石灰土質(zhì)量控制要點

1、石灰土施工的質(zhì)量控制1. 引言石灰土具有造價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?，F(xiàn)結(jié)合多條路的工作實踐，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. 石灰土壓實質(zhì)量控制壓實度是石灰土質(zhì)量控制主要技術(shù)指標(biāo)之一。影響石灰土壓實效果的因素較多，主要是標(biāo)準(zhǔn)密度，壓實機(jī)具，壓實工藝，灰土拌和的均勻性，碾前含水量及壓實層厚度等。2.1確定準(zhǔn)確的標(biāo)準(zhǔn)密度標(biāo)準(zhǔn)擊實試驗是控制石灰土壓

2、實質(zhì)量不可缺少的重要試驗項目，壓實度可靠的一個重要前提就是要求最大干密度準(zhǔn)確與測點實際干密度相對應(yīng)。標(biāo)準(zhǔn)密度是用來衡量現(xiàn)場壓實度的尺度，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)密度的擊實試驗時，必須嚴(yán)格按照試驗規(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。止匕外，平時在施工過程中還要時刻注意填筑土的土質(zhì)有無大的變化，一旦發(fā)現(xiàn)變化，就要及時重做擊實試驗，做到既要客觀、公正，又要保證工程質(zhì)量。3. 2重視石灰土試驗段施工在石灰土正式施工前必須先進(jìn)行試驗段施工，這是灰土施工前必不可少的重要工序。通過試驗段的修筑，我們能夠確定壓實機(jī)械的選擇和最佳組合，碾壓的基本

3、原則，灰土均勻性所需的拌和遍數(shù)，松鋪系數(shù)及壓實層厚度，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值的參考數(shù)據(jù)，為今后優(yōu)質(zhì)高效施工打下堅實基礎(chǔ)。4. 3碾前含水量的控制含水量對石灰土的碾壓是一個特別敏感的指標(biāo)，對壓實效果影響比較顯著，所以含水量控制得好與壞，將直接關(guān)系到壓實的成功與失敗。同時對施工單位，從經(jīng)濟(jì)角度來說，在接近最佳含水量時進(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)碾壓時效果最佳，超出這個范圍，就有可能出現(xiàn)“彈簧”，影響壓實質(zhì)量。但這個范圍也不是一成不變的，還要根據(jù)施工時的天氣、氣溫、季節(jié)等環(huán)

4、境的具體情況而定。在碾壓前能夠及時準(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，這道工序不能省去。5. 4布灰要均勻采用路拌法進(jìn)行石灰土施工時，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。而灰劑量對壓實度的影響比較明顯，這將導(dǎo)致布灰少的地方壓實度過高甚至超百，而布灰多的地方又將會出現(xiàn)壓實度不夠的“假象”。這個問題很容易被忽視，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

5、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，施工層實際干密度相對變小，這時候如果再用原來的標(biāo)準(zhǔn)密度，就可能造成壓實度不夠的“假象”。試驗證明含灰量每增加1個百分點，則壓實度相應(yīng)降低0.50.8個百分點，這一點是我們在施工時值得注意的一個問題。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。后來我們會同現(xiàn)場辦中心實驗室對出現(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)量控制的另一個主要技術(shù)指標(biāo)。影響石灰土強(qiáng)度的因素較多，但

6、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，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)計與規(guī)范要求，但強(qiáng)度就是達(dá)不到設(shè)計要求。最后不得不摻了一定量的水泥后，才能滿足設(shè)計強(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，否則與灰很難拌和均勻，進(jìn)而影響到強(qiáng)度。實踐經(jīng)驗告訴

7、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23天，這樣不僅降低重粘土的含水量，同時還能對重粘土進(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，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)試驗時用灰級別一致，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，只有符合質(zhì)量要求時方可使用，否則拒

8、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)度在評定時因變異系數(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12遍，使其表面平整，然后打上方格網(wǎng)（方格網(wǎng)一般以20m*20m為好），根據(jù)設(shè)計的灰劑量（灰劑量=干灰質(zhì)量/干素土質(zhì)量）及確定的方格網(wǎng)內(nèi)素土干質(zhì)量（路拌法灰劑量一月應(yīng)增加12%）,準(zhǔn)確計算

9、出每個方格網(wǎng)內(nèi)所需消石灰質(zhì)量來進(jìn)行均勻布灰（風(fēng)大時不應(yīng)布灰）?；也纪瓿杉纯砂韬?，一般拌和23遍即可（具體遍數(shù)由試驗確定），但不得留有“素土”夾層，同時要拌入到下一結(jié)構(gòu)層約10mm深處。在拌和過程中應(yīng)隨時檢查含水量，使其略大于最佳值。拌好后及時進(jìn)行灰劑量試驗，石灰劑量必須符合設(shè)計與技術(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，直到灰劑量滿足要求為止，防止因灰劑量不足造成強(qiáng)度滿足不了設(shè)計要求。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（磨細(xì)的生石灰粉相對消石灰而言價格要貴些，但總體算下來價格相當(dāng)），如合徐北10標(biāo)段在石灰土施工時使用的就是磨細(xì)的生石灰粉。之后我們對此進(jìn)行了認(rèn)真總結(jié)，

10、概括起來至少有如下幾點好處：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，試驗表明一般能降低5個百分點左右03. 2.3由于袋裝石灰重量比較標(biāo)準(zhǔn)，運用方格網(wǎng)進(jìn)行布灰且布灰面積又不大，便于布灰均勻。3. 2.4省去中間消解、倒運等一些環(huán)節(jié)，可以說省時又省工。3. 3含水量控制碾壓時控制好含水量，能夠較好地改善或防止灰土干縮縫的出現(xiàn)，否則不但會降低石灰土自身的強(qiáng)度，破壞板體結(jié)構(gòu)，而且還會反射到上面層，影響工程整體質(zhì)量。另外含水量控制好，容易碾壓密實，其強(qiáng)度也會相應(yīng)提高。3.

11、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臨之前一個月完成或結(jié)束施工。否則成型的灰土表層會被凍壞，具強(qiáng)度會大打折扣。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)段就有過這樣的教訓(xùn)：施工單位沒有過多考慮季節(jié)性的影響，弓S行施工的一段約1Km灰土，也沒有對成品采取防護(hù)措施，結(jié)果灰土表層有56cm厚度被凍壞，只好自認(rèn)倒霉，可以說費工費時又費錢。3.5成品灰土

12、養(yǎng)生要及時到位石灰土成型后應(yīng)及時進(jìn)行壓實度檢測，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常會出現(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；石灰土表面過于干燥或薄層貼補(bǔ)易產(chǎn)生大面積起皮現(xiàn)象；壓路機(jī)碾壓

13、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)，在施工過程中應(yīng)注意以下幾點：4.1.1土塊要充分粉碎，其最大粒徑不應(yīng)超過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)象在灰土驗收時比較多見，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“寧高勿低”，平地機(jī)最后進(jìn)行整平時“下刀不宜過深”，測量人員始終跟蹤監(jiān)控，平地機(jī)手必須服從測量人員的指揮。4.1.5在進(jìn)行灰土

14、整平時，要有人工配合，對灰土表層鑲嵌的土塊或石塊進(jìn)行清除，避免平地機(jī)最后精平是時因此而帶出溝槽坑洼。4.1.6碾壓時，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)不斷地且在最短時間內(nèi)碾壓至規(guī)定密實度。另外根據(jù)投入的壓路機(jī)臺數(shù)及氣候條件，合理選擇作業(yè)面長度。若作業(yè)段過長，不能在有效時間內(nèi)碾壓成型，一方面會因氣溫高時造成灰土表層失水過多，出現(xiàn)松散現(xiàn)象，壓不密實；另一方面遇到天氣不好，還沒有來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一定的麻煩。4.2石灰土成型初期出現(xiàn)鼓包、開裂現(xiàn)

15、象及防治4. 2.1石灰中常含有過火石灰，在石灰穩(wěn)定土成型后，過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天運到施工現(xiàn)場進(jìn)行充分消解，且消解后的石灰要過10mm篩后才能使用。然而施工單位一般都省去了過篩這道工序，因此在進(jìn)行布灰和拌和時，施工單位必須派專人剔除那些還沒有完全消解的過火石灰。5. 2.2實際施工過程中，經(jīng)常會發(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大，保濕養(yǎng)生不及時，水化反應(yīng)后，石灰土含水量減少，產(chǎn)生干縮裂縫；另一種是降溫過程中石灰土材料產(chǎn)生體積收縮

16、，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成型，成型后必須及時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。6. 2.3要控制好素土的塑性指數(shù)，使其在1220范圍之內(nèi)。塑性指數(shù)高于20的石灰土容易開裂，如重粘土，這種土對含水量也比較敏感，含水量越大越容易開裂，所以在碾壓時要按含水量的下限來進(jìn)行控制，對減少石灰土開裂大有好處；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裂，但往往造成強(qiáng)度達(dá)不到設(shè)計要求，所以要兼顧考慮。7. 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)然這種辦法肯定會提高工程造價，同時也將會給施工帶來一定困難，今后能否付諸實施，這里只能拭目以待了。5.結(jié)束語雖然石灰土施工工藝比較復(fù)雜，受外部因素影響很大，但只要我們能夠清楚了解其施工機(jī)理，做到先知先覺，施工過程