路面二灰土底基层的施工控制

1.概述

　　徐州地区处于黄泛冲击平原上，低液限粉土普遍存在，用来做二灰土底基层时强度不能满足要求，必须加入1%-3%水泥改性。作者从2003年至今一直从事徐州市新建、改造地方路的监理工作，做过大量的石灰土、二灰土试验，石灰土掺灰量在达到16%时才能达到0.6Mpa，二灰土石灰掺量达到14%时才能达到0.6Mpa很不经济，在二灰土基础上考虑外掺1%-3%水泥并将石灰掺量控制在12%以下，效果比较明显。由于加入了水泥，在施工过程中要严格控制拌和时间和碾压时间，施工难度加大。施工过程中主要存在三个问题：①含水量控制是整个施工控制中的重要环节，施工过程中粉砂土的水份散失较快，必须严格控制含水量；②由于土的工程性质较差，表层2-3cm水分散失快、易松散，达到规定压实度困难，选择合适的碾压组合很有必要；③因为从水泥掺入混合料起至碾压结束之前的时间不得大于水泥混合料的延迟时间，所以拌和、整平、碾压各工序之间的时间控制较紧。现将二灰稳定粉砂土路面底基层施工方法结合本人的一些观点阐述如下，仅供同行施工时参考。

　　2.原材料及施工配合比

　　2.1原材料准备

　　土：液限为28.8，塑限指数为10.2，为低液限粉砂土；

　　粉煤灰：产于徐州茅村电厂，SiO2、Al2O3、Fe2O3的总含量为75%（大于70%），烧失量为5%（小于20%）,三氧化硫含量2.8%满足设计要求；

　　石灰：产于徐州睢宁，为钙质石灰，消解后钙镁含量为56%，属于Ⅲ级灰,集中消解后过10mm筛备用;

　　水泥：采用徐州淮海水泥厂生产的P.C32.5水泥，初凝时间为268min，终凝时间为302min,强度、安定性均符合要求；

　　水：为可饮用的地下水。

　　2.2施工配合比

　　用10%石灰外掺2%水泥不变，调整粉煤灰和土掺量及12%石灰外掺2%水泥不变，调整粉煤灰及土掺量做了六个配合比的标准击实、无侧限试验后，选择施工配合比为石灰：粉煤灰：土=12：38：50（外掺2%水泥），采用该配合比二灰土的最大干密度为1.430g/cm3，最佳含水量为18.4%，试件强度代表值为0.68Mpa(规范要求≥0.6Mpa)。

　　3.施工工序、控制措施及方法

　　3.1施工工序

　　测量放样→打格布土、粗平→检查布土厚度及含水量→稳压→打格布粉煤灰、粗平→稳压→打格布消石灰、人工撒布均匀→路拌机拌合→检查拌合深度、拌合均匀性、松铺厚度、含水量和石灰剂量→稳压→打格布水泥、人工撒布均匀→路拌机拌合→检查拌合均匀性、水泥石灰合计灰剂量→粗平→稳压→精平→碾压成型→质量检查→洒水、薄膜覆盖养生。

　　为了确保掺灰均匀采用打格布灰方式、并增加了石灰+粉煤灰+土的拌合环节；为确保灰剂量及延迟时间满足设计要求，增加了石灰剂量控制环节，因此室内要分别建立石灰土EDTA曲线、水泥石灰土EDTA曲线。

　　3.2原材料用量控制

　　严格按配合比施工，是施工控制中的重要环节，只有采用正确的配合比，严格控制各种材料的用量，才能保证施工质量。

　　3.2.1土方量计算及控制

　　每平方米土方用量V和上土高度h计算公式分别为：

　　V=B*H*50%*а*ρ1/ρ2h=H*50%*ρ1/ρ2

　　其中：B--为底基层上土高度；H--为二灰土设计高度；а--为土的松铺系数；ρ1--为二灰土的最大干密度；ρ2--为土的最大干密度；50%--为施工配合比中土占的比例。

　　根据计算结果，计算出每车土能上多少平方，采用打格子上土的方式，均匀卸在路槽顶面，并用推土机和平地机粗平，用轻型压路机稳压一遍，检查布土厚度和含水量。

　　3.2.2粉煤灰用量计算及摊铺

　　每平方米粉煤灰用量V和上土高度h计算公式分别为：

　　V=B*H*38%*ρ1/ρ3h=H*38%*ρ1/ρ3

　　其中：B--为底基层上土高度；H--为二灰土设计高度；а--为粉煤灰的松铺系数；ρ1--为二灰土的最大干密度；ρ3--为粉煤灰的最大干密度；38%--为施工配合比中粉煤灰占的比例。

　　根据计算结果，采用打格子上灰的方式，按粉煤灰用量比例和每车粉煤灰的数量将粉煤灰均匀卸在摊平的土层上，用人工或机械将粉煤灰摊平。检查粉煤灰的摊铺厚度和含水量。

　　3.2.3石灰和水泥用量计算及摊铺

　　每平方米石灰用量G和每平方米水泥用量Q计算公式分别为：

　　G=1.0*H*12%*ρ1Q=1.0*H*2%*ρ1

　　其中：H--为二灰土设计高度；ρ1--为二灰土的最大干密度；12%--为施工配合比中石灰占的比例；2%--为施工配合比中水泥占的比例；

　　根据计算结果，打方格人工布灰和水泥，均匀摊平。为确保二灰土抗压强度，布灰量应稍高于设计剂量。

　　3.3二灰土拌合及含水量控制

　　采取路拌机拌和。影响混合料含水量的原材料有土、粉煤灰、消石灰，重点控制土及粉煤灰的含水量。方法是在上土完毕后翻拌晾晒，凭经验判断含水量适中时用酒精燃烧法测定土的含水量，如土的含水量过小，则须用洒水车补水，补水时要计算水量，并均匀洒布；控制石灰、粉煤灰含水量，方法是石灰、粉煤灰撒布后，先用稳定土拌和机拌和一遍（在拌和过程中应经常检查拌和深度是否满足要求，保证没有素土夹层）。然后检查含水量是否满足要求（一般在最佳含水量以上两个百分点左右），如不符合要求，根据检查的含水量补适量的水，然后再进行第二次拌和，保证二灰土拌和均匀，含水量适中。两遍拌和结束后，用轻型压路机稳压，打格布水泥，水泥布设完毕立即用稳定土拌和机进行拌和，从加入水泥拌和均匀、到碾压结束应在水泥初凝时间内完成。

　　3.4施工过程中的标高控制

　　施工过程中的标高控制分三步进行：首先是控制素土标高，方法是根据中桩桩号和松铺系数计算出每点的标高（每个断面可取3-4个点），然后用石灰做出标记，用灰点跟踪法放出每点的标高，平地机操作员根据每点的高程来整平土方。来回往复进行两次，力求标高符合要求。第二步是在两灰土拌和完成后，用灰点跟踪法放出每点的标高，平地机根据高程整平。第三步是加入水泥拌合完成后，用震动压路机先静压一遍，然后强震两遍，再用灰点跟踪法做一遍标高，用平地机整平。通过三次标高控制，标高一般都能控制在规范允许范围之内。

　　3.5碾压组合

　　在施工过程中达到符合要求的密实度十分重要。由于粉性土的塑性指数较小，压实时粘性较小，没有良好的压实组合很难达到规定压实度。如济徐高速公路粉性土路段通过作试验段三种碾压组合比较，确定以震动压路机碾压为主的碾压方案：用轻型压路机或履带式推土机稳定压一遍，再用平地机进行整平、整型，经检查达到规定标高后再进行压实。用12T以上震动压路机静压碾压1-2遍，重叠1/2轮宽，再强振1-2遍、弱振1-2遍后，用三轮压路机碾压到规定压实度。一般总变数为6-8遍，最后用胶轮压路机消除表面轮迹。碾压应遵循由路边向路中、先轻后重、先下部密实后上部密实、低速行驶碾压的原则，避免出现推移、起皮和漏压的现象。济徐高速公路沛县三标、沛县四标、铜山一标、铜山二标均采用上述碾压工序施工，二灰土底基层压实度均符合要求，7天后现场取芯样表明成型情况良好。

　　3.6施工段落的长度选择和延迟时间的要求

　　水泥的加入，为拌合到碾压完成提出了时间要求，在水泥初凝前要完成碾压，应根据试验段确定合理的施工段落，配备足够的施工设备，加强现场管理做好各施工工艺之间的衔接和人员配合。前面施工过程中的含水量控制分两步进行、标高控制分三步进行，都是为了尽量缩短从拌和到碾压结束的时间。采用上述机械组合和施工控制方法，满足施工规范要求。碾压完毕即进入养生期，应做好洒水养生、保持底基层湿润，应采用塑料薄膜覆盖养生，防止二灰土表面水分蒸发而开裂。养生期间禁止车辆通行，养生期一般为7天。

　　4结束语

　　通过采用上述施工控制方法，有效地解决了粉砂土路段二灰土施工过程中存在的三个问题，再加上采用完善的洒水养生措施对二灰土进行养护，济徐高速公路四个标段的二灰土底基层施工质量经检验评定，全部达到了优良级标准。