路基“闷灰”质量通病防治

王培力 郑孝康

（中交三航局第三工程有限公司， 江苏 南京 210011）

1 工程概况

265省道金坛段新建工程，起于常州市金坛区与镇江市丹徒区交界处，接265省道镇江段，向南在上阮现代农业产业园一期规划区东侧与265省道溧阳段相接，路线全长24km，全线路基总填方约167.6万m³，路基总挖方约170万m³。

本工程属太湖冲湖积平原地貌区，地势低洼，沿线有多条河流及水库，场区内地下水位较高，主要分为松散岩类孔隙水和基岩裂隙水。

2 路基“闷灰”质量通病现象及影响

由于灰土具有良好的整体性，较高的强度、板体性和抗水性，造价经济合理，为实现道路使用功能提供了有力的基础和保证，因此它被广泛应用于路基建设中。

在施工现场拌制灰土时，常用的有两种方法：①生石灰先与素土拌合、打堆“闷灰”，在后期的路基填筑时，二次掺拌消石灰；②素土摊铺晾晒后，直接就地掺拌消石灰。

以上两种拌合方法，分别具有下列显著特点：

⑴在“闷灰”工艺中，生石灰可以和塑性指数较大的过湿土发生化学反应，吸收土壤中的水分，加速降低土壤的含水率、塑性指数，使得处理后的土壤砂化，土体颗粒松散、易于粉碎，土的工程性质得到改善；

⑵“闷灰”过程中，生石灰消解散发的热量，可以加速灰土中的水分蒸发；

⑶“闷灰”工艺受雨水天气影响较小，从而可以加快施工进度；

⑷消石灰干燥时，易污染环境，特别是装卸时容易飞扬，对沿线群众的生产和生活产生影响，对农作物也有破坏作用，容易引发地方矛盾，影响施工；

⑸消石灰不能吸收过湿土中的水分，灰土只能依靠风吹日晒降低含水率，导致施工进度较慢。

通过分析以上两种拌合方法的特点可知，在地下水位偏高的地区，土壤含水量较大，如果等到土体晾干后再掺消石灰拌制灰土，势必会影响工期，所以在灰土施工中，大量采用“闷灰”工艺。

图1 “放炮”质量通病

虽然，“闷灰”工艺具有以上优点，但是，它具有一个严重的质量通病：部分未完全消解的生石灰遇水膨胀，产生“放炮”现象，影响路基表观质量及压实度。

在本工程的路基施工初期，个别段落采用了“闷灰”工艺，但是施工结束后，在路基表面出现了严重的“放炮”现象。项目部立即组织相关部门对此情况进行全面调查，共检测压实度18个点，压实度综合评定结果：不合格；分段抽样统计了“放炮”面积24m2，其中共有“放炮”现象125个点数，平均每平米“放炮”点数为5.2个。

为了确保工程质量与进度，研究如何控制“闷灰”施工质量，消除路基“放炮”质量通病，是本工程路基施工中的一个重大难题。

3 通病成因分析

针对此次“闷灰”施工中，出现的“放炮”质量通病，项目部积极组织各部门与施工班组长召开会议，大家通过分析“闷灰”工艺流程，现将此通病产生的原因归纳为：

⑴生石灰质量较差，达不到Ⅲ级灰标准，杂质含量较多，在“闷灰”时，弱化了石灰与土颗粒所发生的一系列化学反应，不宜消解。

⑵“闷灰”时间太短，生石灰与过湿土尚未充分发生反应，便被填筑到路基中，闷料中仍残留着大量未消解的生石灰。

⑶“闷灰”过程中，翻拌次数太少，生石灰没有与过湿土充分拌合均匀，未能充分吸收水分、消解。

⑷闷料中，部分生石灰块体较大，未充分消解，并且大块体未进行筛分，便直接填筑到路基上。

⑸二次掺灰时，工人图省事，将含有尚未充分消解的石灰块和杂质直接进行布灰，未进行过筛剔除。

⑹二次掺灰后，灰土翻拌、粉碎次数不足，导致部分残留的生石灰块未被粉碎。

4 防治措施

针对上面确定的一系列原因，大家进行了充分讨论，从多方面进行分析、集思广益，整理出切实可行、操作性强的对策：

⑴做好石灰的进场检验，生石灰应不低于III级标准。

⑵“闷灰”时，掺加生石灰量宜为设计灰剂量的 50%左右（在闷料过程中，难以计算生石灰的具体掺量，因为石灰量太少时，无法达到吸收水分的目的；如果按照设计值掺拌，会由于灰剂量的衰减，导致石灰浪费，所以具体掺拌的石灰量应根据实际土质、土的天然含水量，结合施工工艺适当增减）。

⑶“闷灰”时间控制在7天左右，并且在“闷灰”期间，宜打堆翻拌3-4次，以便生石灰能够与过湿土拌合均匀，充分发生反应，吸收水分、消解。翻拌过程中，对尚未实质性粉碎、结团、大块土体，采用挖机的挖斗敲打、滚动、翻落等方式进行初步粉碎，为后期灰土的化学反应创造条件。打堆翻拌后，“闷灰”粒料应以拌和均匀、没有夹生料、土粒砂化、含水量适中为宜，并根据“闷灰”效果及土体粉碎程度，适当增减翻拌次数。

⑷闷料翻拌后，及时用挖机的挖斗将整个土堆侧面和顶面予以修平、拍紧，以便于生石灰吸收土中水分、砂化土团，减少与外界的反应；若逢雨季，整个土堆需用篷布予以覆盖压紧，防止雨水渗入土堆。

⑸闷好的灰土，尽量在 3-4天内使用完毕，以减少钙、镁离子的衰减，并在使用前，通过5cm筛孔的简易筛，避免未消解的大块生石灰、土块及其他杂质填筑到路基。

图2 闷料过筛

⑹将闷料土划格摊铺后，测定闷料土的灰剂量，根据检测结果，计算二次掺灰量。二掺的消石灰，必须提前 7天充分消解、放置，并保持一定的湿度，避免扬尘。消石灰使用前要通过1cm筛孔的筛子，剔除未消解的残余石灰及杂质。筛分后的消石灰应尽快使用，在摊铺的闷料土上，划出网格线，人工配合机械均匀布灰。若消石灰存放时间稍长，应予于严密覆盖，防止有效钙、镁离子的流失。

图3 “划格”布灰

⑺二次掺灰后，要充分翻拌、晾晒、粉碎灰土，拌合深度应达到下层路基 5—10mm，且拌和两遍以上，以确保混合料充分拌和均匀，防止存在未消解的石灰块。同时，在灰土翻拌时，还应安排专人，及时捡出未完全消解的石灰块、树根等杂物。

5 施工注意事项

⑴“闷灰”场地宜选在地势较高处，场地四周开设排水沟，有利于及时排水，并且闷料场的道路应保持顺畅，方便运输。

⑵石灰要分批进场，早进早用，合理计划，做到既不影响施工进度，又不过多存放。

⑶闷料时，要合理安排工作计划，根据工程需要和天气预报情况进行闷料，做到先闷先用、边用边闷。

⑷虽然，通过“闷灰”处理，可以大大降低土体中的水分，但是，当闷料的含水率仍较大时，应对其进行翻晒，使其接近最佳含水率后，再进行二次掺拌，严禁掺灰后长时间晾晒，造成有效钙、镁离子的流失。

6 效果检查

项目部采取以上施工措施，对前期的“放炮”段落进行了返工处理。试验室对返工后的压实度进行检测，共检测18个点，其中不合格点数0个，路基压实度合格率有了明显提升，由原来的不合格提升为100%合格；并对整个段落的“放炮”点数进行统计，未发现“放炮”现象，“放炮”点数由原来的5.2个/m2降低为0。

图4 施工成型的路基

7 结语

通过以上防治措施的实施，采用“闷灰”工艺施工的路基段落，施工质量得到了有效控制，“放炮”的质量通病得以消除，加快了路基施工进度，取得了良好的质量效果和经济效益。