盐碱地区路面用水泥石灰综合稳定土施工参数的确定
2017-01-06翟兆娜左希宾
翟兆娜+左希宾
【摘要】本文以潍坊滨海开发区生态商住区海汇东路(长江东街-沂河东一街)新建工程为例,就水泥石灰稳定土在施工前的水泥掺量、含水量控制参数的确定进行了阐述,以期对相关生产活动具有借鉴意义。
【关键词】公路;路面稳定土;施工参数
在潍坊滨海开发区生态商住区海汇东路(长江东街-沂河东一街)新建工程原设计施工图中,道路路面基层部分采用40cm水泥石灰稳定土(以下简称二灰稳定土)。下面就该工程正式施工前二灰稳定土在施工前的水泥掺量、含水量控制参数的确定进行分析和总结。
1. 工程概况
潍坊滨海区生态商住区海汇东路,沿线为大面积盐池,地下水位较高,土体天然含水量偏高,路基处于潮湿、过湿状态。本工程二灰稳定土设计厚度为40cm,底基层设计宽度为42m,基层顶部高程为+4.6m。
2. 二灰稳定土技术要求
2.1二灰稳定土的掺配比例。本标段设计要求水泥石灰稳定土中水泥:石灰:土的质量比=3:5:92。
2.2二灰土质量检验标准要求压实度不低于96%,7天无侧限抗压强度不小于1.0Mpa。
3. 原材料要求
3.1水泥。本工程使用的水泥是山东铝业集团生产的P.042.5普通硅酸盐水泥,使用前经我试验室检测结果表明符合规范及设计要求。
3.2石灰。本工程使用的是潍城区符山优质生石灰,,经我试验室检验,有效氧化钙加氧化镁含量75%,满足Ⅲ级钙质生石灰≥70%的要求,符合《公路路面基层施工技术细则》(JTG/TF20-2015)要求。
3.3土方。本工程所用土方均为就地取材,全是盐池土,未确定该土能否用于该工程施工,我们提前对其各项技术指标进行了取样检测,结果显示符合规范要求。
4. 二灰稳定土配合比的复核验证
设计二灰稳定土的掺配比例,水泥:石灰:土=3:5:92(质量比)。经重型试验确定的施工控制参数为:最大干密度为1.82g/cm3,最佳含水量为15%。根据计算的干密度和最佳含水量制作试件,进行无侧限抗压强度实验平均强度为1.07Mpa,偏差系数为3.8%,满足设计及规范要求。
5. 二灰稳定土现场掺配比例的确定
5.1水泥掺入量计算。摆放和摊铺水泥。根据计算的水泥用量,计算出水泥袋摆放间距,洒出白灰网格线,在交叉点上精确摆放袋装水泥,将水泥均匀摊开,使之面积相等。二灰稳定土半幅宽度为21m,二灰稳定土压实厚度为20cm.现场施工采用外掺法,水泥剂量为3%,水泥用量计算方法为:水泥质量除以干土的质量。以灌砂筒的截面面积(3.14r2)为单位面积,推算方格网内所需水泥用量。其中干土的质量计算和水泥的质量计算如下:
式中:m水泥2——水泥的掺加质量;s——5%灰土方格网的面积(已知);得出既定方格网内的水泥用量m水泥2现场所用素土的干密度ρ土=1.25g/ cm3;(1)、(2)计算出水泥的摊铺厚度h=0.64cm,代入(3)得每个方格网内水泥的质量m水泥2=979.2Kg(约20袋水泥);
6. 二灰稳定土拌合前含水量的确定
6.1该工程因地制宜,取土皆为当地盐碱土,含水量非常高并且水分散失缓慢。为了使水分尽快散失,,我们项目部采取的措施是先在土场将生石灰和盐碱土进行彻底拌合,消解7天后,等生石灰内过火石灰也彻底消解后再将拌合土运至工地现场,摊铺均匀后,用旋耕犁翻拌进行摊铺晾晒。在素土层路基填筑施工过程中,项目部将掺灰5%的灰土的含水变化和在同条件下素土含水量进行了比较,对比试验表明掺白灰后含水量降低效果更为明显。素土含水量降低不明显,主要是土体含水量含盐量太高,卤状土块太多,道路施工~机械将其彻底破碎很难,素土孔隙率太低,水分不容易散失。
6.2二灰稳定土采用路拌法施工,该工程用宝马稳定土路拌机拌和3遍,拌和深度应深入上一层表面1~2cm,以利于上下两层粘结,拌和作业长度控制在半幅100m左右。拌和完毕后的二灰稳定土混合料要均匀、色泽一致,没有花面、灰团、灰条。考虑水泥的初凝和终凝时间,项目部技术负责人要求整个拌和过程控制在1.5h内完成。由于含水量对于二灰稳定土是一个最敏感的技术指标,直接影响到现场碾压效果和最终压实度。为此,为了保证施工过程中二灰稳定土的含水量能达到最佳含水量的要求,并保证水泥终凝前碾压完毕,我们试验室在现场模拟正式施工拌合时的情况,在灰土达到一定含水量时按上述的方格网法掺加水泥,测定二灰土在拌和过程中不同时段的含水量变化,如表1:通过上表所示,拌和前与拌和后含水量的减少范围在3.2~4.0个百分点之间。为保证碾压工作的顺利进行,根据拌和好的二灰稳定土在碾压前宜高出最佳含水量1~2个百分点。因此,确定拌和水泥前的灰土含水量宜控制在15%+(5.1%~6%)=20.1%~21%之间。试验表明,平均压实度都在97%以上。
7. 结束语
本工程采用上述方法准确地确定了二灰稳定土施工前的水泥掺量、含水率等两个参数,对以往的传统施工方法进行了优化和细化,使施工现场的过程控制达到有的放矢。这就是通常所说的用科学数据指导生产。