备料
(1)盐分较高的粉砂土与粘性土:混合料中用土选用粘性土(亚粘土),土粒最大粒径≤15mm,硫酸盐含量超过0.8%的土和有机质含量超过10%的土均不能使用。
(2)石灰:选用符合规定的Ⅲ级以上的生石灰或消石灰,石灰要分批进料, (3)水泥:符合国家技术标准的要求,初凝时间大于4h,终凝时间大于6h,采用强度等级为42.5的普通硅酸盐水泥,性能符合《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》(GB175-2007)的规定。 泥石灰土稳定土施工工艺流程
测量放样→取土运土→布土→布石灰→石灰拌和→含水量调整→石灰土整形→布水泥→水泥拌和→水泥土整形→混合料碾压→接缝处理→养生养护 主要施工检验方法 检查项目 路基压实度 灰剂量 水泥剂量 详细施工方法 (1)测量放样
试验路段填筑前,先进行路基中线及边桩放样工作,确定实际填筑的路基长度及宽度,根据松铺厚度计算松方数量,再根据运输车辆的斗容量,采用石灰划出10m×10m方格网控制卸料的间距和排距。 (2)取土及运土
①取土:在土方开挖前,先形成场内临时排水系统和降水系统,以控制土料的含水量。取土开挖分层进行,每层厚度以1~2m为宜。若发现不合格土料在取土场就要全部清除,不允许上路基。
②采用挖掘机一台在取土场挖装,自卸汽车运至现场。路基填筑前,先进行中线桩及边桩放样工作,并测量其标高,确定实际填筑的路基长度、宽度,根据
检测手段 无侧限抗压强度 EDTA 检验标准 ≥1.0MPa 粘土 ≥5% ≥3% 备 注 松铺厚度计算松方数量,再根据运输车辆的斗容量,划出石灰方格网控制卸料的间距和排距。
③土方路堤填筑采用分层填筑,每层压实20cm,填筑前将在路基左、中、右设置控制松铺厚度的层铺标志桩,并挂线作业。
④施工中采取横断面全宽、纵向分层填筑方法施工。填料采用挖掘机配合自卸汽车运输。 (3)布土
为控制摊铺厚度和减少摊铺时间,为了控制好布土密度,根据自卸车装土体积,计算出每车应摊铺面积,然后划成10m×10方格,每格倒一车,满足施工要求。
布土完成后,先用推土机将土推平,测定含水量,当含水量较小时须用洒水车洒水、翻拌,按确定的松铺厚度整平,再用16t压路机静压1~2遍,使其表面平整,并达到一定的压实度。 (4)布石灰
在上土整平后,根据现场土质情况确定的掺灰量(掺灰量按设计掺灰5%进行施工)和掺灰层的厚度,以及运输石灰车辆的运载量进行人工布格,布格的大小尽量与每车石灰摊铺面积相符以便控制掺灰均匀。
现场施工技术员严格按照每格一车的用量指挥卸车,采用人工洒布石灰,设专人(试验人员随时检验石灰摊铺量是否均匀,对不均匀处及时进行调整,以满足掺灰的均匀性。 (5)石灰拌和
按设计石灰数量均匀摊铺在素土层表面后,施工人员采用旋耕机和稳定土拌和机配合进行拌和施工。旋耕机将灰土层翻开粉碎遍数,以满足土层拌和均匀要求为止;随后稳定土拌和机对灰土层再次进行粉碎拌和数遍,直到粉碎灰土层颜色达到一致,无灰条、灰斑、整体层位均匀一致,颗粒大小满足碾压要求。
在掺灰结束后,采用振动压路机以3~4km/h稳压一遍,当第一遍路拌机拌和时,下齿深度不得将施工层拌透 (预留3~4cm),待第二遍拌和时下齿到下层面的1~2cm处进行拌和,以利层与层间的结合,拌和的遍数以满足灰土颗粒
达到压实要求为止。对于边角部位和台背处路拌机施工不到位处,采用铧犁、旋耕机与人工配合施工,以灰土均匀和颗粒大小符合规范要求为准。 (6)含水量调整
卸料后用推土机摊平,含水量较大的采用铧犁翻晒,旋耕机粉碎,反复进行耕犁至含水量和土粒大小满足要求为止;对于含水量过小的土层,采用洒水与铧犁翻拌,旋耕机粉碎至整体土层含水量要求。对于石灰土层,在拌和结束后,如含水量过小,采用洒水车补充水份,然后拌和均匀及时稳压。 (7)石灰土整形
灰土拌和均匀后,先用平地机粗平,再用振动压路机在初平的路段上快速碾压1~2遍,以暴露潜在的不平整,接着再用平地机进行整平,整平前应用旋耕机将轮迹低洼处表面层5cm以上打松,整平后再用振动压路机快速碾压一遍。压路机快速碾压结束后,恢复中线以及边线,测量人员现场对各点进行高程测量,并作出各点的位置。最后用平地机精平一次,由两侧向路中心进行刮平,以防止本层土施工的不均匀现象。精平时应将高出标高处的混合料刮出路外,严禁形成薄层贴补现象,在整形过程中,严禁任何车辆通行。 (8)布水泥
方格内水泥袋分布均匀后,人工采用刮平板、铁锹等均匀摊开,尽量使每袋水泥摊铺面积相等。在水泥摊铺前,下承层需均匀适量晒水湿润。 (9)水泥拌和
用稳定土拌和机进行拌和, 拌和深度应达到稳定层底, 设专人跟随拌和机, 随时检查拌和深度并配合拌和机操作员调整拌和深度, 使水泥在灰土下层拌和均匀,混合料拌和均匀后应色泽一致, 没有灰条、灰团和花面。 (10)水泥土整型
水泥石灰混合料拌和均匀后, 立即用推土机稳压一遍, 平地机进行整型。在整型过程中要按“宁高勿低, 宁刮勿补”的原则进行, 以最短的时间完成以上工序。
(11)混合料碾压
整型到规定的标高、坡度和路拱, 此时检测混合料的含水量在16%- 18%之间时(最佳含水率为16.8%), 立即用YL- 20 型轮胎压路机稳压, 紧接着路拌机BW217D-2、YZ-18 振动压路机前后呈直线形进行碾压, 前进错轮50cm, 后退不错轮。头两遍的碾压速度采用1.5km/小时, 最后一遍为2.0km/小时。在碾压过程中, 如有弹簧、松散、起皮等现象, 及时翻开重新拌和( 加适量的水泥) , 使其达到质量要求。碾压遍数以现场实际压实度达到合格为准。现场压实度检测合格后, 采用胶轮压路机进行终压收面, 消除轮迹。 (12)接缝处理
两工作段的搭接部分, 应采用对接形式, 施工时,将前面已施工段平整度、标高、压实度达不到要求的接头, 作5 米切除处理。终压时, 用平地机横向刮平, 直到接头搭接平整、稳定, 符合要求。 (13)养生、养护
碾压完成并经压实度检查合格后, 立即洒水养生, 在整个养生期间, 始终保持稳定土层表面潮湿, 不准时平时湿。7 天保湿养生后, 仍要坚持保湿养护, 因为表面暴晒后容易收缩开裂。
养护期间, 应禁行除洒水车以外的一切车辆 (14)检查
对于碾压结束的施工路段,按相应的检查项目施工队自检、项目部交检后进行报验。压实度、掺灰量、观测各项检查合格后,方可进行下一遍工序施工,如不合格,及时采取增加复压次数方法进行处理至符合要求。 (15)质量检测与验收
①严格控制路基填筑的中桩、边桩高程和土层回填的厚度,在各层施工过程中,每一层两侧均要超出路基设计宽度30cm以上,以确保路基边缘土方的压实,且做到碾压成型后的表面无坑洼,无漏压、无死角、做到碾压均匀、平顺。要求自检合格后,报现场、试验及测量监理工程师进行检测。
②控制碾压质量,振动压路机第一遍不振动静压,然后先慢后快,由弱振至强振各一次。振动和静压压路机行驶速度开始时宜用慢速(最大时速不宜超过退
式进行,横向接头对振动压路面一般重叠0.4~0.5m,对三轮压路机一般重叠后轮宽的1/2,前后相邻两区段(叠压区段之前的平整预压区段与其后的检验区段)宜纵向重叠1.0~1.5m,并随机记录碾压遍数,确保碾压质量达标。
③及时检测填料的含水量和严格掌握生石灰和消解石灰的有效使用期(分别为3个月和7天),及时检查每层回填土的压实质量,以保证表面无明显轮迹及现场测定实际掺灰量。
④严格执行层层报验的施工程序,满足自检频率的要求,为确保路基填土高度、层次、横坡平整度等按设计要求准确施工,试验段施工自检完毕后,总监办将组织验收,合格后方可进行下一步施工。 施工注意事项
水泥石灰综合稳定土作为一种较少使用的结构层,由于其土质的特殊性,施工难度较大,不易成型,但只要按技术规范精心组织认真摸索,合理安排,就能够施工出优良的结构层。结合本工程的施工经验及教训,在水泥石灰综合稳定土的施工中应特别注意以下几个方面。
1、严格控制进场材料,特别是石灰,水泥的品位等级,品位等级差的材料往往损坏工程质量造成返工,阻碍工程进度。
2、在水泥施工中应考虑延迟时间的影响,水泥剂量越高,延迟时间的影响就越大。由于现行规范中综合稳定土强度、最大干密度是以室内重型击实、标准养护时取得的数值为标准,这就使得施工现场压实后实测的压实度很难达到要求,工地强度和室内试验也不一致。因此,在实际工作中,一方面应该使用高效率的拌和机械,并使拌和、整平、碾压几道工序紧紧相接,尽可能缩短从加水到压实的间隔时间;另一方面建议在现场取1.5~3.5h的综合稳定土样,测定其最大干密度,作为现场压实度控制的标准,并以此制作试件测定7d无侧限抗压强度,以保证水泥石灰综合稳定土达到应有的强度。
3、水泥石灰综合稳定土的压实,必须配备18t或更重的设备重碾,否则难以达到压实度要求,如果碾重不足而仅靠增加碾压遍数,往往达不到要求,同时也应避免片面强调压实度而过度碾压。对于水泥石灰综合稳定土这类结构层,在满足强度的条件下,可适当降低压实度,以减少剪切破坏。
4、水泥石灰综合稳定土混合料的含水量控制不一定以最佳含水量为好,而应根据天气、气温情况综合确定。
5、确定好合理的作业长度,保证撒布好水泥的段落在4h内完成拌和、整平、碾压工作。施工段落以100~150m为宜。
6、 认真做好现场灌砂压实度、7天无侧限抗压强度、弯沉等试验工作,及时发现问题。对于存在素土夹层、结构层松散、板体性强度不好的施工段,必须进行返工,以消除质量隐患,以保证结构层的工程质量。
7、石灰水泥稳定土板结成形后,应及时派专人养生,如不及时养生则会发生干裂现象
施工问题及处理方法
1、表面起皮水泥石灰综合稳定土起皮既影响美观又影响路面质量,因为起皮很容易形成夹层。产生起皮的主要原因有两种情况:一是薄层贴补,人为的制造一个滑动面;二是表层过湿或过干,过湿时综合稳定土被压路机轮子粘起而出现麻麻点点,并越积越多,过干时碾压易发生推移而起皮。针对第一种情况,要求综合稳定土第3遍水泥拌和后紧跟着用推土机进行排压,人工整平时严禁随意补料。对于第二种情况,严格控制含水量。
2、压实度与无侧限试件强度之间的矛盾对于水泥石灰综合稳定土工程实体,压实效果和实体强度是不矛盾的,压实效果越好,综合稳定土实体强度越高。但在实际路拌法施工过程中混合料中各种材料的配比往往并不是非常准确,在压实工艺一定的情况下,压实度的波动更多地反映了混合料实际配合比的波动。在压实过高的地方取的混合料制作的无侧限试件强度往往偏低,压实度低的地方取的混合料制作的无侧限试件强度往往偏高,实测压实度与试验室制作的无侧限试件强度之间存在着矛盾。
3、在反压成型制作无侧限试件过程中,采用的最大干密度和压实标准固定不变,而实际施工中混合料是略有变化的,压实度和无侧限强度两项指标对于这种变化的反应正好相反,当配料偏重时,压实度就会偏大,按照原最大干密度制作的无侧限试件就达不到反压效果,强度偏低。
4、施工中应注意抓好配合比的准确性,施工均匀性,对布料、拌和要加强控制,力求施工配合比接近设计配合比。无侧限试件的混合料取样应注意多点取样,混合均匀。尽可能缩小压实度和无侧限强度两指标的统计偏差系数。
5、抓好施工现场的压实工艺是保证综合稳定土压实效果的关键。压实度应采用统计法评定,允许个别点低于96%.不要过分追求高压实度,追求高压实度只会促使配合比严重偏离设计配合比,造成无侧限试件强度过低。
粉砂土介绍
粉砂土的特性是固结性能差,天然含水量低,保水性差,在压实过程中易吸湿,水易蒸发,压实含水量难以控制等。
第一套为传统施工工艺,即为在取土坑取土后运输至路基进行翻晒,翻晒至土的最佳含水量±2%范围内进行碾压,施工程序为整平后稳压一次-静压一次-弱振碾压2次-静压一次的顺序进行施工,在经过检测后发现路基压实度偏低(如表2所示),且路基面层出现大面积松散,面层无法板结,含水量低等,重复静压一次后压实质量合格,但大面积松散,面层无法板结。
第二套施工工艺为根据粉砂土的物理特性在传统施工工艺的基础上,在避免阳光直射的情况下将施工碾压含水量控制在大于其土的最佳含水量约3%~4%之间进行施工,且在碾压前将土面层翻至底层进行碾压,施工工序不变,在施工碾压完成后进行检测,路基压实度全部合格(如表3所示),且含水量在规范允许范围内,路基面层相对光滑,基本没有松散现象,面层板结效果相对较好,黄泛区粉性土的施工压实参数与工艺依据路基土的特性确定现场压实工艺是路基压实的关键。
静压—强振(大振幅振动碾压)的工艺组合
该工艺组合下,先静压1遍,压实度达到90%~91%。强振1遍,压实度达到95%,比静压1遍提高了5~6个百分点。随强振碾压遍数增加,压实度以1%平缓递增,碾压3遍后,继续增加碾压遍数,压实度基本保持在97%。该工艺下所测点的含水量大部分高出最佳含水量4%~5%。但是,当含水量低于最佳含水量或高于最佳含水量约5% ,不能有效地把粉土压实。这说明,在频率为28Hz、静压1遍-振3遍-压1遍的强压实工艺组合下,粉砂土的现场碾压含水量可在大于最佳含水量3%~4%范围内。
静压-弱振(小振幅)-强振(大振幅)变幅工艺组合
从现场含水量-密度测试数据知:
①弱振碾压2遍的压实度为91% ;弱振碾压3遍的压实度为93%。先静压1遍,再弱振碾压1~2遍,含水量高出最佳含水量2.5% ,压实度与静压1遍相比几乎没有提高;含水量越高,即使增加碾压遍数,也不能有效提高压实度。说明,静压-振-压的碾压工艺组合,含水量不接近最佳含水量,无论碾压变数多少或不同工艺组合下,都达不到较高的压实度。
②先静压1遍,再弱振碾压2遍后改用强振碾压1遍,压实度迅速提高,压实度曲线呈陡坡上升,压实度达到98%;若强振再增加1~2遍,压实度稳定在99%,最后1遍静压不影响压实度的变化。这说明,粉性土对强振是敏感的,使用弱振至强振的变幅碾压工艺,含水量可控制在大于最佳含水量3%~4%范围内,可将粉砂土最有效的压实,压实度可达99%。
静压一强振一弱振的工艺组合,在先静压1遍,然后强振碾压2遍,最后弱振碾压2遍的工艺组合下,碾压含水量在大于最佳含水量3%~4%范围内,也能获得最密实的压实效果,粉性土的压实度可达100%。这进一步证明,先强振再弱振的变振幅碾压方法是压实粉性土的最佳方法,而含水量控制与现场试验相一致
碾压工艺推荐:首推变幅的碾压工艺,静压一强振一弱振一静压(最适合粉砂土且含水量并不是关键);次推静压一强振一静压的工艺组合(碾压含水量可在较宽的范围内);最后推荐静压一弱振一静压的工艺(接近共振频率、碾压前含水量控制是关键)。
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