水泥石灰赤泥稳定土底基层施工技术研究
2023-01-08任泽尧
任泽尧
(中建路桥集团有限公司,河北石家庄 050000)
0 引言
水泥石灰赤泥稳定土是一种经试验与实践验证的合适的底基层材料,而为保证该底基层施工质量,使稳定土发挥出应有的功能效果,必须严格掌握相应的施工技术,明确不同施工环节对应的要点。
1 施工基本要求
该底基层施工需要达到以下要求:混合料中水泥与石灰的剂量满足要求,且分布均匀,达到要求的密实度,同时在养生结束后,底基层硬结成一个整体,且表面保持平整,有一定路拱。
混合料拌和主要有两种方法,即就地拌和与中心站拌和。一般而言,在技术等级较低的公路,主要采用的是就地拌和,而二级与以上的公路,主要采用的是中心站拌和。当采用就地拌和的方法时,应注意防止产生素土夹层,如果操作不当产生夹层,则基层与面层将在开放交通后不久产生破坏。对此可采用以下方法解决:先在拌和机的后方采用多铧犁对素土进行翻拌,然后再用专门的拌和机进行拌和[1]。
2 施工技术
2.1 下承层准备
下承层的表面必须保持平整和坚实,同时要有适当的路拱,无松散物质与软弱点。当下承层为土基时,需用双轮压路机连续碾压3~4遍,若在碾压时发现松散,则应进行适当的洒水;而若发现土体过湿,则要进行适当的翻晒,也可进行换土与掺石灰。完成碾压后对下承层的压实度与弯沉值做严格的检测,经检测不满足要求的部分,应视实际情况进行处理,如翻晒、补压和换填等,直到满足要求。槽式断面段落还需在两侧路肩按照5~10m的间隔距离设置泄水沟[2]。
2.2 施工放样
在准备好的下承层表面恢复中线,当为直线段时,按15~20m间隔设桩,而为平曲线段时,按10~15m间隔设桩,同时还要在路肩以外的位置设好指示桩。
2.3 备料
该底基层所用土料应经过严格的筛选,技术性能与经济性都应良好。在确定料场的过程中,先对不同料场中的土料实施简单鉴别,由此初步确定料场,然后在这些料场中取样送检,最后根据土样的试验结果确定最终料场。水泥和石灰应在公路两侧较为宽敞且地势相对较高的位置进行集中堆放。如果需要堆放很长的时间,则要做好覆盖。若施工中使用的是生石灰块,则要在使用之前进行充分的消解。完成消解后,石灰要有适当湿度,不可有扬尘或成团[3]。另外,消解完成后的石灰还要进行过筛处理,并尽快用完。以不同路段底基层各项参数要求为依据,通过计算确定不同路段施工所需混合料数量,然后结合混合料生产配合比与材料实际含水量,通过计算确定每车混合料具体堆放距离。
2.4 混合料运输与摊铺
混合料装车过程中,注意每车实际装载量应近似相同,同时以不同路段施工所需混合料数量和计算确定的距离作为依据卸料。在选择的料场的有效供应范围之内,按照从远到近的原则在路其中一侧卸放土料。卸料时对卸料距离予以严格控制,防止选料不足或过多。混合料尽量在当天用完,若留到第二天,需使用水泥进行处治。混合料不能堆放时间过长,否则将导致水分大量散失,或被雨淋导致含水量增大。对于堆放于路幅范围内的料堆,降雨时会使雨水被阻挡在路外,形成滞水堆,导致雨水大量进入下承层中。料堆具有一定保护作用,因此进入下承层中的水往往很难蒸发,使部分含水量很高的下承层产生弹簧土。完成摊铺的混合料,一旦遭到雨淋,尤其是在降雨量相对较大时,除了会使混合料自身过湿,还会给雨水下渗创造条件,使下承层也变得十分潮湿,导致弹簧土。另外,若混合料中存在土块,或粒径在5mm以内的土团含在80%以内,则要做好粉碎处理,之后用平地机将其整平。若混合料中存在很多超径颗粒,则要注意在料场中做好筛选[4]。
2.5 洒水预湿
翻松与粉碎土时都要进行洒水预湿。通过洒水能确保土体内水分保持均匀,缩短水泥摊铺完成后加工操作持续时间。水泥摊铺过程中大部分水都处在土体内部,摊铺水泥后进行拌和时所需洒水量并不多。通过适当的预湿,能使水泥和土体颗粒良好黏结,避免散落在底基层的地步。另外,预湿后还能更容易的达到密实状态。在实际的预湿操作时,应确保土体实际含水量达到最佳含水量的70%。
2.6 整平与轻压
将土预湿后,通过整形达到要求的坡度与路拱,然后用双轮压路机进行碾压,确保土层表面保持平整,并整体密实,为后续水泥的摊铺创造良好条件。
2.7 水泥摊铺
水泥要在当天使用汽车进行摊铺,将混合料卸在指定地点,同时检查确认是否遗漏或多余。卸料完成后,将袋装水泥直接倒在土层的表面,然后用刮板将其均匀的刮平,此时要注意每袋水泥实际摊铺面积应近似相同。将水泥摊铺好后,土层表面不能存在空白处与水泥大量集中处。水泥摊铺既可采用人工,也可采用机械进行摊铺,条件允许时,建议采用后者。
2.8 拌和
拌和的主要目的是确保水泥在土内均匀分布,采用机械进行拌和时,第一和第二遍应为干拌,然后在拌和的同时进行洒水。通过干拌,能使水泥均匀分布至土内,防止加水时水泥发生结团。
2.9 补充洒水与湿拌
在补充洒水与湿拌过程中,应注意以下几点:
(1)拌和完成后,若混合料实际含水量不足,则要用洒水车进行补洒。实际洒水时,距离应尽可能长,洒水的起点与另外一端给洒水车调头预留的位置都要比拌和段长至少2m。注意洒水车不能在正处拌和状态与当天计划进行拌和的段落停留与调头,否则将导致部分位置的含水量过大。
(2)洒水车一般只在左右两侧分别设置一个喷嘴,且喷水量大多不均匀,难以满足路面施工要求。对此,要在洒水车的后面额外连接一根钢管,并在管壁上开孔。
(3)洒水与拌和时,及时对混合料实际含水量进行检查,实际含水量要比最佳含水量稍大。当混合料实际含水量达到最佳值后,用手轻握即可成团,而落地后自然散开,可据此进行初步判断。
(4)将混合料拌和完成后,其色泽应保持一致,且没有花面、灰条与灰团。
(5)洒水拌和时,应安排人工碎石捡出已经成团的颗粒,并消除料窝,当发现局部过干或过湿时,应立即处理。
2.10 整平
拌和均匀后,先用平地机初平,当为直线段时,按照从两侧到中心的方向刮平,当为曲线段时,需按照从内侧到外侧的方向刮平,必要时,可往返数次。完成初平后,用压路机进行一遍快速碾压,使不平整处暴露出来。对暴露出的不平整处,用平地机进一步整平,并在必要的情况下用新拌混合料找补。最后再进行一次整平。在每次整平过程中都要注意按照设计要求的路拱与坡度实施。当发现低洼处时,注意不可通过薄层混合料的方法找补。该方法容易产生脱皮压碎现象,使面层被破坏。对此,在摊铺过程中应严格遵循宁高勿低的基本原则,在终平的过程中还应严格遵循宁刮勿补的基本原则。整平时禁止所有车辆进入和通行。
2.11 碾压
(1)以路宽与压路机轮宽及轮距为依据编制具体的碾压方案,确保不同部位碾压次数尽可能保持一致。
(2)将底基层的表面整平,且达到要求的坡度,经实测确定实际含水量与最佳含水量接近后,方可开始碾压。对于碾压的方向,当为直线段时,需按照从路肩到路中心的方向碾压,而为平曲线段时,则需按照从内侧都外侧的方向碾压。在碾压操作中,应保持轮宽一半的重叠,且压路机的后轮要超过接缝,待压路机的后轮将路面的全宽碾压完毕后,视为完成一遍碾压,通常要连续碾压6~8遍。对于碾压速度,第一和第二遍一般按1.5~1.7km/h控制,后续可加快至2.0~2.5km/h。
(3)碾压完成前,应使用平地机进行一次终平,确保表面平整,且路拱与超高都能满足设计要求。
2.12 养生与交通管制
底基层拌和与压实均完成后,及时开始养生,养生过程中确保稳定土的表面始终处在湿润的状态,避免水分大量蒸发,为水泥发挥应有作用创造良好条件。具体可使用潮湿材料进行覆盖,如潮湿的稻草、帆布或粗麻袋,但注意不可覆盖具有黏性的土,否则将黏在土层的表面,很难清理。
3 结语
综上所述,水泥石灰赤泥稳定土是一种技术可行且经济合理的底基层材料,其施工包括下承层准备、施工放样、备料、混合料运输与摊铺、洒水预湿、整平与轻压、水泥摊铺、拌和、补充洒水与湿拌、整型、碾压、养生与交通管制等环节,通过对各环节施工方法的严格掌握与控制,确保施工顺利完成并得到预期的质量目标。