綜合考試:二灰土底基層的施工工藝及檢測
來源:育路教育網發布時間:2012-04-25 10:18:38
摘 要】介紹了用高塑性粘土做二灰土的施工方法,分析了二灰土起皮和松散的原因及處理方法,強調了二灰土質量檢測的注意事項。
【關鍵詞】二灰土 施工工藝 質量檢測
1 前言
同三國道主干線汾水至灌云高速公路路面底基層設計為20cm厚的二灰土,采用路拌法施工,按照《公路路面基層施工技術規范》(JTJ034-2000)的要求,壓實度為95%,7d無側限抗壓強度為0.6MPa。根據連云港地區土源的實際情況,所用土質為高塑性粘土,很難粉碎,塑性指數高達32.5,超過了規范要求,從而造成二灰土的施工難度較大,不易達到規范要求。為此,需對高塑性粘土進行摻灰砂化處理,摸索出合理的粉碎方法,并通過優化二灰土的配合比設計和施工工藝來嚴格控制施工質量。目前該高速公路的二灰土已達到規范要求。眾所周知,質量檢測試驗結果是工程質量的判斷依據,為保證工程質量,檢測試驗應在嚴格執行現行有效試驗規程的前提下,對具體操作做進一步的分析,排除試驗過程中的不良影響因素,確保試驗數據的科學公正。
2 原材料
2.1 土
采用路線附近的取土坑集中取土,液限W1=58.3%,塑限Wp=25.8%,塑性指數Ip=32.5,天然含水量為40%左右,經判斷為高塑性粘土。
2.2 石灰
采用山東臨沂地區所產的石灰,系Ⅲ級鈣質灰,消石灰Cao+Mgo含量約為57%。
2.3 粉煤灰
采用連云港新海電廠濕排粉煤灰。
3 二灰土配合比設計
配合比設計要指導施工并服務于施工,應按施工所能達到的情況,初步定出施工方案。由于高速公路沿線土的塑性指數較高且含水量較大,施工前必須對現有的土質進行改性才能使用。因此,配合比設計時所用的土樣為摻3%石灰砂化7d的土,經檢測,砂化7d后灰土的有效灰劑量僅剩1%,而土的塑性指數已由原來的32.5降至16.7;仍選用Cao+Mgo含量為57%、剛滿足Ⅲ級灰的石灰;擊實試驗和強度試驗所用樣品采用同一次取樣。經過多種配比試驗。
結合本地區經驗,考慮二灰土后期強度,施工時采用的配合比為:石灰∶粉煤灰∶土=9∶27∶64。
4 試驗路施工
試驗路施工的主要目的:摸索出土的粉碎工藝,確定二灰土生產過程中各種原材料的用量和布料方法,確定二灰土的拌和遍數,二灰土含水量的控制方法,掌握二灰土的整形方法,確定二灰土的碾壓工藝(碾壓時的機械組合,碾壓遍數,碾壓時間),確定二灰土的松鋪厚度,了解二灰土的養生情況及生產能力,對配合比進行驗證。
4.1 機械準備
需配備足夠數量的穩定土路拌機、壓路機、平地機、推土機、鏵犁及旋耕機、灑水車、配套的運輸設備。
4.2 原材料準備
根據配合比及擊實試驗結果計算各種材料的用量。
4.2.1 土
先在取土場將3%的生石灰摻入土中用于吸水和砂化,悶料1d,再運至已交驗的路基上;先用推土機初步粉碎整平,再用鏵犁及旋耕機多次翻拌,將較大的土塊粉碎,悶料4~5d,當土的含水量降至最佳含水量時再用路拌機粉碎一遍,此時觀察其粉碎效果,若效果較好則再繼續粉碎1~2遍即能達到規范要求;若效果不明顯且有大量堅硬的土塊,則停止用路拌機粉碎(經試驗,此時路拌機即使繼續粉碎5~6遍也不易達到規范要求),這時應向土內灑水,讓水將土塊濕透,由于土塊吸水膨脹,再悶料半天至1天,然后用路拌機粉碎1~2遍,土顆粒即能小于15mm。用平地機整平并穩壓,在整個施工段落內抽取若干個點,測出各個點土的每平方米重量、厚度和含水量,計算出土的松方容重和平均厚度,以便準確控制用土量。
4.2.2 撒布粉煤灰
先檢測出粉煤灰的含水量,按配合比設計用量,將每車粉煤灰過磅,計算每車粉煤灰的攤鋪面積,用石灰在整平好的素土上打格上粉煤灰;用平地機將粉煤灰整平并穩壓,再按測每平方米的重量、厚度的方法,計算出粉煤灰的密度和平均厚度,校核粉煤灰的用量。
4.2.3 撒布石灰
生石灰進場后根據施工計劃提前將生石灰消解,用振動篩過篩,用撒布粉煤灰的方法撒布石灰,由于石灰的用量較少,用平地機將石灰攤平后再用人工找平,檢測并計算出石灰的密度和平均厚度。
4.3 拌和
石灰撒布好后,用路拌機拌和,先拌和1遍,測定混合料的含水量,若含水量過小,根據需水量灑水,并將二灰土的含水量控制在比最佳含水量高1~2個百分點,悶料半小時,再用路拌機翻拌1~2遍;在每次翻拌過程中,應有2~3人挖槽檢查路拌機是否將二灰土拌勻拌透,二灰土底部是否有素土夾層和漏拌的條帶。二灰土拌勻后,抽取試樣檢測灰劑量,做標準擊實試驗,用配合比試驗時的擊實結果校核現場二灰土的配合比是否準確,并成型二灰土強度試件。
4.4 整形
拌和好二灰土后,用推土機的履帶穩壓1~2遍,消除二灰土潛在的壓實不均勻現象(特別是路拌機輪胎壓過的地方),然后用輕型壓路機再穩壓一遍,用平地機整形。
4.5 碾壓
精平后檢測高程,用輕型壓路機(12t~15t)靜壓,穩壓1~2遍,穩壓過程中找出低洼的地方,將低洼地方的二灰土表面刨松后再用新鮮二灰土填補穩壓;穩壓后用振動壓路機弱振(高頻低幅,激振力約200kN)2~3遍,再用振動壓路機強振(低頻高幅,激振力約330kN)1~2遍;然后用光三輪壓路機(18t~21t)靜壓;最后用膠輪壓路機終壓1~2遍。振動壓路機強振1遍后,開始檢測壓實度,一般光三輪壓路機壓1~2遍即能達到95%的壓實度;再檢測二灰土頂面高程,計算松鋪系數,一般在1.15左右。
通過壓實度的檢測發現,振動壓路機碾壓主要增加二灰土下部的密度,靜壓主要增加二灰土上部和表面的密度,壓實度隨著碾壓遍數的增加而增加,當壓實功達到一定數量后壓實度不再增加;再繼續碾壓,隨著碾壓遍數的增加壓實度反而減小,且表面松散,若此時壓實度仍達不到要求,說明該壓實組合不合理,應重新調整壓實方案。
4.6 養生
由于高塑性土的膨脹性較大,且這種土一般采用高于最佳含水量碾壓,因此當二灰土失水后易發生開裂;良好的養護能及早地提高二灰土的強度,減少二灰土的表面起皮和松散。