灰土基层施工工艺的探讨

　　前言

　　陕沪高速西安至商州段路床结构层设计为80cm厚的灰土稳定层，采用路拌法施工，按照《公路路基施工技术规范》(JTGF10-2006)及相关实验规范的要求，设计压实度为96%。根据秦岭地区土源的实际情况，所用土质为砂型粘土，较容易粉碎，粒径满足规范要求，从而减小了灰土的施工难度，结构层强度容易达到规范要求。为了保证路基填筑质量，我们通过优化灰土的配合比设计和施工工艺来严格控制施工质量。目前该高速公路已基本达到通车要求，已施工的灰土路基未出现病害，质量达到规范要求。众所周知，质量检测试验结果是工程质量的判断依据，为保证工程质量，检测试验应在严格执行现行有效试验规程的前提下，对具体操作做进一步的分析，排除试验过程中的不良影响因素，确保试验数据的科学公正。

　　对于本路段灰土施工工艺，我们着重从以下几个方面分析：

　　1原材料

　　1.1土

　　采用路线附近的取土坑集中取土，天然含水量为10%左右，经判断为砂性粘土，易粉碎。

　　1.2石灰

　　采用陕西渭南地区所产的石灰，系Ⅱ级钙质灰，消石灰Cao+Mgo含量约为68%，满足相关规范参数要求。

　　2灰土配合比设计

　　配合比设计要指导施工并服务于施工，应按施工所能达到的情况，初步定出施工方案。由于高速公路沿线土的塑性指数较低，施工前不必对现有的土质进行改性使用。因此，配合比设计时所用的土样为普通砂性粘土，结合本地区施工经验，考虑到灰土后期强度，施工时采用的配合比为：石灰∶土=8：92。

　　3试验路施工

　　试验路施工的主要目的：摸索出灰土的施工工艺，确定灰土生产过程中各种原材料的用量和布料方法，确定灰土的拌和遍数，灰土含水量的控制方法，掌握灰土的整形方法，确定灰土的碾压工艺(碾压时的机械组合，碾压遍数，碾压时间)，确定灰土的松铺厚度，了解灰土的养生情况及生产能力，对配合比进行验证。

　　3.1机械准备

　　需配备足够数量的稳定土路拌机、压路机、平地机、推土机、洒水车、配套的运输设备。

　　3.2原材料准备

　　根据配合比及击实试验结果计算各种材料的用量。

　　土：首先将取土场土运至已交验的路基上;先用推土机初步粉碎整平，当土的含水量降至最佳含水量时再用路拌机粉碎一遍，此时观察其粉碎效果，若效果不明显且有大量坚硬的土块，则停止用路拌机粉碎，这时应向土内洒水，让水将土块湿透，然后在进行粉碎，在整个施工段落内抽取若干个点，测出各个点土的每平方米重量、厚度和含水量，计算出土的松方容重和平均厚度，以便准确控制用土量。

　　石灰：生石灰进场后根据施工计划提前将生石灰消解，用振动筛过筛，通过计算，用撒布的方法撒布石灰，由于石灰的用量较少，用平地机将石灰摊平后再用人工找平，检测并计算出石灰的密度和平均厚度。

　　3.3拌和

　　石灰撒布好后，用路拌机拌和，先拌和1遍，测定混合料的含水量，若含水量过小，根据需水量洒水，并将灰土的含水量控制在比最佳含水量高1～2个百分点，闷料半小时，再用路拌机翻拌1～2遍;在每次翻拌过程中，应有人挖槽检查路拌机是否将灰土拌匀拌透，灰土底部是否有素土夹层和漏拌的条带。灰土拌匀后，抽取试样检测灰剂量，做石灰剂量试验，测定石灰含量是否合格。

　　3.4整形

　　拌和好灰土后，用推土机的履带稳压1～2遍，消除灰土潜在的压实不均匀现象(特别是路拌机轮胎压过的地方)，然后用轻型压路机再稳压一遍，用平地机整形。

　　3.5碾压

　　精平后检测高程，用轻型压路机(12t～20t)静压，稳压1～2遍，稳压过程中找出低洼的地方，将低洼地方的灰土表面刨松后再用新鲜灰土填补稳压;稳压后用振动压路机弱振(高频低幅，激振力约200kN)2～3遍，再用振动压路机强振(低频高幅，激振力约330kN)1～2遍;然后用光轮压路机静压。振动压路达到碾压遍数后，开始检测压实度。松铺系数一般在1.2左右。

　　3.6养生

　　由于灰土的膨胀性较大，且灰土施工一般采用高于最佳含水量碾压，因此当灰土失水后易发生开裂;良好的养护能及早地提高灰土的强度，减少灰土的表面起皮和松散。

　　4试验段的总结和大面积的施工

　　通过试验段的施工发现，局部灰土的表面有起皮和松散现象，其主要原因为：①平地机操作手技术较差，整平次数过多，使得灰土的表面有贴补的薄层，并造成表面含水量过小。②过度碾压。因此，在灰土施工时要将松铺系数适当调大，整平时将高出的灰土刮除，做到“宁刮勿补”，减少整平次数。一旦出现起皮和松散现象，即使再洒水碾压也不能将已起皮和松散的部分密实地紧贴在下部的灰土上，只能待灰土强度形成后将表面这部分铲出，否则将会在底基层和基层之间形成一层软弱的夹层。

　　5.压实度检测

　　压实度采用灌砂法检测，按规范要求的频率进行检测，对短施工段落进行评定，最少不能少于6个点。压实度不合格的主要原因有：①施工配合比不准确。这主要和石灰的用量有关。②含水量不均匀。灰土的表面含水量偏小，造成灰土表面松散。③灰土的厚度太大，下部碾压不密实。

　　6小结

　　本文只是针对一种土质的灰土的施工情况的介绍，各地区的材料差别较大，只用一种方法的试验段不具有广泛的代表性，成功的施工方法也不止这一种，这需要通过大量的室内试验和试验段来验证。经多次检测，要求20cm厚的灰土的压实度达到96%非常困难。所以灰土底基层厚度设计过厚，施工时必须加大碾压功率，但过度碾压又容易使得压路机的剪切力超过灰土的抗剪强度，使灰土的上部开裂，这反而影响灰土的使用性能。

　　参考文献：《公路路基施工技术规范》(JTJF10-2006)

　                   　《路基路面现场实验规程》(JTG E60-2008)

《灰土基层施工工艺的探讨》

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