浅析石灰土路拌法施工中的几个主要质量问题及防治
2021-09-10王国义
王国义
摘 要:对石灰土路拌法施工过程中较易出现的几个主要质量问题进行分析,并提出防治措施,为今后同类工程的施工提供参考。
关键词:石灰土;原因分析;防治措施
在皖南沿江一带,由于国省道路网改造及大量农村公路的建设,使得用作公路基层、底基层的地方材料如卵石、砾石材料面临枯竭,而专门加工碎石料用作基层之用又显得不经济,加之环境保护因素也不得乱挖乱采。以前的地方材料用作基层、底基层时因其内摩阻力较小,板体性较差,使用品质不甚理想,但有时也用水泥稳定来改善。相对而言,拌制石灰土的原材料丰富,也较经济,施工工艺也较成熟。在低等级公路路面结构层中有其较广的适用性。本文就石灰土在路拌法施工中易出現的几个主要质量问题及防治作些浅析,当作一种探索。
石灰土是用石灰稳定细粒土得到的混合料,经压实成型并经养护后,可形成板体结构,当其7 d抗压强度符合设计要求时,可作为道路路面结构的基层、底基层。
石灰土路拌法施工过程中经常发生下列几个主要的质量问题,这些问题对道路的使用品质及工程寿命将产生不同程度的影响,甚至严重的病害,应予以足够重视。
1 混合料不均匀
(1)现象。混合料出现花面、灰条、灰团、灰土分布不均匀。
(2)原因分析。1)翻松与拌和机具功率不足,拌和深度不够,路槽上未充分翻深、翻松。2)直径大于15 mm的土块未粉碎或剔除。3)土的塑性指数较大,易成团,拌和困难(塑性指数范围宜为15~20)。4)石灰、土过湿。
(3)防治措施。1)选用合适拌和机具进行路拌法施工,保证有足够的翻拌深度,通常应选用专用的稳定土拌和机,也可以用农用旋耕机与多铧犁相配合,在翻拌过程中,应随时检查调整翻拌深度,务必使混合料全部翻透。2)土块尽可能粉碎,最大尺寸不超过15 mm,对于超尺寸的土块应剔除。3)对于塑性指数偏大的粘性土,应加强粉碎,可采用两次拌和法,第一次加入70%~100%预定剂量的石灰进行拌和后,闷料1 d~2 d,此后补足需用的石灰,进行第二次拌和。4)土过湿,应事先适当晾晒,使其含水量较混合料的最佳含水量略小。过湿的石灰也应晾晒至符合要求的含水量。
2 混合料的试件强度达不到要求
(1)现象。混合料试件强度通过检测达不到规范或设计要求。
(2)原因分析。1)石灰剂量确定不当或现场未按要求的配合比施工。2)石灰的技术指标未达到规范要求,或存放时间过长,品质下降。也有可能是石灰细度问题,细度越大,在同剂量下与土的作用越充分,反应进行得越快,稳定效果越好。3)土的品种,石灰土的强度随土中粘粒含量的增大而增大,塑性指数15~20的粘土,易粉碎和拌和,便于碾压成型,重粘土中虽然粘土颗粒较多,但因不易粉碎拌和,效果反而不佳,塑性指数小于10的土不宜用石灰直接稳定。4)拌和不均匀,强度标准差过大,使混合料强度代表值达不到要求。5)压实度不足。
(3)防治措施。1)重新检验工地实际使用的原材料技术指标或修改石灰剂量。2)检查工地实际配合比。3)做到混合料充分拌和均匀,避免局部混合料石灰过多或过少。4)根据需要随时检查压实情况。
3 压实度不足
(1)现象。混合料压实后,表面有明显轮迹,经检验,压实度未达到规范要求。
(2)原因分析。1)压实机具选用不当或碾压层太厚。2)碾压遍数不够,压实功能不足。3)施工含水量不当。4)下承层软弱。
(3)防治措施。1)石灰土应选用12 t以上的压路机碾压。压实层厚度在15 cm以下时,可选用12 t~15 t及以上压路机碾压;压实层厚度在15 cm~20 cm时,应采用18 t~20 t及以上的压路机碾压;压实层厚度超过上述厚度时,应分层碾压。2)混合料拌和整形后应在当天碾压完毕,一般需碾压6~8遍,路面两侧应多压2~3遍。直到要求的密实度为止,同时,表面无明显轮迹。3)当含水量过大或过小时,应采取措施,在达到最佳含水量±1%时立即碾压。4)石灰土施工前,应对下承层进行严格检查,确保达到规范要求的质量。
4 碾压时出现“弹簧”
(1)现象。在碾压过程中,混合料出现弹簧现象。
(2)原因分析。1)碾压时,混合料含水量过大。2)下承层局部软弱。
(3)防治措施。1)混合料拌和时应控制原材料的含水量。2)控制混合料的含水量,当混合料过干时,可洒适量的水后再进行拌和碾压,水量应控制并洒布均匀,避免局部水量多而造成弹簧。3)发现有弹簧等现象要及时翻开重拌。4)混合料施工前,应对下承层的质量进行检查,若有局部软弱,应先行处理并符合要求后,再进行石灰土层的施工。
5 碾压时产生龟裂
(1)现象。混合料在碾压时出现龟裂现象。
(2)原因分析。1)混合料含水量严重不当,过小时在碾压过程中就出现龟裂,过大时即使在碾压时暂未发现弹簧现象,但日后出现干缩裂缝。2)土料未充分粉碎或拌和不均匀。3)下承层软弱。
(3)防治措施。1)混合料在拌和碾压过程中,应经常检查含水量,当发现含水量严重不当时,应及时采取措施,应使混合料的含水量在最佳值±1%时进行碾压。2)加强土料粉碎和混合料拌和,对塑性指数偏大的粘土应加强粉碎,并采用两次拌和,对超尺寸土块应剔除。3)应保证下承层的施工质量,消除软弱。
6 未结成板体
(1)现象。混合料经养生一段时间后,未能结成较高强度板体结构。
(2)原因分析。1)石灰质量差或剂量不足。2)低温施工(日最低气温在5℃以下),强度增长缓慢;环境湿度过大,也影响强度增长。
(3)防治措施。1)施工前,应对石灰质量进行检验,避免使用存放时间过长的石灰或劣质石灰,消石灰应在半月内用完,否则应堆放成高堆,并采取覆盖封存措施,妥善保管。2)控制石灰剂量,工地实际采用的石灰剂量应比室内试验确定的剂量多1.0%(路拌法)。3)尽量避免低温施工,应在春末或夏季组织施工,必须施工时应做到覆盖保温养生,并封闭交通。待气温变暖变热后,强度会继续增长。避免在雨季组织施工,因湿度过大会影响新生物凝胶的结晶硬化,从而影响强度的形成。
7 回弹弯沉达不到要求
(1)现象。石灰土养护一定龄期后,进行弯沉检测时,弯沉代表值达不到规范或设计要求。
(2)原因分析。1)下承层强度差,弯沉值大。2)石灰土碾压未密实,厚度不足。3)低温或雨季,强度增长缓慢。4)土基潮湿、过湿。
(3)防治措施。1)石灰土施工之前,对下层的施工质量进行检验,保证下层的施工质量;同时加强路基的排水工作,使土基处于干燥或中湿状态。2)加强原材料的检测,混合料配合比和压实度、厚度要严格控制,科学合理养护,确保强度。3)低温或雨季,石灰土强度增长缓慢,待气温回升或雨季过后,强度仍会继续增长,其中火山灰反应进程缓慢,其强度随龄期的增大而增长,甚至到180 d时,石灰土的强度还会增长。石灰土的强度随龄期的增长大体符合指数规律。
8 结论
综上所述,本文结合实践经验,重点对石灰土路拌法施工过程常见质量问题进行分析,如混合料不均匀、混合料的试件强度达不到要求、压实度不足、碾压时出现“弹簧”等问题,并提出相应的改进措施,希望能够为类似工程提供经验借鉴。
参考文献:
[1]JTJ034-2000,中华人民共和国行业标准《公路路面基层施工技术规范》[S].北京:人民交通出版社,2000.
[2]李立寒,张南鹭.道路建筑材料[M].上海:同济大学出版社,1999.
[3]陆鼎中,程家驹.路基路面工程(第二版)[M].上海:同济大学出版社,1999.