石灰粉煤灰稳定土路面底基层施工技术

   2006-09-22 中国路桥网 佚名 6940

石灰粉煤灰稳定土路面底基层TRANBBS施工TRANBBS技术
孔繁龙
(扬州华建TRANBBS交通工程咨询监理有限公司,江苏 扬州 225009)
摘要:论文结合润扬大桥南接线高速公路的施工实践,从混合料组成TRANBBS设计、现场拌和、整型、碾压及组合、养生等方面阐述了二灰土底基层的施工工艺,提出了各组份计量控制及检测的方法,并对常见的通病提出对策。
关键词:二灰土;施工工艺 ;计量控制;通病防治
 
石灰粉煤灰稳定土(简称二灰土)作为底基层的结构,相比而言具有:整体性强、承载力高、刚度大、水稳性好,而且较为经济。国内外高等级公路越来越多地采用。在江苏地区通常采用二灰土作为底基层的结构形式。润扬大桥南接线高速公路也采用了这一形式,结构层厚度为20㎝。底基层虽作为路面的结构层,但由于施工时常纳入路基施工标段,采用路拌法层铺施工。施工中经常出现原材料质量不合格、配合比不准确、拌和不均匀、碾压不密实、接缝不平整等质量弊病,以及出现粘土夹层、起皮、起包、开裂等缺陷。本文结合润扬大桥南接线高速公路的施工实践,介绍二灰土底基层的施工技术,并对常见的通病提出对策。
1 混合料组成设计
1.1 原材料的选择
   (1)石灰  石灰质量应符合不低于Ⅱ级消石灰或Ⅱ级生石灰的各项技术指标要求,石灰要分批进场,做到既不影响施工进度,又不过多存放,应尽量缩短堆放时间,如存放时间稍长应予履盖,并采取封存措施,妥善保管。
石灰用插管式消解,通过流量控制消解石灰的用水量,既要保证石灰充分消解,水又不宜过多。消解好的石灰存放时间应为7~10天。消石灰必须采用机械过筛法,通过1㎝的筛孔。消石灰布撒前应满足不低于Ⅱ级消石灰的要求。
   (2)粉煤灰  粉煤灰中SiO2、Al2O3、和Fe2O3总含量应大于70%,烧失量不应超过20%,比表面积宜大于2500cm2/g(或90%通0.3mm筛孔,70%通过0.075mm筛孔)。对于湿粉煤灰其含水量应≤35%,含水量过大时,粉煤灰易凝聚成团,造成拌和困难。如进场含水量偏大,可采用打堆、翻晒等措施,降低含水量。
   (3)土  宜采用塑料指数12~20的粘土(亚粘土),有机质含量>10%的土不得使用。润扬大桥南接线高速公路采用的J1-N4取土坑,土质为低液限粘土,液限WL=39.8,塑限Wp=22.0,塑性指数Ip=17.8,有机质含量=0.298%。
   (4)水  人或牲畜饮用水的水源,皆可使用。
1.2 混合料组成设计
⑴制备不同比例的石灰粉煤灰混合料(如20:80,25:75,30:70,35:65,40:60)确定其各自的最佳含水量和最大干密度,同时作出二灰中石灰剂量标准曲线。确立同一龄期,同一压实度试件的抗压强度,选用强度最大的石灰粉煤灰比例(宜在1:2~1:4之间)。试验结果如下图所示:
 
⑵根据上述选定的二灰比例,制备同一土样的4~5种不同配合比的二灰土。石灰粉煤与土的比例宜在30:70~50:50之间。
⑶用重型击实法确定各组混合料的最佳含水量和最大干密度,同时作出二灰土中二灰剂量标准曲线。试验结果如下图所示: 
⑷在最佳含水量状况下,按要求的压实度(对于稳定细粒土按重型击实标准,K=95%)制备混合料试件,在标准条件下养护6天,浸水一天后取得无侧限抗压强度。
    ⑸二灰土试件的7天浸水抗压强度的代表值应大于等于0.6MPa。
    ⑹抗压强度的代表值按下式计算:
       Rd=RAVG(1-ZαCv)
式中:Rd——该组试件抗压强度的代表值,MPa;
      Cv——试验结果的偏差系数(以小数计);
      Zα——保证率系数,高速公路保证率95%,此时Zα=1.645;
      RAVG——该组试件抗压强度的平均值,MPa;
    ⑺取符合强度要求的最佳配合比作为二灰土的生产配合比,用重型击实求得最佳含水量和最大干密度,并测定混合料的干密度,考虑施工中可能出现的误差,制作二灰比例比最佳配合比相差±5%的混合料,测其干密度,报经监理工程师确认、批准后,以指导施工。
⑻二灰土试件的标准养护条件是:将制好的试件脱模称量后,应立即放到相对湿度95%的密封湿气箱或相对湿度95%养护室内养生,养护温度为25±20C。养生期最后一天(第7天),将试件浸泡在水中,水的深度应使水面在试件顶上约2.5㎝。浸水的温度与养护温度相同。在浸泡水之前,应再次称试件的质量,在养生期间试件质量损失应不超过1g,质量损失超过此规定的试件,应该作废。
将已浸水一昼夜的试件从水中取出,用软的旧布吸去试件表面的可见自由水,并称试件的质量,然后测定无侧限抗压强度。
润扬大桥南接线高速公路经试验,确定二灰土的配合比为石灰:粉煤灰:粘土=8:24:68,ρd•m =1.592g/cm3,WOptimum =20.3%。
2 施工工艺
2.1准备下承层
⑴对二灰土的下承层-路基的外形(包括路基的高程、中线偏位、宽度、横坡度和平整度)、路基的强度(碾压检查:用12~15T三轮压路机以低挡速度1.5~1.7km/h沿路基表面碾压3~4遍作全面检查,不得有松散、压实度过低或土过湿发生的弹簧现象;弯沉检查:用BZZ-100标准车以规定频率检查路基表面回弹弯沉,按测试季节算出保证率97.7%下的代表弯沉值,不大于设计算得的允许值)、路基的沉降(路基95区施工完成后,沉降速率应连续两个月小于5㎜/月)进行检查,应当表面平整、坚实,有规定的路拱,无任何松散的材料和软弱处,且沉降量应符合要求;
⑵在下承层上恢复中线,每20M设一桩,并在两侧路肩边缘外设指示桩,横断面半幅设三个高程控制点,逐桩进行水平测量,算出各断面所需摊铺土的厚度,在所钉竹片桩上标出其相应高度;
⑶根据实测高程、二灰土工作面宽度、厚度及试验最大干密度等计算路段所需二灰土重量,根据配合比及实测含水量算出土、石灰、粉煤灰的重量,根据运料车辆吨位计算每车料的堆放距离,并根据在相同施工条件下素土、石灰、粉煤灰的含水量与松铺厚度的关系来控制现场铺筑厚度。
2.2运输和摊铺土料
⑴路基上用石灰线标出布料网格;
⑵拖运土料,控制每车料的数量相等;
⑶推土机将土堆推开后,用平地机将土均匀地摊铺在预定地路基上,力求表面平整,并有规定的路拱;
⑷摊铺过程中,测量人员跟踪检测松铺,控制误差±0.5cm,必要时进行增减料工作;
⑸测定土的含水量。如含水量过大则进行翻晒厚度;过小,则应洒水焖料,使土含水量控制在比二灰土的最佳含水量低2~3%;
⑹用平地机对土层进行初步整平,并用人工进行局部找平,后用振动压路机静压一遍,使其表面平整,压实度达85%。
2.3运输和摊铺粉煤灰
⑴用石灰线标出布料网格;
⑵拖运粉煤灰,控制每车料的数量相等;
⑶推土机将粉煤灰堆推开后,用平地机将粉煤灰均匀地摊铺在预定的路基上,用振动压路机快速静压一遍,并对各处进行松铺厚度量测;
2.4运输和摊铺石灰
⑴用石灰线标出布灰网格;
⑵布撒消石灰宜采用布灰机,平地机找平,人工辅助,使灰

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