公路工程中石灰土路基施工技术应用及质量控制措施

刘基发

（核工业长沙中南建设集团有限公司，长沙 410000）

1 引言

路基是道路结构的基本组成部分， 与路面共同承受交通荷载，路基质量的好坏会反映到路面上，影响公路交通的通行质量，所以，路基必须有足够的强度、刚度及稳定性。 石灰土是一种改良土，添加石灰作为结合材料和固化材料，能够改善原状土的工程特性，但必须提高施工技术运用水平，做好细节处理，采取质量控制措施，否则会产生许多道路病害。

2 工程概况

S224 皖苏界—杨疃段改建工程第一标段的起止桩号为K0+000～K23+000，共计23 km。 该标段项目起点位于申桥北侧与G104 平面交叉， 终点位于西土楼村附近， 新建路段共20.970 km，老路加宽路段2.03 km。本标段全线工程类别有路基工程、路面工程、桥涵工程、交通安全设施工程、绿化及环保工程。 其中， 路基工程以清淤换填和路基填筑石灰改善土为主，主要工程量为路堤填筑4%石灰改善土33.0 万m3，路床填筑6%石灰改善土41.8 万m3，全线无挖方路段，低填浅挖及填挖交界挖土方量为23.5 万m3，挖除淤泥及软土路基处理方量为13.6 万m3。

3 公路工程中石灰土路基施工技术应用

3.1 施工准备

施工方案是施工技术应用的主要依据， 需要根据设计图纸和相关资料，结合施工现场情况，不断优化施工方案，明确石灰土路基填筑施工工艺流程，掌握技术应用重难点，做好相关资源供应计划，提高技术交底质量。 施工前，应调查路基填筑范围内燃气管道、自来水管道、地下通信管道等地埋管道的位置、埋深情况，并与设计文件进行对比，如发现与设计不符，应告知相关部门， 采取处理措施， 避免破坏管线导致经济损失；遵循永久与临时相结合的基本原则，施工前做好临时排水系统，确保雨水不对路基产生危害。 做好沟通协调工作，积极与相关部门取得联系，以提供正常施工条件，同时，还应注重与周边居民做好有效协调， 防止因施工影响他人利益而导致发生矛盾冲突。 本标段石灰土路基施工分为3 个阶段，即准备阶段、施工阶段、验收阶段；分为4 个区段，即填筑区、平整区、碾压区、检测区；分为7 个流程，即施工准备、基底处理、分层平整、掺灰改良、摊铺整平、机械碾压、质量检验。 路基修正应加强教育培训工作，组织相关人员学习有关规范和资料文件，保证施工技术交底质量，通过视频影音、BIM、VR 等多种方式，降低理解难度，提高交底效率[1]。

3.2 基底处理

基底是填料与原地面接触的部分， 关系到两者的结合效果，如果结合质量不佳，可能会产生较大的变形和滑动，所以，在路堤填筑前，需要做好基底处理，根据基底的土质、坡度、水文、植被以及填土高度等因素，采取针对性的处理措施。 如果基底土密实稳定且横坡较缓，可不做处理，简单清除地表杂草即可；如果横坡较陡，则需要按要求挖台阶。 当基地土为耕地或松土时，应先清除有机土、种植土、草皮、树根等，必须达到设计清除深度，一般要超过15 cm，然后进行平整压实。当线路经过池塘、洼地等多水区域时，应根据实际情况采取排水疏干措施，有地下水渗出时，必须先将地下水引入排水沟内，防止对填筑土进行浸泡，经过处理后再碾压密实。 对于低填路基，为了保证压实度，应在原地面以下做翻挖压实处理。 基底处理产生的土体应集中堆放、合理应用，比如，种植土有机土可用于复垦、绿化等工作。

3.3 路基填筑

3.3.1 土方翻晒

根据设计图纸， 采用仪器设备， 在施工现场进行测量放样，准确标记边线、中心线等主要部位，设置边桩和中心桩。 石灰土路基填筑采用分层填筑的方式， 布灰前需要进行翻晒和平整，将大块土进行破碎处理，在自然条件下，使土壤散发多余水分，达到最佳含水率，控制翻晒时间，土方防晒完成后，使用推土机进行整平，粗略碾压，使路基土具有一定的压实度。

3.3.2 布灰拌和

根据施工方案确定的石灰土技术参数， 结合所选石灰实际参数，计算每平方米所需的石灰用量。 所选的石灰不能含水过多，也不能不含水，否则会产生扬尘。 在路基上打上灰格，使用装载机将计算定量的石灰散布在灰格内， 在机械施工的基础上辅助人工，能够获得更好的布灰效果。 使用路拌机进行拌和作业， 遵循从两侧到中间的顺序， 并安排专业人员跟随检查，对拌和均匀性、拌和深度等方面严格控制，每层拌和深度应深入下层结构，使上下层更好地结合，不得出现灰团、灰条、花面等问题。 如果达不到均匀性要求， 应该适当增加拌和遍数；如果石灰土的含水量不足，可以采用适当方式补充水分，但不能出现局部过分干燥、过分潮湿现象[2]。

3.3.3 整平处理

石灰土拌和达到要求后，开始整平处理，先粗平，后精平。在直线路段，使用平底机从两侧向中心刮平；在平曲线路段，从内侧向外侧刮平。 粗平重点处理波浪、沟槽等问题，可以采用人工辅助处理的方式，在低洼处补充成品石灰土。 粗平后，使用压路机稳压1 遍，然后通过平地机对石灰土进行精平。 根据高程控制要求，遵循从两侧向中心的顺序施工，对可能出现低洼的地方，需要往下翻松一定深度，并填补成品石灰土。 整平处理必须达到规定要求的坡度、拱度，如果出现快速失水现象，需要适当补水，但要严格控制补水量。

3.3.4 路基碾压

在正式碾压前，需要对平整度、松铺厚度等技术指标进行检查，检查合格后才能开始碾压施工。 采用振动压路机，从两边向中间静压1 遍，并使用平地机刮平不平整部位；启动振动装置，振动压实2 遍，采用从两边到中间纵向进退式碾压的方式，根据试验段确定控制时速及碾压遍数，压路机的碾压行驶速度不超过4 km/h，控制相邻区域和行列的重叠宽度，达到无漏压、无死角的效果，确保碾压均匀。 使用三轮压路机低速错轮碾压两遍，使路基表面光洁、平整。 对于同一天施工的两个工作段，需要做好接缝处理，应采用搭接的方式，在前一段压实平整后，预留一定宽度不进行碾压，当进行后一段施工时，与预留部分一起拌和、碾压。

4 公路工程中石灰土路基施工质量控制措施

4.1 原材料控制

原材料是构成路基实体的基本组成部分，所以，原材料的质量直接决定着路基的施工质量。 通常情况下， 石灰等级越高、细度越大，石灰土的稳定效果越好。 石灰中的有效物质含量会随着存放时间的延长而降低，因此，要尽可能选用新料并及时使用。 同时，做好进场计划和存储管理，避免造成不必要的性能损失。土质同样起着决定性作用，增大塑性指数、pH、碳酸钙含量，会增强材料的化学活性，有利于提高石灰土的凝聚力和稳定性，而有机质含量和硅铝含量较大时，则会降低石灰土的强度和稳定性，所以，土的粒径、无机物、有机物都会影响石灰土质量。 为了保证施工质量， 本工程采用三级以上生石灰，氧化镁、氧化钙的含量超过65%。在使用前，通过石灰消解机集中消解，消解后过1 cm 筛，保证石灰细度；消解后的石灰采取有效覆盖措施，防止被污染和扬尘。 在土的选择上，主要选择塑性指数大于4 的砂性土和塑性指数在15～20 的黏性土，有利于粉碎、拌和、碾压施工，土中的有机质含量不超过10%，硫酸盐含量控制在0.8%之内[3]。

4.2 含水量控制

除了原材料质量控制， 石灰土混合料的质量控制同样重要。 水在石灰土混合料强度形成过程中发挥着重要作用，是石灰与土发生化学反应的基础， 而且碾压过程中需要在最佳含水量条件下才能形成最大干密度，从而实现预期的路用性能。在进行石灰土配比设计时， 需要通过室内击实试验分析含水率与干密度之间的关系，确定最佳含水率和最大干密度，并按规范要求制作试件，开展无侧限抗压强度试验、抗压回弹模量试验等工作，验证试验数据的准确性。 在确定理论最佳含水率的基础上，需要充分考虑施工过程中产生的水分损失，可以在最佳含水率的基础上增加1%。同时，在石灰土拌和、碾压等施工环节还应进行含水率检验，如果含水量不足或过多，需要及时采取补充水分或翻晒等措施， 将石灰土含水率控制在合理范围内。

4.3 常见病害控制

在未充分消解的情况下，直接进行石灰土路基施工，遇到水的作用，石灰会继续消解，容易产生起泡问题，导致路基裂缝的产生，所以，为保证石灰消解质量，必须安排专人进行控制管理，待石灰充分消解后，还要全部过筛，以避免出现大块石灰。 在石灰土拌和时，为了避免“夹心饼干”现象，必须使拌和深度深入下层结构超过3 cm，使上下层结构能够有效黏结。在整平时，为了防止出现表面起皮、松散的问题，必须严格控制路拱横坡和路基高程，不得对路基表面反复刮平和碾压。 为防止出现压实度不够、压实不均匀的问题，拌好的石灰土应当天碾压成型， 在碾压过程中， 要严格控制碾压速度和重叠宽度，不得出现急刹车、急调头的情况，合理组织机械施工，配合一定的人工作业。 碾压作业完成后，应及时封闭交通，防止出现重车碾压的情况。 采用保湿养护的方式，严格控制洒水量，根据现场环境合理安排洒水时间和次数， 不得使用高压喷管洒水，可以使用喷雾式喷头进行喷洒作业。

4.4 施工质量检测

加强质量检验也是保证石灰土路基施工质量的有效措施，在路基铺筑以及铺筑完成后，按照相关标准程序，检验关键质量指标验证，综合评价施工成果。 压实度检测主要采用灌砂法，从施工层全厚取样，检验压实度是否满足规定要求，运用贝克曼梁法进行弯沉检测，检测中的弯沉值应低于设计值。另外，平整度检测、无侧限抗压强度检测也至关重要。 如果检测结果均满足设计要求，则可证明石灰土路基施工质量良好。

5 结语

综上所述，石灰土主要由石灰和土组成，在水的作用下发生化学反应，实现加固效果，提高土体强度和稳定性。 石灰土在公路工程中应用具有一定的必要性和可行性， 通过石灰土路基的应用，不但能解决许多技术问题，而且具有良好的经济效益，必须根据实际情况，加强分析研究，不断优化施工方案，合理运用施工技术，针对可能出现的质量隐患，采取针对性控制措施，保证路基的使用性能能够达到设计要求。