且布灰面積乂不大， 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(shuō)省時(shí)乂省工。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十

11、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5C,并最好在第一次冰凍來(lái)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(duì)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(guò)冬” ，同時(shí)也為以 后施工做一些準(zhǔn)備工作。例如，合徐北 06標(biāo)段就有過(guò)這樣的教

12、訓(xùn)：施工單位沒(méi)有過(guò)多 考慮季節(jié)性的影響，強(qiáng)行施工的一段約 1Km灰土，也沒(méi)有對(duì)成品采取防護(hù)措施，結(jié)果 灰土表層有56cm厚度被凍壞，只好自認(rèn)倒霉，可以說(shuō)費(fèi)工費(fèi)時(shí)乂費(fèi)錢(qián)。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(cè)， 合格后就開(kāi)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， 杜絕灰土層表面十濕交替現(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(chē)除外）。養(yǎng)生不好會(huì)產(chǎn)生十縮裂縫，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(jiàn)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

13、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。局部含水 量過(guò)大易產(chǎn)生彈簧現(xiàn)象；拌和不均或局部粗細(xì)顆粒離析易導(dǎo)致松散現(xiàn)象； 石灰土表面過(guò) 于十燥或薄層貼補(bǔ)易產(chǎn)生大面積起皮現(xiàn)象；壓路機(jī)碾壓方式不當(dāng)易產(chǎn)生擁包現(xiàn)象。為防 止上述這些病害出現(xiàn)，在施工過(guò)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(guò) 15mm,特別是重粘土。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 佳含水量的土 1%范圍之內(nèi)，且要拌和均勻。4. 1.3碾壓過(guò)程中，石灰土表面應(yīng)始終保持濕潤(rùn)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

14、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(jiàn)，主要是施工單位對(duì)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)最后進(jìn)行整平時(shí)“下刀不宜過(guò)深”，測(cè)量人員始終跟蹤監(jiān)控，平地機(jī)手必須服從 測(cè)量人員的指揮。4.1.5在進(jìn)行灰土整平時(shí)，要有人工配合，對(duì)灰土表層鑲嵌的土塊或石塊進(jìn)行活除，避 免平地機(jī)最后精平是時(shí)因此而帶出溝槽坑洼。4. 1.6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”的原則，連續(xù) 不斷地且在最短時(shí)間內(nèi)碾壓至規(guī)定密實(shí)度。 另外根據(jù)投入的壓路機(jī)臺(tái)數(shù)及氣候條件， 合 理選擇作業(yè)面長(zhǎng)度。若作業(yè)段過(guò)長(zhǎng)，不能在有效時(shí)間內(nèi)碾壓成型，一方面會(huì)因氣溫高時(shí) 造成灰土表層失水過(guò)多，

15、出現(xiàn)松散現(xiàn)象，壓不密實(shí)；另一方面遇到天氣不好，還沒(méi)有來(lái) 得及完全成型就突然降雨，造成施工中斷，部分勉強(qiáng)成型的灰土可能會(huì)出現(xiàn)一些諸如“結(jié) 殼”、“龜裂”等質(zhì)量病害，而未成型的灰土也將為以后再次施工帶來(lái)一定的麻煩。4.2石灰土成型初期出現(xiàn)鼓包、開(kāi)裂現(xiàn)象及防治4. 2. 1石灰中常含有過(guò)火石灰，在石灰穩(wěn)定土成型后，過(guò)火石灰顆粒才逐漸消解，體積 膨脹，引起成型后的石灰土層隆起，形似“蘑菇”。為消除這種病害，通常將生石灰提 前1012天運(yùn)到施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行充分消解，且消解后的石灰要過(guò)10mm篩后才能使用。然而施工單位一般都省去了過(guò)篩這道工序， 因此在進(jìn)行布灰和拌和時(shí)，施工單位必須派 專(zhuān)人剔除那些還沒(méi)有完全消

16、解的過(guò)火石灰。4. 2. 2實(shí)際施工過(guò)程中，經(jīng)常會(huì)發(fā)現(xiàn)石灰土成型 12天出現(xiàn)大量裂縫現(xiàn)象，高溫季節(jié) 尤為明顯。這主要有兩方面原因造成：一種是石灰土自身含水量過(guò)大，保濕養(yǎng)生不及時(shí)， 水化反應(yīng)后，石灰土含水量減少，產(chǎn)生十縮裂縫；另一種是降溫過(guò)程中石灰土材料產(chǎn)生 體積收縮，形成溫縮裂縫。為了減輕或消除這種病害，石灰土宜在接近最佳含水量時(shí)成 型，成型后必須及時(shí)采取有效措施保濕養(yǎng)生， 養(yǎng)生期一般不少于7天，養(yǎng)生期應(yīng)封閉交 通；成型的石灰土冬季要覆蓋保護(hù)好。4. 2.3要控制好素土的塑性指數(shù)，使其在 12-20范圍之內(nèi)。塑性指數(shù)高于20的石灰土 容易開(kāi)裂，如重粘土，這種土對(duì)含水量也比較敏感，含水量越大越容易開(kāi)裂，所以在碾 壓時(shí)要按含水量的下限來(lái)進(jìn)行控制，對(duì)減少石灰土開(kāi)裂大有好處；當(dāng)然塑性指數(shù)小于12也不好，雖然容易拌和與碾壓成型且不開(kāi)裂，但往往造成強(qiáng)度達(dá)不到設(shè)計(jì)要求，所 以要兼顧考慮。4.2.4為了減少或避免成型的石灰土裂縫的產(chǎn)生， 也可以在石灰土中摻入一定量的粗粒 料，如石屑、小規(guī)格碎石等。當(dāng)然這種辦法肯定會(huì)提高工程造價(jià)， 同時(shí)也將會(huì)給施工帶 來(lái)一定困難，今后能否付諸實(shí)施，這里只能拭目以待了。5. 結(jié)束語(yǔ)雖然石灰土施工工藝比較復(fù)雜，受外部因素影響很大，但只要我們能夠活楚了解其 施工機(jī)理，做到先知先覺(jué)，施工