关于处理砂土起皮问题的方法初探
2015-01-01
在我们国家现阶段的路基施工过程中,为了提高路基的强度、刚度和稳定性广泛使用石灰对原状土进行改善处理。同时石灰稳定类材料也适用于各级公路的底基层,又可用作二级及二级以下公路的基层。石灰的掺量主要是依据无侧限抗压强度试验来确定的。根据工程经验,利用石灰对粘性土改良效果较好,有时由于条件限制必须选用砂性土作为填料,来生产灰土。砂性土的细粒含量小于5%,粘性土的细粒含量为5%~15%。我们知道土的颗粒越粗,它的塑性越差,所以砂性土的可塑性就次于粘性土,在施工中砂性土就会不容易碾压成型,且早期强度不高。砂性土施工过程中形成的起皮、松散的原因可以总结为:1、整平问题2、碾压问题3、含水量控制问题4、杂土性问题5、养护方面问题共计五个方面,现分别论述:
1 整平中形成问题及处理
机械整平过程中,如果机械操作手不够熟练,整平机整平遍数太多,就会形成在上一次整平机械碾压的面上铺土贴薄层问题,整平后虽然满足了纵横坡度要求,同时表面平整度看起来也没有问题,但是由于上表层由多个互不相连的薄层组成,稍干后或碾压时必然出现起皮进而出现松散问题。
解决这个问题方法有:控制拌合前布土的均匀性、提高整平机械操作人员操作水平,减少整平次数、必要时对已整平的路基表面进行浅层二次拌合,二次拌合后可以直接碾压。
2 碾压中形成问题及处理
碾压过程中由于压实速度不均匀,过度的搓动灰土表面或压路机行驶速度太快也可以造成表层起皮或松散。
解决方法为:先使用振动压路机在不开振动的情况下进行慢速通压,然后再使用钢轮压路机碾压,在保证压实度要求前提下,尽量减少碾压遍数,防止过度碾压。
3 含水量形成问题及处理
在施工中有人认为砂性土含水量大一些没问题,这种观念是错误的,含水量大既不能保证压实度要求又容易形成砂性土黏在轮子上进而造成松散问题。但是含水量过低同样会造成砂土起皮问题,我们在12米宽的三八路改建工程项目中做了试验,情况统计如下:
土的塑性指数 面积 施工含水量 起皮面积百分率8.6 1200 大于最佳含水量2-4 56.4 4.7 8.6 1200 最佳含水量 49.2 4.1 8.6 1200 低于最佳含水量2-4 97.2 13.2 8.1 8.6 1200 低于最佳含水量4-6 158.4
解决方法:应当在最佳含水量时拌合并碾压,随着含水量的降低,起皮现象是逐渐增加的,也就是在最佳含水量以下,含水量越低起皮越严重。正确做法应当在整平后待表面发白发干再碾压,这样可以防止砂性土粘在压路机轮子上。
3.1 杂性土形成问题及处理
由于砂性土中掺杂了粘土等其他性质的土,由于两种土性质不同很难结合成为一个整体,造成起皮、松散问题。
解决方法:不同性质的土,取土场取土时严格按层取用、现场分开堆放、分层分段施工,不同性质的土避免掺杂使用。
3.2 养护中问题及处理
由于砂性灰土成形较慢所以养护过程中如果洒水不及时充分或过早放行车辆必然造成路基表层破坏。
解决方法:养护过程中可以适当洒大水,待表面干燥后再碾压,同时严格封闭交通,可以填筑便道通行车辆,受条件限制可以采取半幅施工的方法解决,本层养护成形后再进行下一层施工。
经过多年施工总结,砂性土做灰土,只要前期施工得当,砂性土后期强度完全能满足技术要求,这就要求我们在做前期工作时要仔细并且有耐心。在灰土施工过程中,不按规范要求进行施工,或者不按工艺流程进行操作,都会引起灰土起皮,特别是一些细节问题考虑不到,或马虎松懈,也会造成灰土起皮。例如在稳压完成后,二次整平时,如个别地方高程偏低,需要补一层薄灰土时,如果单纯的补土后碾压,就会在碾压时造成起皮。此时应当在补土完成后,用路拌机或旋耕机拌和后再进行碾压、整平,使第二次补的灰土和原灰土形成一个整体,就可以避免出现起皮现象。
处理砂土起皮还可以采用封土碾压的方法:如果遇到砂性土,在稳定碾压一遍后,停止碾压。在灰土之上封5cm厚的养护土,并用平地机找平后,直接碾压养护土,最好采用振动压路机。这样在碾压时可以使灰土表面由不封土时的受剪力和压力的共同作用,改变成封土后的灰土表面只受压力,从而避免推搓起皮现象。这种处理方法,既可以完成灰土的碾压,又完成了对灰土的封土养护。由于需要撒布和清理养护土,只适用于不受时间限制的施工段落。
另外在砂土中掺加适量的水泥也是一种好的处理方法:
(1)采用外掺一定数量水泥的方法,可以增加灰土的粘度、强度和整体性。所以,外掺水泥对改善砂性土质的灰土起皮是个行之有效的办法。外掺水泥的数量要经过实验室进行配合比设计实验,使其既能满足设计强度的要求,又要尽可能的节约原材料(石灰、水泥)。
(2)普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥和火山质硅酸盐水泥都可使用,但应选用终凝时间较长(宜在6h以上)的水泥。快硬水泥、早强水泥及易受潮变质的水泥不应使用。宜采用标号较低的水泥。水泥的各项技术指标一定要符合规范规定的要求,要有出厂证明和实验报告。
(3)做好掺入水泥前准备工作:路基备土前要检查下承层,要求表面应平整、坚实、具有规定的路拱,并按规范规定验收合格。应在下承层上适当洒水使其湿润,但也不能过分潮湿造成泥泞现象。
总之,只要严格施工管理,一切程序都遵循科学的施工方法,灰土起皮现象就一定能得到有效的控制。有效地防治和处理灰土起皮,既可以保证灰土路床的施工质量,又可提高路面结构层承载力,防止路面结构早期破坏,是延长公路寿命的一个重要控制因素。