浅谈三灰土施工工艺.doc

浅谈三灰土施工工艺控制摘 要：三灰土作为路面底基承重层，具有强度较高，整体性好，有良好的水稳性和抗低温能力，施工方便且提高了土源利用率等诸多优点，因此在我国土塑性指数较低，又没有其他合适填料，不适宜采用二灰土施工条件的地方广泛采用，尤其是高等级公路底基层采用较多，收到良好的效果。但三灰土施工起来却很难控制，尤其是施工缺乏科学知识不按操作规程办事，很容易出现弹簧、表面起皮、裂缝等常见病害，本文结合淮盐高速公路HY-YC14标三灰土施工实践简要叙述三灰土优点和缺点和工艺控制，与大家共同学习和探讨。关键词：三灰土 施工工艺控制工程概况淮盐高速公路YC14标，起讫桩号为K97+440K102+790，底基层总工作量为12.14万平方米，原设计为二灰土，后根据设计文件及现场土质试验所属段落的土质塑性指数偏低，代表值为9.5，属粉砂性土，经试验二灰土无法满足强度要求，报请省高指批准全部变更为三灰土。工艺介绍一、施工准备 技术准备1、标准试验根据设计文件及现场土质试验我部所属段落的土质塑性指数偏低，代表值为9.5，属粉砂性土，我部从2003年10月份就开始着手底基层配比的试验工作，原二灰土配合比标准实验无侧限抗压强度不能满足设计要求。按省市高指及项目办的安排，我部又重新做了石灰：粉煤灰：土=8：32：60，另分别外搀2%、3%、4%水泥的试验，经市高指与项目办复核并报请省高指批准最后批复给我部的配比为石灰：粉煤灰：土（外掺水泥）=8：32：60（外掺3%水泥），其最佳含水量为21%，最大干密度1.57g/cm3。2、主要质量检测仪器土壤液塑限联合测定仪1套；石灰有效钙和氧化镁含量测定设备1套；重型击实仪1套；石灰剂量测定设备1套；三灰土试件制备与抗压强度测定设备1套；标准养护室一间；基层密度检测设备2套。3、材料用量计算三灰土采用配比（重量比）：石灰：粉煤灰：土（外掺水泥）=8：32：60：（外掺3%水泥）计算素土用量：布土按1m2进行计算，施工中根据土的含水量核算成实际摊铺重量（三灰土最大干密度1.57g/cm3，最佳含水量21%）0.201.5796%60/103=0.183T/ m2。试验测得每车土重4.73T，可布25.8m2，按4.55m5.7m打格布土。（机械松铺厚13.54cm）计算粉煤灰用量布粉煤灰按1m2进行计算，粉煤灰理论计算重量为干灰重量，施工中根据粉煤灰的含水量核算成实际摊铺重量， 0.201.5796%32/103=0.09T。试验测得每车粉煤灰重3.15T，可布35m2，按4.5m7.7m打格布粉煤灰。（松铺厚13.8cm）计算石灰用量布灰按1m2进行计算，石灰理论计算重量为干灰重量，施工中根据石灰的含水量核算成实际摊铺重量， 0.201.5796%8/103=0.023T。试验测得每车灰重2.25T，可布98m2，按6.83m14.34m打格布灰。（松铺厚5.0cm）水泥按1袋每格计算摊铺面积10.050/1.57/0.20/（3/103）=5.46m2。按2m2.65m打格布水泥。 材料准备1、石灰：石灰必须达到二级灰以上技术标准，采取分批进料的办法，确保不影响施工进度又不过多存放，石灰进场后立即消解，确保使用。使用前对有效CaO和MgO含量进行测定，不符合要求不得使用，消石灰全部过孔径不大于10mm筛；2、粉煤灰：粉煤灰的各项指标应符合公路路面基层施工技术规范（JTJ034-2000）规定的要求，AL2O3+SiO2+Fe2O3的含量应大于70%，烧失量不大于20%，比表面积大于2500cm2/g；3、水泥：水泥采用地产P.O32.5缓凝水泥，各项指标符合规范要求；4、土：根据图纸所要求的宽度、深度，结合现场土质情况对取土坑进行取土。表层耕植土以及淤泥不作为路基填料，对符合设计要求的普通粘性土、砂性土等可直接作为底基层填料。 人员、机械设备准备1、人员现场施工人员全部由原路基施工一处人员组成，施工中实行工序质量责任人制度，按工序定员定岗，每道工序质量控制都责任到具体人，确保每道工序质量处于受控状态。具体人员配置如下：施工现场负责人： 2人技术人员： 质检试验人员4人，测量4人。 普通工人：30人2、机械设备底基层采用单幅路拌法一层摊铺施工,因此配备以下主要施工机械：平整设备：PY-165G平地机1台，推土机2台翻耕粉碎设备：504拖拉机3台，650拖拉机2台，W23稳定土拌和机1台（拌和深度大于35cm）碾压设备：1821T压路机4台，光轮震动压路机2台，26T胶轮压路机养护设备：8T东风洒水车2辆 下承层准备1、准备下承层三灰土的下承层（路基顶层）表面应平整、坚实，具有规定的路拱，下承层的平整度、纵断高程、中线偏位、宽度、压实度和弯沉值必须符合规范要求，验收合格。2、施工放样恢复路线中桩并在两侧路肩边缘处设指示桩，横向打出左中右三点（1.5m、7.75m、14m），并测定其高程，计算实际施工三灰土厚度。二、三灰土底基层施工准备工作完成后，即可底基层施工，主要分为四个施工阶段：备料阶段施工 整形碾压阶段施工 报检验收 覆盖养护 备料阶段施工备料阶段施工可分为四个步骤：备土粉碎 布粉煤灰 布石灰 布水泥。1、备土、粉碎根据三灰土的配合比（石灰：粉煤灰：土：水泥=8：32：60：3）及土的含水量计算出土的单位面积用量，在根据运输车辆的每车运载量，用石灰线打格折算出运输车次进行布土。上土前必须在下承层上按每车布土面积用石灰进行打格，打格时必须打出三灰土两侧边线； 上土时，上土现场必须设专人指挥倒土，严禁无人指挥、现场无准备上土，以确保均匀上土；测定土的含水量，如土含水量过大，用多铧犁与旋耕机配合进行翻晒，翻晒遍数应结合当时天气情况而定，过程中应随时检测测土的含水量，当含水量降到比最佳含水量大2%左右且土颗粒小于10mm时，停止翻晒。反之，则需补水，确保土的含水量适中，当检测土的含水量接近最佳含水量时，用震动压路机静压一遍，平地机初步整平，检查布土厚度。2、布粉煤灰、拌和整平上粉煤灰前，根据三灰土的配合比及粉煤灰的含水量（粉煤灰含水量控制在35%以内）计算出粉煤灰的单位面积用灰量，在按每车煤灰载重量计算出每车灰摊铺面积，用石灰在整平好厚度检查合格的素土土层上打格标记，人工配合机械按格将粉煤灰均匀摊铺，检查布粉煤灰厚度。再用路拌机进行拌和，拌和深度应直到稳定层底，拌和过程中，不得留有夹层，。要安排专人及时检查拌和深度和均匀性；拌和翻晒遍数应结合当时天气情况而定，翻晒过程中应随时检测拌和料的含水量，当检测土的含水量接近最佳含水量时，用震动压路机静压一遍，平地机整平并检测混合料厚度。 3、布石灰、拌和整平根据三灰土的配合比及石灰的含水量计算出石灰的单位面积用灰量，在按每车石灰载重量计算出每车石灰摊铺面积，现场用石灰打格布灰，同时划出摊铺石灰的边线。施工灰剂量按高出设计灰剂量的0.51%控制，用人工配合机械按格均匀摊铺。石灰布好后，用路拌机进行拌合，拌和深度直到稳定底层，拌和过程中，不得留有夹层，要安排专人及时检查拌和深度和均匀性；当含水量降到比最佳含水量大2%左右，停止拌和。对拌和均匀的混合料进行灰剂量检测，如实测灰剂量与设计灰剂量偏差大于0.5%时，应及时补灰，直至符合要求，确定上灰厚度。用震动压路机稳压，测量人员按1.25的拟订松铺系数带线，平地机进行整平，整平厚度达到需求的松铺厚度。4、布水泥拌和二灰土拌和结束后，根据三灰土的配合比计算出水泥单位面积用量，再计算出每包水泥的摊铺面积，用石灰在备好的二灰土上打格标记，人工按格将水泥均匀摊铺。再用路拌机进行拌和，拌和时横向应重叠30cm，以防漏拌；拌和次数应根据拌和料土的颗粒程度以及灰土的均匀程度而定，土体颗粒应小于10mm，拌和深度应直到稳定层底，并宜侵入下承层510mm，以加强上下层粘结，不得留有夹层，拌和过程中，要安排专人及时检查拌和深度，使综合土全深拌和均匀。拌和均匀的标志是：混合料色泽一致没有灰条和花面，没有粗细颗粒“窝”或“带”，且含水量适合均匀。拌和结束后，在2小时内抽取混合料做34组无侧限抗压试件，以检测7天，14天和28天的三灰土无侧限抗压强度，并绘制强度变化曲线图。 整形、碾压备料阶段施工结束后即进入整形碾压阶段施工，整形碾压阶段施工主要分为两个步骤：整形 碾压。1、整形先用东方红推土机稳压一遍，再用平地机进行初步整平，测量人员根据中线，每20米设一横断面，根据经验确定的松铺系数（砂性土一般为1.25）对纵横端面进行高程控制，整平时平地机从外侧纵向向路中心进行刮平，注意在平地机粗平后，对于在层面出现的低洼松散处， 补充新鲜混合料， 用50型路用旋耕机浅打57cm，以增加该处灰土层粘和性，防止出现起皮现象。平地机精平至纵断高程、横坡和平整度满足要求。定点检查整平后的厚度并做好记录。2、碾压碾压时应遵循先轻后重、先两边后中间，超高路段由低向高、由内向外的原则，先用震动压路机静压一遍，再振压三遍，先小振一遍，再大振两遍，后用1821T三轮压路机（灌砂后重21吨）静压，最后用26T胶轮压路机静压。压路机碾压时速度不得大于1.5km/小时，搭接不得小于1/2钢轮，并要保持行走平稳、顺直。三轮压路机每静压一遍，应检测一次压实度，当结果达不到规范要求时再压，直至合格。经过拌和、整形的稳定土应在水泥初凝前并应在实验确定的延迟时间内完成碾压，并达到要求的密实度，同时没有明显的轮迹。最后一遍检查压实度时要同时检查定点压实厚度，计算确定松铺厚度 。 报检验收压实成型后必须自检，放出路基中桩和边线，检测纵断高程、横坡、平整度、压实度等各项检测指标。自检合格后，报至项目部进行复检。复检合格后的断面由项目部试验室约请验收，形成中间施工资料，并与7天后检测合格的无侧限抗压强度组成齐全的施工资料、计量资料。 覆盖养护报验合格后洒足水覆盖薄膜养护，封闭交通，禁止车辆通行，并安排专人每天巡视检查，随时补添损坏的薄膜，以达到养护的效果。三、施工注意事项1、施工机械设备配备配套齐全,有条件的设备要有一定的备用设备或备用配件，尤其是路拌机和平地机要有突发故障的应急措施。开工前要做好保养、试运转工作,确保施工期间正常运转。2、由于底基层三灰土中搀有水泥，有初凝和终凝时间的限制，因此在选择施工段落时应结合机械配置、人员材料准备情况选择适合的施工段落长度，不宜过长，一般宜为120m150m。3、按照设计配合比，计算确定每种材料的铺设厚度以及总的松铺厚度，现场施工按照理论计算结果结合实际含水量指标，采用较为科学的控制手段。4、施工中严格坚持一次粉碎到位，三次拌和整平、四个厚度控制、六个小时成型；5、石灰提前消解要充分，禁止未消解透的石灰上路，石灰全部场外过筛；6、含水量控制是整个底基层施工环节中的关键所在，必须强化过程和环节含水量检测，尤其一旦发现含水量偏低，一定要立即采用雾化性能较好的洒水车进行补水；7、布灰及拌和要均匀，禁止留有夹层；8、已布灰但未能及时碾压的路段遇雨时，必须采取封压或覆盖防雨措施，封压时要注意表面平整，适当加大横坡，使表面无积水。9、合理组织尽可能压缩碾压占总工序的时间比。10、压路机在碾压过程中，应随时清除钢轮上粘带的土，以保证表面光滑平整。严禁压路机在完成的或正在碾压的路段上掉头或急刹车，保证稳定土层表面不受破坏。11、为消除灰土表面失水引起的松散、起皮、起灰等质量通病，应洒水用胶轮压路机碾压12遍收面，确保表面密实成型。12、路基两侧碾压遍数要比正常碾压多一到两遍。13、正确处理好底基层的横向接缝，接缝35m范围内必须进行废弃。14、三灰土施工要尽量避开雨天、高温以及大风天气，否则应采取有效的应对措施，保证二灰土施工质量。15积极做好底基层后期的养护工作，应一直持续到施工单位接手，避免由于养护不到位或过早结束，使表面出现网状裂纹、龟裂等病害；结束语：1、三灰土的组成设计象水稳集料一样十分重要，不能等闲视之，优秀的组成设计不仅能满足设计规范要求，同时也能节约成本。因此作为施工企业要高度重视。2、三灰土施工过程中容易出现质量问题，集中表现在不好成型，主要有三个方面，表层起皮、弹簧和裂缝，这三种常见病害都与含水量有关，因此控制好含水量是三灰土成功的一个关键，作为施工人员必须严格掌握三灰土含水量的控制，尤其是布水泥前二灰混合料综合含水量的控制，必须保证在拌和后含水量在最佳含水量的附近，以保证碾压在水泥试验确定的初凝时间内完成。3、值得一提的是应特别注意布完水泥拌和后平整三灰土表层水份的蒸发损失，因此要求在上料时三灰土略高1-2cm，用平定机直接刮平。这样做可以达到两个目的，一是杜绝贴补，二是减缓了三灰土表面水份蒸发，这道工序十分关键，要求现场施工人员要严格掌握，能收到事半功倍的效果。4、三灰土施工并没有多大施工技术难题，主要应在精