1、1 石灰改良土專項施工方案原材料:生石灰主要技術(shù)指標(biāo)如下:等級不低于級,有效鈣鎂含量65%,采用消石灰時,應(yīng)使消解后的石灰通過1cm的篩孔。施工方案、方法(一)高液限土改良高液限土改良的施工關(guān)鍵在于砂化(即高液限土的改性)和降低含水量(即土的天然含水量)。在正式開工前,選取其有代表性的高液限土進行摻灰實驗。1、改良實驗根據(jù)設(shè)計摻灰量,上下浮動1%進行平行實驗,即摻灰量取2%、3%及 4%進行實驗,得出最大干密度及最佳含水量等實驗數(shù)據(jù),繪制灰劑量與最大干密度曲線圖,確定最佳摻灰量。若實驗得出的最佳摻灰量與設(shè)計不符時,應(yīng)及時與監(jiān)理工程師及設(shè)計代表聯(lián)系,以確定施工用最佳摻灰量。對普通的高液限土,直接
2、運至路基填方路段,用推土機初平后在用平地機精平,測含水量是否接近最佳含水量,偏差較大時,用鏵犁結(jié)合旋耕機進行翻曬,直至含水量接近最佳含水量為止。然后進行上灰、拌合、碾壓。對過度潮濕、塑性較大而成團破碎困難的高液限土,則需進行悶料砂化實驗。在取土前先按設(shè)計建議值(設(shè)計摻灰量的40%)進行悶料 2-4 天,每天抽樣檢驗含水量,使之接近最佳含水量后方可運至填方路段。(注意的問題:悶料砂化時間不宜大于5 天,否則石灰中的有效成分散失)改良實驗主要確定以下參數(shù):最佳摻灰量;最佳含水量;機械組合;碾壓遍數(shù);松鋪厚度等。2 2、施工方法2.1 工藝流程高液限土改良的施工工藝流程圖如下:路拌機拌合-用犁耙車清
3、除夾層-壓路機啊穩(wěn)壓-灑水車灑水-悶灰-路拌機再次拌合-犁耙車配合作業(yè)-壓路機穩(wěn)壓-高程測量-整平機整平。2.2 準(zhǔn)備工作在進行開挖及填筑路段設(shè)置臨時或永久排水設(shè)施,做好清表工作,填筑路段還需進行場地平整。(監(jiān)理控制要點清表,排水)2.3 取土(需要砂化和不需要砂化的土)在取土場按設(shè)計深度及范圍內(nèi)由上而下用挖掘機挖取,運至填筑路段通過翻曬。對過度潮濕、塑性較大而成團破碎困難的高液限土,則需運至指定地點進行悶料砂化,“砂化”(改性的別稱)降低膨脹土的塑性指數(shù),使膨脹土易破碎。(砂化時間一般不長于5 天,3 否則有效成分散失)摻灰量按實驗結(jié)果進行。對土質(zhì)變化較大(指土的塑性指數(shù)變化在5以上)的土場
4、不能混取,應(yīng)分層按施工段落挖取,確保同一施工段落土質(zhì)均勻,取土裝車時應(yīng)盡量保證每車數(shù)量基本一致。用自卸汽車將運至填筑路段,根據(jù)每次實驗松鋪厚度(25cm)確定單位面積的卸土數(shù)量,具體為:每年按照約4.5m3計算并進行裝土,每年數(shù)量基本一致,根據(jù)每車數(shù)量劃定面積,均勻卸土。用石灰劃出每車土的攤鋪面積方格4m 4m,每年卸在每個方格內(nèi)。(監(jiān)理控制要點:提前要求施工隊取土?xí)r要求土質(zhì)均勻,均勻卸土)2.4 攤鋪(晾曬或補水)晾曬:按照實驗取得的松鋪厚度用推土機將土均勻攤鋪,再用平地機進行精平,測土的含水量,與最佳值偏差較大時,用鏵犁結(jié)合旋耕機將土進行翻曬,直至含水量接近最佳值(略高于最佳含水量2-3%
5、左右,以考慮后續(xù)施工至碾壓前的含水量損失)。對于已經(jīng)砂化的高液限土,用推土機初平、平地機精平后可直接進入下道工序。(監(jiān)理主控含水量略高于含水量 2%-3%、松鋪厚度)補水:土的含水量小,應(yīng)首先用鏵犁翻拌一遍。然后灑水補充水份,并用鏵犁繼續(xù)翻拌,使水份分布均勻。考慮拌合,整平過程中的水份損失,含水量適當(dāng)大些(根據(jù)氣候及拌合整平時間長短確定)2.5 布格、摻灰當(dāng)含水量接近最佳值時進行摻灰。使用自卸車運灰,過磅稱重。運灰前應(yīng)測石灰的含水量,檢查是否在實驗值范圍內(nèi)。在已經(jīng)精平的路基面上使用石灰劃出灰格線,標(biāo)出每車石灰的攤鋪面積,自卸汽車按照方格卸灰。每年石灰的攤鋪面積為:A=(B(1+W)G,G=H
6、P max1C1.3 0.96 式中 A-鋪筑石灰面積;B-每年裝灰重量;W-石灰含水量G-每平 M石灰用量;H-攤鋪層壓實厚度;P max-灰土最大干容重石灰用人工均勻攤鋪,并隨時檢查攤鋪厚度,為保證石灰劑量均勻,石灰攤鋪厚度應(yīng)基本一致。2.6 拌合4 采用專用的穩(wěn)定土拌和機進行路拌法施工,鏵犁則作為輔助設(shè)備配合翻拌。用平地機粗平一遍,然后用灰土拌和機拌合第一遍。第一遍翻拌是應(yīng)預(yù)留3-4cm,翻拌粉碎數(shù)遍達(dá)到灰土層拌合均勻,達(dá)到灰土層顏色一致,無灰條、灰斑,整體層位基本一致。土顆粒大小基本都在5cm 以下。(這里要注意第一遍拌合一定要預(yù)留 3-4 公分防止石灰粉落入底部)。檢查石灰劑量計含水
7、量,如含水量及灰劑量均滿足要求。再用路拌機拌合(超深深度不小于 1cm,以利于層間結(jié)合),進一步粉碎土顆粒,使其大小基本降至1.5cm 以下。對死角處用人工配合進行拌合。(雖然土塊都在 5cm以下(滿足規(guī)范要求),但是大于 1.5cm 以上的土塊含量在30%左右,大于 5cm以上的含量在60%以上,這說明一次性摻灰達(dá)不到石灰改良實驗研究中的效果,這些沒有充分改良的土塊遇水后照樣膨脹)(施工過程中,監(jiān)理控制 3個要點:拌合深度灰土的均勻土的顆粒。拌合深度:超深深度不小于 1cm,以利于上下層粘結(jié)。具體操作現(xiàn)場可每間隔5-10M挖驗一處,檢查拌合是否到底避免有夾層。灰土均勻看外觀:灰土層顏色一致,
8、無灰條、灰斑。施工過程中應(yīng)嚴(yán)格控制拌合深度,避免“夾層”引起“彈簧”,拌合完畢后要求混合料均勻,色澤一致,沒有灰條、灰團和花面。土的顆粒組成控制在1.5cm 下。還有一個監(jiān)理控制重點:(3)橋頭兩端在備土?xí)r應(yīng)留出2M空間,將土推入附近,拌合時先橫向拌合2 遍,再進行縱向拌合,以確保橋頭處灰土拌合均勻。第二遍拌合前,宜用平地機粗平一遍,然后進行第二遍拌合。若土的塑指高,土塊不易拌碎,應(yīng)增加拌合遍數(shù),并注意下一次拌合前要對已拌合過的灰土進行粗平和壓實,然后拌合,以達(dá)到拌合均勻,滿足規(guī)范要求為準(zhǔn)。2.7 整平:用平地機、結(jié)合少量人工整平。(1)灰土拌合符合要求后,用平地機粗平一遍,消除拌合產(chǎn)生的土坎
9、、波浪、溝槽等,使表面大致平整。(2)用推土機履帶快速穩(wěn)壓一遍,使之形成凸凹不平的較密實表面,凸凹不平的較密實表面使低洼處找補的灰土不易起皮。5(3)在穩(wěn)壓整平后的灰土表面按每20m放出路基中樁、邊樁并測量高程,拉線檢查高程,局部低洼處將表面的8cm深度內(nèi)耙松,用灰土找補平整,人工拉線檢查,仔細(xì)刮平到設(shè)計高程、平整度符合標(biāo)準(zhǔn)位置。最后一遍整平時應(yīng)遵循高刮底不補的原則,防止薄層貼補造成的表面起皮現(xiàn)象。(4)平地機由外側(cè)起向內(nèi)側(cè)進行刮平。(5)灰土接頭、橋頭、邊沿等平地機無法正常作業(yè)的地方,應(yīng)由人工完成清理、平整工作。(6)整平時多余的灰土不準(zhǔn)廢棄于邊坡上。(監(jiān)理主控:整平后的大面平整度、路拱的橫
10、坡坡度、邊樁與中樁的高程。不允許薄層貼補)2.8 碾壓壓實的密度愈大,對土塊的破碎效果愈好。整平完成后,及時進行路基中心線的恢復(fù)并用石灰線予以標(biāo)識。碾壓方式直線段先用振動壓路機由路兩側(cè)向路中心碾壓,曲線段有彎矩內(nèi)側(cè)向外側(cè)碾壓。至無明顯輪跡,總之,碾壓時遵循“由邊到中,先輕后重,由慢到快”的原則。碾壓要及時進行,以免含水量損失。碾壓首先使用振動壓路機靜壓兩遍,碾壓速度控制在 1.5Km/h,再使用振動壓路機振動壓實,頭兩遍碾壓速度控制在1.51.7Km/h,后續(xù)碾壓速度控制在2.02.5Km,橫向錯輪0.40.5m,直至壓實度達(dá)到設(shè)計和規(guī)范要求為止。路基兩側(cè)比相應(yīng)的工作面增壓23遍。碾壓順序按照
11、先外側(cè)后中間,縱向進退進行,同時壓路機主輪在前,錯輪位置選在碾壓段外,禁止快速啟動、急剎和調(diào)頭。碾壓過程中,灰土表面應(yīng)始終保持濕潤,表面缺水應(yīng)及時、少量、均勻的灑水。碾壓原則是先靜壓后振動,先弱振后強振,最后靜壓。(監(jiān)理主控:碾壓方式:碾壓速度和變數(shù)。注意各種機械不宜在石灰土面上調(diào)頭。路基邊緣兩側(cè)比相應(yīng)的工作面增壓23 遍)2.9 接縫的處理:6 橫縫:橫縫處理:同日施工的兩工作段的銜接處,應(yīng)采用搭接形式。前一段拌合整形后,留5-8mm不進行碾壓,后一段施工時,應(yīng)與前段留下未壓部分一起再進行拌合。不同目的,開挖臺階,清除接頭處的廢料,重新上料拌合碾壓。縱縫處理:(1)在前一幅施工時,在孔中央一
12、側(cè)用方木或剛模板做支撐方木或鋼模板的高度與穩(wěn)定土層的壓實厚度相同。(2)混合料拌合結(jié)束后,靠近支撐木(或板)得一部分,應(yīng)人工進行補充拌合,然后整形和碾壓。(3)養(yǎng)生結(jié)束后,在鋪筑另一幅之前,拆除支撐木(或板)。(4)第二幅混合料拌合結(jié)束后,靠近第一幅的部分,應(yīng)人工進行補充拌合,然后進行整形和碾壓。2.9 檢測高液限土改良質(zhì)量控制的工程、頻率和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)如下:工程頻率質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)備注含水量據(jù)觀察,異常時隨時實驗石灰土最佳含水量2%開始碾壓時及碾壓過程中進行均勻性隨時觀察灰條、灰團、色澤均勻無離析在攤鋪、拌合和整平過程中進行壓實度每一作業(yè)段檢查6 次以上94 區(qū) 94%以上93 區(qū) 93%以上灌砂法為準(zhǔn)
13、,每個點受壓路機的作用次數(shù)力求相等強度每一作業(yè)段 3 次符合規(guī)定 CBR 要求可采用現(xiàn)場測試7 劑量每一作業(yè)段 6 個樣品不小于設(shè)計值滴定法用直讀式測鈣儀實驗,并予實際石灰用量核準(zhǔn)3.0 養(yǎng)生不能及時覆蓋上層結(jié)構(gòu)層的灰土,養(yǎng)生期不少于7 天,采用灑水養(yǎng)生法,養(yǎng)生期間要保持灰土表面經(jīng)常濕潤。養(yǎng)生期內(nèi)應(yīng)封閉交通,除灑水車外禁止一切車輛通行。灰土完成后經(jīng)驗收合格,即可進行下道工序施工。路床改良施工過程中易出現(xiàn)的問題,處理措施如下:1、表層起皮現(xiàn)象石灰穩(wěn)定土表層起皮現(xiàn)象不僅影響美觀,而且影響路面質(zhì)量,因為起皮容易形成夾層。造成起皮的原因主要有兩種,一種是由于表面過濕,壓路機碾壓時石灰土容易被輪子粘連,
14、出項麻點,并越積越多;另一種是由于表層含水量過小,壓路機碾壓時發(fā)生推移而起皮。針對第一種情況,主要通過控制碾壓時機來避免,待表面含水量接近最佳值時進行碾壓;第二種情況則采用補充水分,是含水量接近或達(dá)到最佳值再進行碾壓。2、彈簧現(xiàn)象石灰穩(wěn)定土的彈簧現(xiàn)象主要有兩種情況:一是由于過于出現(xiàn)彈簧;二是由于過濕而出現(xiàn)彈簧。一般情況下,石灰穩(wěn)定土的最佳含水量比一般土質(zhì)填料要大,因此,在施工過程中須控制好石灰穩(wěn)定土拌合后的含水量。避免彈簧現(xiàn)象的出現(xiàn),確保施工質(zhì)量的同時加快施工進度。3、裂縫現(xiàn)象裂縫現(xiàn)象的產(chǎn)生主要是由于配比、施工、養(yǎng)護等原因引起。a、土質(zhì)問題的影響土質(zhì)塑指越高則石灰穩(wěn)定土出現(xiàn)的裂縫幾率越多,這是
15、因為塑指高的土有較強的伸縮8 性,遇水發(fā)脹,烘干則收縮,一次再選擇石灰穩(wěn)定土的土質(zhì)時,應(yīng)選擇塑指在20 以下的土質(zhì),但不能低于10,如果塑指太低則影響石灰穩(wěn)定土強度。b、配合比的影響石灰穩(wěn)定土三種材料中,若土的比例越大,則石灰穩(wěn)定土出現(xiàn)裂縫的幾率越高,這是因為土對水的敏感程度要比石灰大,因此,在石灰穩(wěn)定土配比時要盡量控制土的比例。c、含水量的影響由于石灰穩(wěn)定土中石灰成分對水的敏感性相對較弱,而施工時其含水量略比最佳含水量偏大 2%3%,容易成型,切不起皮,并容易壓實,但由于含水量增大,加上成型以后,水分的蒸發(fā)速度快,因此,石灰穩(wěn)定土中的土,產(chǎn)生激烈的收縮從而導(dǎo)致石灰穩(wěn)定土開裂,含水量越大,開裂
16、的程度就越寬越深。d、養(yǎng)護不及時產(chǎn)生裂縫。由于石灰穩(wěn)定土是接近或略大于最佳含水量時碾壓成型的,成型以后,石灰穩(wěn)定土得不到及時養(yǎng)護,則容易產(chǎn)生表面開裂。所以石灰穩(wěn)定土成型后養(yǎng)護十分重要,一般最少需要間隔 7 天。如果在上面層不能及時覆蓋且灑水養(yǎng)護困難,時間較長的話,可以采取覆蓋土養(yǎng)生的辦法,從而保證石灰穩(wěn)定土水分緩慢蒸發(fā),避免裂縫增多、增大。(三)石灰改良膨脹土施工工藝與質(zhì)量控制的研究(1)材料:膨脹土要作液限、塑限、塑性指數(shù)、膨脹力、膨脹率等指標(biāo),強膨脹土不能用于工程。要根據(jù)膨脹性能通過實驗來確定第一次摻灰量和“砂化”時間,石灰則要求級以上石灰,進場的石灰要及時使用。防止雨淋。盡量縮短石灰存放
17、時間,妥善覆蓋保管,消解時間一般控制在7 天,以免有效成分衰減損失過大。(2)摻灰拌合:石灰與膨脹土之間發(fā)生復(fù)雜的化學(xué)作用的效果,首要條件是膨脹土的粉碎和拌合均勻,二次摻灰是石灰穩(wěn)定膨脹土施工最佳工藝之一。第一次在取土場摻3%的消石灰,如果膨脹土含水量偏高則摻2%生石灰,使呈團塊狀的膨脹土崩解,土團容易粉碎,形成較均勻的混合料,一般采用在單位面積上所鋪生石灰(或相當(dāng)于生石灰劑量的消石灰)厚度與取土深度的比例計算控制石灰量,挖掘機挖土?xí)r,將土和石灰同時挖起堆積在取土坑邊,當(dāng)堆積到一定長度和高度時,再用挖掘機翻拌均勻見(圖-6)進行悶料砂化9 37 天,即可上路,初平后用拌和機拌一遍,檢測土塊含量
18、,如果滿足要求,可以摻入設(shè)計要求的剩余灰計量,否則繼續(xù)灑水崩解翻拌“砂化”知道大于1.5cm 的土塊含量滿足要求。第二次摻灰在路基上進行,方法是先檢測含水量,含水量比最佳含水量搞2%3%時,再用平地機細(xì)平,整平標(biāo)高按層厚的1.151.2倍,用壓路機靜壓一遍,使表面粗平后,檢測第一次摻灰“砂化”后還有多少有效灰劑量,確定第二次摻灰的用量,按松鋪厚度計算每平 M第二次摻灰的用量,并用石灰在路基上打成方格,按計算每一個方格的用灰量后,運灰、卸灰、用人工均勻撒布、用拌和機連續(xù)拌一至二遍,要保證無素土夾層,大于 1.5cm的土塊含量小于 10%時可以整平成型。(3)碾壓成型:一般拌合均勻的灰土靜壓一遍后
19、,用平地機細(xì)平,細(xì)平標(biāo)高按層厚的1.21.25 倍進行做出路拱、縱橫坡,達(dá)到表面平整。適當(dāng)增大控制含水量12 個百分點有利于石灰與膨脹土化合消除其膨脹性,但不宜增大太多,以免干密度達(dá)不到要求,或引起較大的收縮變形。含灰量要達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求,低于標(biāo)準(zhǔn)的為不合適,要及時摻灰重拌。碾壓一般先用大噸位振動壓路機從兩邊向中間輕震一遍,重振一遍,再用三輪壓路機從兩邊向中間重疊半輪碾壓23遍,達(dá)到無明顯輪跡為止,碾壓時嚴(yán)禁壓路機在已完成的或正在碾壓的路段上調(diào)頭或急剎車,應(yīng)保證石灰土層表面不受破壞。碾壓過程中,如有“彈簧”、松散、起皮等現(xiàn)象,應(yīng)及時翻開處理。(4)質(zhì)量控制與檢測:碾壓完成后,應(yīng)及時自檢壓實度、石灰劑量、含水量、標(biāo)高,并做好記錄。壓實度要依據(jù)壓實度的標(biāo)準(zhǔn)曲線進行評定。石灰劑量要依據(jù)石灰劑量的標(biāo)準(zhǔn)衰減曲線進行評定。石灰改良膨脹土施工前一定要做好這兩天曲線工作并得到監(jiān)理業(yè)主的認(rèn)可,才可進行石灰改良膨脹土的施工。