掺灰土路基综合项目施工基本工艺和质量控制.docx

掺灰土路基施工工艺和质量控制
一、工艺原理
掺灰土是利用在土中掺入石灰材料后，石灰和土之间发生强烈作用，从而使土性质发生根本改变。开始表现为土塑性降低、最好含水率增大和最大密实度减小等，随即粘土颗粒就形成粗粉粒状，从而板体性、强度和稳定性提升。
二、材料选择
石灰和土作用时关键发生以下反应：
① 灰消解CaO+H2O=Ca(OH) 2+热量
② 石灰硬化 Ca(OH) 2+CO2+nH2O=CaCO3+(n+1)H2O
石灰：石灰采取Ⅲ级以上生石灰或消石灰，并进行有效CaO+MgO含量试验，生石灰有效含量达成70％以上，消石灰有效含量达成55%以上时才能够使用。要尽可能缩短石灰存放时间，如露天堆放时间较长时，要加以覆盖保管，不应遭日晒雨淋
土：土质用塑性指数15-20粘性土，和含有一定量粘性土中粒土和粗粒土，塑粒指数偏大粘性土，要加强粉碎，粉碎后土块最大尺寸不应大于15mm，土中不得含有树根杂草等物。
三．施工准备
1、土工试验及灰土试配
对土和生石灰进行土工试验，试验内容有：土液限、塑限、含水率、密度、相对密度、土击实、土强度（CBR值）、生石灰有效成份试验。
掺灰土试验关键包含最大干密度，最好含水率、CBR值等检测。
2、取土场部署
（1）取土深度可依据用土量和取土坑面积确定。取土场应设置纵、横向坡度和完整排水系统。施工前在四面设排水沟，以降低地下水位。排水沟要和农田排水渠道连通，以利于降雨等原因流入取土坑地表水能顺利排除。
（2）取土场开挖前先清除地表20cm厚耕作层，并把清除耕植土堆积在取土坑四面形成土埂，待取土结束后覆盖平铺，方便立即恢复生产力。
（3）为确保雨后能正常运输，进出土场便道应修整平整，碾压密实，符合施工时通行能力和载关键求，并应在施工期间定时维护。
四、施工工艺
1、土场拌灰
取土场借土掺灰采取挖掘机和装载机配合拌合。取土方向应顺从场地排水方向，长度以30-50m为宜，依据取土场几何尺寸确定，深度以2-3m为宜。先划定取土方格确定一次拌和取土深度，计算出拌和土方量和用灰量，掺灰时先按设计量60%-70%掺加，将要求质量石灰均匀撒在土场划定方格内，利用挖掘机将原状土挖出后在取土坑一侧码放成土龙，土龙应宽度高度一致，有利于二次布灰，装载机按计算剩下用灰量将30%-40%生石灰再撒于土龙上，利用挖掘机进行初拌。再用挖掘机配合装载机复拌，经过1-2次翻拌，土粒表面基础包裹着石灰，这时粒径在15-30cm土块有30%左右，这么灰土不能直接上路堤使用。应在后续倒堆过程中将大土颗粒打坏，使石灰进入大颗粒土内部。再经过1-2次倒堆，土块基础全部在10cm以下。这么在场地内反复倒垛3～4次，直至拌合均匀。焖灰5-7天后，待土含水率达成符合规范要求时，运到施工场地。
2、灰土路基填筑
当灰土在土场内经数次处理，可将灰土运到验收合格下层路段上。
上料后用推土机将土推开，推土可采取斜向推开方法。推土机将土基础推平，经过履带碾压起到将土颗粒深入破碎作用。以后，用轻型压路机稳压一遍，用平地机进行一遍初平，然后利用旋耕机、路拌机进行翻拌、晾晒，并用路拌机将灰土破碎成细颗粒状。
在填筑之前应检测灰土含水率是否靠近最好含水率，假如含水率仍然无法降低至最好含水率±2%时，则运至现场后要进行合适翻晒，使灰土达成最好含水率±2%状态，便于路基压实。
3、运输、整平及碾压
施工前选择有代表性路段进行工艺试验，以确定合理机械设备组合方法及碾压工艺，指导全线掺灰土路基施工。
运输采取自卸汽车运输，运输时采取苫布等防护方法进行苫盖，以确保不致污染环境，并保持土含水率不受损失。
整平采取推土机配合平地机整平，根据压实系数，严格控制每一层松铺厚度。
整平后，当灰土已破碎至细颗粒状后，检测石灰量、含水率，当石灰量合格、含水率达成或靠近最好含水率时，开始碾压成型。当混合料处于最好含水率±1%时（如表面水分不足，应合适洒水），立即用振动压路机进行碾压。碾压采取“先轻后重”“先慢后快”方法，先用光轮压路机或振动压路机静压1遍，然后采取振动压路机振动压实，碾压时由边向中碾压。有超高段由内侧起向外侧碾压。碾压时后轮应重合1/2轮宽，后轮必需超出两段接缝处。后轮压完路面全宽时即为一遍。最终改用光轮压路机低速碾压，达成平整光洁，边缘顺直，表面无轮迹。碾压过程必需错轮1/3曲线由内外侧碾压，碾压速度控制在3-5km/m。碾压通常控制在5-6遍和最终一遍为静压，其它为振动碾压。
碾压过程中，石灰稳定土表面应一直保持湿润。如表面水蒸发得快，应立即补洒少许水。如有“弹簧”、松散、起皮等现象，应立即翻开重新拌和，或用其它方法处理，使其达成质量要求。碾压结束后，检测压实度和灰剂量，检测合格进行下层填土，确保施工质量。
五、关键施工关键点
1、在路基填筑过湿土时，宜预先在土场采取焖灰处理，过程中要翻拌4遍左右，以降低含水率和减小土体颗粒。
2、路基上土后加强翻晒，在高于标准击实含水率1~2个点，快速碾压成型。
3、路基填筑时严格控制填筑厚度，压实后不许可超出30cm。厚度过薄工序增多，浪费人工和机械台班，也影响工期，过厚下层土翻不透，旋耕机更难粉碎到正常厚度，当上层土翻晒，粉碎到要求程度时进行整平、碾压，因为下层土水分没有散失，即使碾压也无法满足压实度要求，重型压路机反复碾压时，路基将形成“弹簧”状态，使路基无法稳定，也无法继续施工，最终只能返工重作，所以，路基填土厚度是过湿土施工必需严格控制指标。
4、采取21t以上压路机进行施工，尤其要重视三轮压路机碾压遍数。
5、石灰堆放时间不宜太长，尤其在没有覆盖情况下，其有效钙镁含量会大幅度下降，原先质量符合要求石灰在无覆盖情况下堆放多个月，可使其质量降为等外石灰。
6、石灰土在使用前应确保石灰充足消解，少用消解不充足石灰处理路基，碾压成型后，遇雨过程中，未充足消解石灰继续消解，会引发局部胀松鼓包，形成蘑菇状，影响路基强度和平整度。
7、施工中要严格控制最好含水率，在高温季节施工时，过湿土外表很快晾晒较干，而里面土含水率仍然很大。当使用旋耕机翻晒，粉碎里层湿土时，外层土也随之一起晒，又成为干土，含水率小于最好含水率，不轻易压到要求密实度，所以，应该在回填土上路基之前，将其在土场进行翻晒、粉碎，至含水率均匀，且大于最好含水率2 %左右再回填，这么能够少掺灰，同时也能够降低因为土块形成颗粒状麻面。
六、质量通病
在施工过程中掺灰土轻易出现质量通病，集中表现在不好成型，关键有三个方面，表层起皮，弹簧和裂缝。
1、表层起皮现象
掺灰土表层起皮既影响美观又影响路面质量，因为这些起皮很轻易形成夹层，起皮现象归纳起来有两种情况：第一是因为表层过湿，碾压时掌握不好掺灰土被压路机轮子粘起，而出现麻麻点点，并越积越多；第二是因为表层含水率过小，碾压时发生推移而起皮。对于第一个情况而言，碾压时要掌握好时间，待表层靠近最好含水率时进行碾压，第二种情况出现则比较麻烦，若是整层灰土含水率均小于最好含水率则应重新洒水补充水分后再拌合。若是因表面2~3cm厚掺灰土含水率不够，则先洒水补充水分待表面掺灰土靠近最好含水率不发生粘轮而进行碾压。
局部掺灰土表面有起皮和松散现象，其关键原因为：①平地机操作手技术较差，整平次数过多，使得掺灰土表面有贴补薄层，并造成表面含水率过小;②过分碾压。所以，在掺灰土施工时要将松铺系数合适调大，整平时将高出掺灰土刮除，做到“宁刮勿补”，降低整平次数。一旦出现局部起皮和松散现象，即使再洒水碾压也不能将已起皮和松散部分密实地紧贴在下部掺灰土上，只能待掺灰土强度形成后将表面这部分铲出，不然将会形成一层软弱夹层。
2、掺灰土弹簧现象
掺灰土弹簧现象有两种情况：一个是因为掺灰土过干出现干弹簧，第二种是因为掺灰土过湿而出现湿弹簧，掺灰土最好含水率比较大，通常在19％左右，伴随石灰百分比增加，最好含水率也增大。所以，在掺灰土拌合以后要控制好含水率，尽可能降低弹簧现象出现，从而加紧施工进度。
3、掺灰土裂缝现象
掺灰土因为配比、施工不妥很轻易产生裂缝，有缝可宽达4~5mm，而且纵横交错，严重影响路面基层整体性和灰土强度，产生裂缝关键原因有：
1）土责问题影响
土质塑指越高则掺灰土出现裂缝机率越大，这是因为塑性指数高土有较强伸缩性，遇水膨胀，烘干则收缩，所以在选择掺灰土土质时，应选择塑指在20以下土质，但不能低于10，假如塑指太低则影响掺灰土强度。
2）含水率影响
因为掺灰土中有石灰成份对水敏感性相对较弱，而施工时其含水率略比最好含水率偏大2~3％，轻易成型，且不起皮，并轻易压实，但因为含水率增大，加上成型以后，水分蒸发速度快，所以，掺灰土中土产生猛烈收缩从而造成掺灰土开裂，含水率越大开裂程度就越宽越深。
这三种常见质量问题，大多和含水率相关，控制好含水率则是掺灰土成功一个关键，所以，作为施工人员必需严格掌握掺灰土含水率控制，在春、夏交接阶段因为气温高水分蒸发快，那么含水率略为比最好含水率偏大2~3％，假如在雨季或夏、秋交接时间常常下雨则施工含水率控制在最好含水率为好，同时要尤其注意是含水率检测方法，用烧失量检测掺灰土含水率可能出现较大偏差，这是因为掺灰土中因为含有易燃物质煤，在作烧失量时候有一部分物质被烧掉而总重量变轻，假如将这一部分烧失量当做含水率那么肯定会出现含水率偏低而不准，明明测出掺灰土含水率大于或靠近最好含水率，而碾压起来却全部极难成型，甚至出现严重起皮。当然采取烧失量测定含水率速度比较快，这方法也能够采取，不过这种试验手段使用之前，必需由烘干法和烧失量多作几组对比试验从而确定同一路段，同一级配石灰烧失量，这么就在烧失量基础上减去确定石灰烧失量即得出实际含水率，来指导施工。
施工时应尤其注意平整过程中掺灰土表层水分蒸发损失，所以要求上料时，掺灰土略为高1~2cm，由平地机刮送往前推移，伴随掺灰土多出料增加施工人员能够借助装载机运输，这么作能够达成两个目标。一是杜绝了薄层贴补；二是减慢了掺灰土表面水分蒸发，这道工序十分关键，要求现场施工人员要严格掌握，能收到事半功倍作用。
七、雨季施工方法
1、雨季施工坚持“两个立即”：一遇雨立即检验，积水立即排除；雨后立即检验、翻浆根本处理。修建临时排水设施，确保雨季作业场地不被淹没，并能立即排除地面水。
2、各工序要紧密衔接，运料车和工地备有防雨设施，并做好路基两侧排水工作，预防路基边坡水毁。
3、路堤应分层填筑，每层表面保持大于2%排水坡度，并应选择含水率适中土进行填筑，尽可能缩短土晾晒时间，立即完成土方压实。
4、雨季施工应掌握标准是：提早上土，铺灰翻拌，充足利用两次降雨间隙，突击成活。掺灰前注意收听天气预报，如遇降雨前不能完成碾压工序则不得进行填筑，拌和灰土当日未成活路段，晚上收工前要做出路拱，排压防雨。降雨时不应进行灰土路基施工，施工中遇雨路段如含水率偏大，雨后以铧犁翻拌晾晒。拌和成活灰土待靠近最好含水率时应立即进行整形、碾压。
5、假如施工过程中遇雨，对已成型路段，为防雨水渗进土基，抢在下雨前用防雨布整体覆盖，待雨过天睛，打开防雨布，进行必需复压，即可进行下一层施工，这么，既能确保路基压实度，又能争取工期。
6、对于已掺入石灰，而未来得及整平碾压路段，遇雨时要进行抢压，同时也用防雨布进行覆盖，因为路基高低不平，局部地方会渗透雨水，待雨停后，应立即打开防雨布，进行局部翻晒，粉碎处理，部分积水严重地方可将超厚土挖掉，换填拌和均匀灰土，然后进行整平、碾压，至压实度合格为止。
7、对于遇雨抢压，没使用防雨布路段，雨停后要用五划犁单向耕翻而不宜直接用旋耕机旋碎、晾晒，因为湿土粘连，裹包旋刀，而且碎土块形成较密覆盖，下层土去水困难，而用拖拉机犁刀耕。土块较大，土块间空隙也大，空气流通，便于降低含水率，再配以旋耕，使土块含水率均匀，便于压实。