新型撒布机及路拌机在机场地基处理石灰土施工中的应用

许连强 上海宝冶集团有限公司中级工程师

1 石灰土施工概况

石灰土垫层不仅具有良好的力学性能，还拥有较好的水稳定性和一定的抗冻性。民用机场垫层设计中越来越多采用石灰土垫层处理方法，石灰土施工区域一般为新建道肩边线外延2 m以内的区域，处理深度为0.8 m，分三层施工。石灰采用Ⅲ级以上的生石灰粉，采用钙质生石灰时，有效CaO、MgO含量应不低于70%，用JTGE51-2009标准试验方法检测。

2 石灰土施工工艺

石灰土施工工艺包括验收土基面、测量放样、撒布生石灰、拌和石灰土、初压、石灰土整形、终压、石灰土养护和验收。

2.1 验收土基面

撒布石灰前对完成的土基进行验收，验收合格后方可在其上撒布石灰。对已完工多日的土基面，必须重新进行碾压，在碾压过程中如果发现过干、表层松散，应适当洒水，保证土基含水率比水灰土最佳含水率大5%～10%。

2.2 测量放样

撒布石灰前进行测量放样，每50 m设一桩，平曲线段每20 m设一桩，同时进行水平测量，在中桩及边桩上标出虚铺高，如图1所示。

图1 测量放样

2.3 撒布石灰

采用新型石灰撒布机进行撒布石灰，撒布机采用自动撒布系统，匀速行驶，单幅撒布宽2.4 m，撒布机撒布均匀，无污染，效率高，如图2所示。石灰土设计厚度为0.8 m，分三层施工，虚铺系数为1.2。

图2 撒布石灰

2.4 石灰土拌和

石灰撒布完成后，采用路拌机进行拌和，单次拌和宽度为2.4 m，拌和速度为5 m/min，如图3所示。石灰土拌和后应均匀一致，含水量应大于石灰土最佳含水量5%～10%。

图3 石灰土拌和

2.5 石灰土整形

石灰土拌合后先放置约6 h，让石灰土中的生石灰充分消解，然后用16 t压路机进行初压，初压一遍后用平地机按照设计标高进行整形。整形时标高应大于设计标高3～5 cm，严禁采用薄层贴补法找平[1-4]。

2.6 碾压

整形后用压路机在结构层全宽范围内进行压实，压实机具的选择应合理，一般首先用16 t振动压路机静压2遍，然后用26 t压路机振动碾压3遍，最后用20 t压路机静压2遍。碾压后表面应平整、光滑、密实、无松散，无明显轮迹印，压实度为主控项目应符合设计及规范要求，碾压时严禁压路机转向、掉头。

2.7 养护

在碾压结束后，应立即用土工布覆盖，并洒水湿养，防止石灰土产生裂缝，养护期为7天。

3 检测指标和要求

第一，0～0.8 m深度范围内的压实度应达到96%，检测频率为每5000m2一点。第二，采用滴定法检测石灰剂量是否符合设计要求，检测频率为每5000m2一点。第三，自由膨胀率应小于10%，检测频率为每10000m2/点。第四，在0.8m厚的石灰土层顶进行现场承载板试验，道面区不小于60 MN/m3，检测频率为每10000 m2三点。

经现场试验检测结果，压实度在碾压7遍后可以达到97%，自由膨胀率7天时检测一般在3%～5%，道基反应模量可以达到150 MN/m3，远高于设计指标60 MN/m3，这说明经石灰土改良后垫层效果非常好。相比于山皮石垫层，石灰土垫层的水稳定性较好，不透水。

4 新型撒布机及路拌机在石灰土施工时的工作参数

根据现场实际施工情况，总结出石灰土施工时的各项参数，用来指导未来大面积施工，实现了预定的试验目标，具体参数如下：

4.1 机械搭配及工作效率

全自动新型石灰土撒布车采用20m3容量的设备，型号为FS-2500，撒布宽度的理论值为2.4 m，每100 m一个工作段，每车装满灰需要20 min。路拌机的理论工作宽度为2.4 m，拌和100 m所需时间约20 min，拌合过程中可配合1台水车使用。根据现场实际施工情况，1台路拌机的每天实际工作效率在4500～5000 m2，一台撒布机每天可以撒约10000 m2灰。

4.2 拌合机的拌和效果和拌和遍数

拌合机速度控制在5 m/min，充分拌合1遍后，根据现场的实际施工情况发现，新型路拌机具有拌和均匀、拌和深度大的优点，拌和一遍的效果达到设计要求，拌和深度能满足施工要求，拌和后石灰土表观一致，无明显的灰团、灰条。经现场灰剂量检测，上、中、下3个位置的取样效果基本一致。

4.3 松铺厚度控制

经现场实测，压实厚度为27 cm，实际松铺厚度控制在32 cm较为合理，经计算松铺系数平均为1.19。压实厚度为26 cm时，实际松铺厚度控制在31 cm较合理。

4.4 压实遍数

经验证，采取“1静2弱振3强振1静”共7遍的压实方法，可以有效保证压实度达到设计要求。首先用16 t的压路机进行静碾压1遍，然后开弱振动2遍，强振动3遍，最后20 t压路机收光2遍，共碾压8遍。

4.5 石灰剂量控制

施工时，应随时检测石灰剂量，确保石灰剂量满足设计要求，出现偏差时及时纠正。

4.6 石灰消解时间

通过两次试验段施工，石灰土拌和完成后放置4～6 h，可使生石灰完全消解，此时石灰土的含水量大于最佳含水量2%为最佳。

4.7 石灰土养护

由于施工现场天气炎热以及拌合用土容易产生干缩裂纹的特性，石灰土养护方式如下：在石灰土碾压合格后，用洒水车养护一遍，然后立即用土工布进行覆盖，养护期为7天。

5 新型石灰土撒布机及路拌机在机场地基处理中的应用前景

全自动新型石灰土撒布机具有石灰撒布量控制精度准确、撒布均匀、不污染环境等众多优点，必将取代传统的石灰土路拌法，而路拌机具有旋耕深度大、拌和均匀、施工速度快等优点，也将取代传统的路拌法旋耕机等小型路拌设备，在机场石灰土垫层中得到更广阔的应用。

6 结语

全自动新型石灰土撒布机在石灰土施工的运用，既能保证地基处理施工的质量，又可以提高施工进度，而且非常环保，建议在更多机场推广这种工艺。随着该工艺的不断成熟，人们对这种工艺的理解也会越来越深，相信我国机场建设将会更快、更好。总之，随着我国民航机场建设的不断发展，全自动机械化施工必将取代传统施工工艺，民航建设者应不断创新，为民航机场建设作出更大的贡献。