李順
摘 要:在日常道路施工中,總是會(huì)或多或少的遇到粉性土,在施工中,如控制措施不到位,容易造成表層輪跡過(guò)大、松散;碾壓不成型、壓實(shí)度達(dá)不到設(shè)計(jì)要求;碾壓成型段落表面破壞嚴(yán)重;雨季邊坡與路基被沖刷造成路基不穩(wěn)定等質(zhì)量問(wèn)題,影響道路的使用性能和使用壽命。文章主要討論粉性土的特點(diǎn)及處置方法,為道路施工工程應(yīng)用提出一定的建議。
關(guān)鍵詞:粉性土;處置道路施工;措施
1 土的物理性質(zhì)指標(biāo)分析與灰土配合比設(shè)計(jì)優(yōu)化
1.1 土的物理性質(zhì)指標(biāo)分析
施工前必須按照《公路土工試驗(yàn)規(guī)程》要求進(jìn)行土工試驗(yàn),測(cè)定土的強(qiáng)度(CBR值)、分析土性、采用重型擊實(shí)標(biāo)準(zhǔn)測(cè)定土的最佳含水量和最大干密度。
1.2 低液限粉土工程特性及不易壓實(shí)原因分析
(1)由于粉土中粘粒含量約占粉土總顆粒的8%左右,粉粒含量約占粉土總顆粒含量的79%,砂粒含量約占粉土總顆粒的4%,其中小于0.005mm顆粒含量約占粉土總顆粒的8%,粉粒和砂粒間的空隙沒(méi)有細(xì)小粘粒來(lái)填充,土體雖然經(jīng)過(guò)碾壓但整體性較差,很難達(dá)到較高的密實(shí)度。(2)低液限粉土的干密度對(duì)水的敏感性較高。既不同于粘性土,也不同于砂性土,在最佳含水量的時(shí)候壓實(shí)質(zhì)量可以達(dá)到最好的效果。(3)低液限粉土的毛細(xì)孔比較發(fā)達(dá),容易吸水也易蒸發(fā)失水。這種特性造成施工過(guò)程中的含水量控制比較困難,因而導(dǎo)致壓實(shí)質(zhì)量控制比較難。
2 原材料的質(zhì)量控制與機(jī)械設(shè)備的投入保障
2.1 原材料
(1)石灰:技術(shù)指標(biāo)的要求符合Ⅲ級(jí)以上標(biāo)準(zhǔn),存放時(shí)注意防潮。(2)土:開(kāi)挖取土坑取土,取土深度根據(jù)設(shè)計(jì)文件要求結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)土質(zhì)情況確定。(3)水泥:采用42.5級(jí)普通硅酸鹽水泥,倉(cāng)庫(kù)應(yīng)高出地面30cm以上,并做好防潮措施,受潮結(jié)塊的水泥一律不得使用。
2.2 施工機(jī)械設(shè)備的投入控制
為保證低液限粉土路基的施工內(nèi)外觀質(zhì)量,在主要施工機(jī)械的配備上,我們除要求施工隊(duì)配足正常路基施工用的推土機(jī)、壓路機(jī)、平地機(jī)、裝載機(jī)、大型拌和機(jī)及旋耕、翻曬機(jī)具等外,還特別要求:(1)全線每個(gè)施工隊(duì)或每3KM路段要增加一臺(tái)20T以下的膠輪壓路機(jī);(2)每個(gè)隊(duì)伍根據(jù)施工段面長(zhǎng)度在高溫季節(jié)配備至少1臺(tái)10T以上的灑水車;(3)振動(dòng)壓路機(jī)要求配18J以上噸位的壓路機(jī),鐵三輪要求達(dá)到18T以上;(4)運(yùn)土用的自卸汽車的噸位要求在10T以下,禁止使用大噸位的自卸王。
3 施工工藝流程及控制
工藝流程:下承層準(zhǔn)備(合格)→測(cè)量放樣→粉土的挖裝運(yùn)→攤鋪、翻曬(土含水量偏大時(shí))→整平布石灰→灰土拌和(灰劑量、含水量檢測(cè)合格)→整平穩(wěn)壓→攤鋪水泥→水泥石灰土拌和→整平碾壓→填層檢測(cè)、驗(yàn)收→下一層施工。
3.1 粉土的挖裝運(yùn)
(1)粉土路基施工的取土場(chǎng)地,要做好排水系統(tǒng),保證不影響正常的施工。(2)先清除地表耕植土或腐渣土,特別是取土坑范圍內(nèi)的樹(shù)根、蘆葦根。(3)過(guò)濕土不得直接上路,必須通過(guò)采用開(kāi)挖排水溝、把土挖出堆積爽水、按設(shè)計(jì)摻灰量的40%左右摻入生石灰打堆悶料、在取土場(chǎng)開(kāi)辟曬土場(chǎng)晾曬濕土等方法降低土的含水量。
3.2 攤鋪、翻曬
粉土運(yùn)抵施工現(xiàn)場(chǎng)后,根據(jù)試鋪段確定的松鋪厚度均勻上土,以便平整。當(dāng)土的含水量偏大時(shí),要用旋耕設(shè)備進(jìn)行翻曬降水。
3.3 整平布石灰
對(duì)素土進(jìn)行初步調(diào)拱和整平,計(jì)算每車石灰的縱橫間距離,土層上用石灰在作好標(biāo)記,同時(shí)劃出攤鋪石灰的邊線,要均勻攤開(kāi),施工后表面不留空白位置。
3.4 灰土的拌和
(1)用鏵犁旋耕設(shè)備配合路拌機(jī)進(jìn)行拌和一遍,拌和深度達(dá)到層底,不得有夾層,使石灰和土拌和均勻,在拌和過(guò)程中如出現(xiàn)樹(shù)根等雜物和不易粉碎的粘性土塊要及時(shí)剔除。(2)灰土拌和好后要及時(shí)進(jìn)行灰劑量的檢測(cè),確保灰劑量結(jié)果能夠滿足要求,滿足要求后,迅速用振動(dòng)壓路機(jī)穩(wěn)壓并平整。
4 攤鋪水泥
攤鋪的水泥用量事前要經(jīng)過(guò)精確計(jì)算,在現(xiàn)場(chǎng)用石灰畫(huà)格攤鋪水泥,并拍照留存。本項(xiàng)目4%石灰+1%水泥,水泥石灰土水泥用量為每15平方1袋水泥,5%石灰+2%水泥,水泥石灰土水泥用量為每15平方2袋水泥,水泥攤鋪均拍照進(jìn)行了留存。
5 水泥石灰土拌和
此次拌和為灰土成型前的最后一次拌和,拌和必須均勻。拌和至下承層的表層約1cm左右,能夠使上下層充分粘結(jié)。
6 整平碾壓
6.1 整形
灰土拌和均勻后,振動(dòng)壓路機(jī)穩(wěn)壓一遍,再進(jìn)行整平;整平由平地機(jī)從兩側(cè)向路中心進(jìn)行刮平,直至路拱和平整度滿足要求。
6.2 壓實(shí)
(1)平整后,根據(jù)試驗(yàn)段確定的碾壓工藝進(jìn)行壓實(shí),達(dá)到表面平整、無(wú)明顯輪跡。確定最終的碾壓順序?yàn)椋合扔谜駝?dòng)壓路機(jī)強(qiáng)振2~4遍、然后弱振2~3遍,最后用鐵三輪靜碾壓2遍,碾壓時(shí)含水率要控制適當(dāng),且在含水率在最佳含水率+3%的范圍內(nèi)時(shí),壓實(shí)度可滿足施工規(guī)范和設(shè)計(jì)的要求。(2)段面的兩側(cè)應(yīng)多壓2~3遍。(3)為提高粉土路基的穩(wěn)定性和整體性,強(qiáng)化壓實(shí)效果,可以采用沖擊式壓路機(jī)進(jìn)行沖擊碾壓,碾壓不得少于6遍,在進(jìn)行沖擊碾壓后,隨后用平地機(jī)進(jìn)行整平,然后振動(dòng)壓路機(jī)靜壓2遍,最終用膠輪壓路機(jī)進(jìn)行收面,從而保證表層密實(shí)。(4)收面:為消除路基表面失水引起的松散、起皮、起灰等質(zhì)量通病,應(yīng)根據(jù)情況適量灑水后用膠輪壓路機(jī)碾壓1-2遍收面,確保表面密實(shí)、成型。(5)填層檢測(cè)、驗(yàn)收碾壓結(jié)束之后,及時(shí)測(cè)試其壓實(shí)度看是否達(dá)到規(guī)定壓實(shí)度要求。
7 施工控制要點(diǎn)及注意事項(xiàng)
7.1 根據(jù)粉土的工程特性,通過(guò)進(jìn)行試驗(yàn)段的攤鋪,能夠得到在不同壓實(shí)區(qū)域進(jìn)行碾壓的含水率控制范圍,當(dāng)控制在最佳含水率+(1%~3%)時(shí),施工中易于壓實(shí),需要的壓實(shí)功最少,適宜進(jìn)行大面積作業(yè)。
7.2 由于粉土的水穩(wěn)定性和保水性都比較差,因此邊坡砼滲水后容易造成滑塌或受水沖刷極易發(fā)生破壞等現(xiàn)象,確保每一填層的尺寸不小于50cm左右,避免造成虧坡等不良現(xiàn)象。
7.3 施工便道應(yīng)修筑在路堤范圍以外,不得使用路堤作為施工便道。
7.4 粉土在嚴(yán)重失水的情況下,極易處于松散狀態(tài),受到外力后土層結(jié)構(gòu)容易遭到破壞。因此每一填層施工前,下層土一定要灑水濕潤(rùn),含水量要控制適當(dāng),并用膠輪壓路機(jī)靜碾壓密實(shí)。
7.5 當(dāng)路基遭到雨水沖刷后,用攔水埂設(shè)置修補(bǔ)、夯實(shí),或者在路基施工時(shí)及時(shí)用水泥砂漿或塑料布做成急流槽。
7.6 做好成型粉土路基的防護(hù),以防路基的破壞,保證路基的穩(wěn)定性。
8 結(jié)束語(yǔ)
對(duì)于不同的土質(zhì)都有各自的工程特性,在路基施工過(guò)程中,壓實(shí)度的控制是最主要的,粉性素土的壓實(shí)度能否達(dá)到規(guī)定值,重點(diǎn)是控制碾壓時(shí)土的含水量。因此,在施工過(guò)程中要分析工程所在地區(qū)土質(zhì)的具體特性,粉性素土直接作為高速公路路基填料時(shí),進(jìn)行多種施工工藝、碾壓方式等試驗(yàn),找出適合的施工技術(shù)和質(zhì)量控制方法,起到事半功倍的效果。通過(guò)試驗(yàn)段的攤鋪,最終采用合理的壓實(shí)機(jī)械組合,做到嚴(yán)格控制好含水量,做好試驗(yàn)檢測(cè)工作,保證了路基的壓實(shí)度,控制了施工質(zhì)量。通車兩年多時(shí)間以來(lái),證明其從設(shè)計(jì)到施工是成功的,很好的解決了長(zhǎng)三角地區(qū)道路施工的土源問(wèn)題,降低了道路路基的造價(jià),同時(shí)更有利于環(huán)境的保護(hù),有著很廣闊的發(fā)展與應(yīng)用前景。
參考文獻(xiàn)
[1]陸鼎中,程家駒.路基路面工程[M].同濟(jì)大學(xué)出版社,2008,2.
[2]王莉.基于地面振動(dòng)信號(hào)對(duì)振動(dòng)壓實(shí)頻率的研究[D].西安長(zhǎng)安大學(xué),2009.