二灰土底基层

二灰土底基层是路面的重要结构物之一，为确保南京机场高速公路二灰土施 工质量，本文就如何确定合理的施工工艺，以及现场碾压达到设计规定的压实度时，如何选用机具设备类型的最佳组织方式进行了多方案设计，从中找出最佳铺筑工艺。 关键词：高速公路 二灰土 施工工艺 南京机场高速公路全长28.756km，六车道规划，四车道实施，1996年6月28日开工，1997年5月28日竣工通车，工期不到两年，是省六大交通工程项目之一。省委省政府对此非常重视，省交通厅提出了更为具体的奋斗目标：“省门第一路”必须创国优工程。由于时间紧、任务重、软基多，如何在极短的时间内，保质保量完成筑路任务，是摆在我们面前的一项艰巨任务。为此，我们对每一分项工程如路基填筑、二灰土、二灰结石、沥青面层施工工艺进行了充分的研究。主要借助于铺设试验段进行施工工艺研究，来优化工序，强化管理，保质保量，以提高生产效率，为全面台如期完成工程任务创造条件。二灰土底基层是路面结构中的重要结构物之一，起到承上启下的作用。然而二灰土的早期强度低，施工工艺有别于石灰土，我省也仅在沪宁高速公路工程中采用过二灰土这一结构层次，对公路系统的工程技术人员来说，这还是一个比较新的概念。 为确保二灰土的施工质量，我们对二灰土铺筑进行了专题研究，就如何确定合理的施工工艺，以及现场碾压达到设计规定的压实度时，如何选用所用机具设备类型的最佳组织方式进行了多方案设计，并付诸实施，从中找出最佳铺筑工艺。 二灰土底基层厚20cm，其配合比参考沪宁高速公路上现有的成果，经进一步试验确定为：石灰∶粉煤灰∶土为8∶24∶68。本着严格组织、充分准备、认真实施、确保质量，按照总量控制，逐车称量，分层铺筑，机械拌和，重碾压实，跟踪检测为原则进行总体方案的设计。

1 机械配备 常用机械设备配制见表1。 表1 名 称 数量 用 途 稳定土拌和楼 1 拌和 CAT挖掘机 1 挖土 50装载机 2 装土、灰 220山推 2 初平 VV170振压 1～2 稳压与振压 PY平地机 1 复平 18～21t三轮振动压路机 1 振压 16～18t胶轮压路机 1 终压 洒水车 1 养生 自卸车 若干 运土、粉煤灰 拖拉机 若干 运石灰

2 原材料准备 选择合适的土料场，本段土的塑性指数控制在16～24范围。土及二灰土的有关参数见表2。 选择合适的石灰，石灰质量应达到Ⅲ级以上，并在使用前7～10d集中消解， 消解的用水量控制在500～800kg/t范围内，消解后的石灰以不扬灰亦不结团为原则 。用前宜过10mm的方孔筛。

粉煤灰采用南京热电厂粉煤灰，其粒径变化在0.007～0.3mm之间，比表面积一般在2000～3500m2/g之间，空隙率比1.371，烧失量4.78，其物理性质详见表3。

3 施工前的准备工作 (1)路槽顶面的验收 Gi、Ki分别为相应材料的质量、质量比按JTJ对路槽质量进行检查验收。 (2)洒水湿润路基顶面 (3)测量放样 按图纸放出中桩和边桩，对路中心桩进行二次放样工作，以取得准确的平面位置，然后把中线桩位引到路肩两侧路槽边缘线外1m，以辅助控制中心桩位，同时进行固桩工作，以免在结构层施工期间有中心偏位现象发生。 在中心桩位复测的同时，对沿线固定水准点进行联测，误差控制在《技术规范》以内，以取得准确的路面高程，通过水准测量将二灰土顶面的设计标高引到相应的中桩及边桩上，以便于施工中具体控制标高。 另外，施工路段上宜采用石灰线放出方格网，以控制卸料纵横间距。 4 原材料的估算 土、石灰、粉煤灰用量采用用重量及层铺初压虚厚双控制。首先用以下公式计算各原材料的用量： 式中 S—摊铺面积； r——二灰土的最大干密度； K——规范规定的压实度； t——压实厚度； ωi——天然含水量。 针对不同运输车辆标定每车不同材料的运输重量，根据不同材料的总需要量计算所需要的运输车数，宜堆放在已划格线内。 5 闷土 由于土料的塑性指数偏高，为确保工程质量，在取土坑内先掺3%剂量的石灰，将石灰与土用挖掘机反复翻拌二遍以上，以没有明显的灰条为原则，并闷料24h左右，以将未充分消解的石灰进一步消解，可防止碾压后出现打炮现象，并降低塑性指数，促使土的砂化。 6 运输、摊铺 6.1 土的运输与摊铺 土的运输宜采用10t自卸车过磅，保证每车装载量基本一致，按格卸料。当卸料长度大于50m时，开始用推土机摊铺，平地机整平，然后用CA-25压路机快速静压两遍，以防止上粉煤灰时运输车辆碾压出车辙，使其上的材料留于车辙中而形成带状不均。测其厚度，一般控制在15～16cm。 6.2 运输、摊铺粉煤灰 按要求布格卸料。粉煤灰用平地机辅以人工进行摊铺整平，再用CA-25压路机快速稳压两遍，并测其松铺厚度，一般控制在6～6.5cm。 6.3 运输、摊铺石灰 剩余石灰的运输可采用1t的翻斗车进行。石灰的摊铺用人工进行，摊铺完后，用AC-25快速碾压一遍，对暴露的不平整人工摊铺均匀，并测其松铺厚度，一般控制在2～2.5cm。全部料摊铺后，并测其总的松铺厚度，一般控制在24～25cm，由此可得松铺系数。 6.4 洒水或晾晒 根据测得的土、粉煤灰、石灰的含水量，计算出综合含水量ω，当含水量达不到最佳含水量的-2%，则洒水，补水量为： 式中 ρ——二灰土的最大干密度； L、B——摊铺长度和宽度； t——压实厚度； ω0——最佳含水量。 洒水车洒水时不得停车或调头，含水量超过最佳含水量+2%时，则需晾晒至合格为止。 7 拌和 石灰摊铺100m后，可进行拌和。 (1)路拌采用进口稳定土拌和楼，拌和深度以打入路槽顶面1cm为限，以保证上下层的连接，确保没有夹层；故一般调齿深为25cm，路拌两遍，目测混合料颜色是否均匀一致； (2)拌和时，横向搭接30cm，注意行驶时避免陷入旁边的拌槽，以防由此引起后桥歪斜，影响拌和效果； (3)由于路拌机后盖的影响，二灰土必须加宽铺筑(或路肩土的培土)。 8 稳定、初平 用AC-25压路机以5km/h对疏松的二灰土静压一遍，以暴露潜在的不平整， 然后用平地机来回刮平，辅以人工整平，再用压路机快速稳压一遍。测其混合料的含水量、石灰剂量以及大于1.5cm颗粒含量，并取样做无侧限抗压强度试件，当含水量在最佳含水量+2%、-1%的范围内，灰剂量不小于8%，大于1.5cm颗粒含量小于5%，即可进行下道工序，否则采取洒水、晾晒、加灰、重拌等措施。9 精平 每50m一个断面挂线检查标高，然后用平地机精整，高的地方刮去，不足之处从接头处取拌好的混合料补料。同时，用核子仪测压实度，根据压实度要求，算出还能压下几公分，与理论数值比较，用平地机仔细刮平到要求值或稍高一点(不超过5mm)。

10 振压 用AC-25压路机振压4～6遍(对二灰土下部影响较大)，12～15t三轮压路机静压2～3遍(对其表面影响较大)。碾压时须遵守以下规则： (1)从低向高(从边向中)碾压，两边多压1～2遍； (2)振动启闭应在进行中进行，停车时不得启闭振动开关； (3)各压路机间的距离不得小于1.5m。 11 检测 碾压成型后应当时便用水准仪每断面检测标高、横坡，不合格地段应立即返 工处理，超高地段可用平地机刮去，局部低洼段应翻开重压，不得贴补。 12 封碾 三轮压路机进行封碾，以表面坚实平整 、无明显轮迹为止。 13 养生 二灰土成型后24h至7d内应及时进行洒水保湿养生并封闭交通，7d后至二灰结石施工前同样需要适度洒水养生，并保持一定湿度，以保证二灰土表面不开裂、不起灰。 施工过程中及二灰土成型后24h内如遇雨应及时覆盖，未碾压完毕的只能待晴天翻晒重新掺灰处理，并同时做相应的标准击实试验，求取再次掺灰后的二灰土的最大干密度。故二灰土施工期间应密切注意天气的变化，尽量赶在雨前碾压成型。 14 注意事项 (1)为降低塑性指数大的土颗粒，可以先掺部分石灰闷土。 (2)若不闷土可采取先上土后上石灰，稳压后路拌一遍，稳压后上粉煤灰，摊铺后初平稳压再拌和。 (3)对拌和不均匀的混合料，可用推土机打堆、挖掘机翻拌后，再用推土机摊平，平地机整平、初压。 (4)为减少表层起皮松散，可用振动羊足碾VV-170替代AC-25使二灰土下部密实，在碾压6遍后，用平地机粗平，消除羊足碾压后二灰土表面的坑洼，利用中桩、边桩抬线法标出各断面高程差值，平地机精平，抬线与精平反复进行，直到二灰土高程达到规范要求。再用VV-170光轮压路机静压一遍，振压频率100次/min，速度2.5km/h，静压速度为3km/h，使二灰土上部亦达到密度。 (5)碾压过程中由于日晒风干、表层失水，可用喷雾器适度补水，以减少表层松散，促使表面潮湿，闷一段时间后，改用轮胎式压路机碾压，可以消除起皮现象。 (6)由于混合料宜在24h内拌和碾压完毕，故作业面一般200m为宜，时间过长石灰失效快，早期形成的强度被破坏，无形中降低了石灰的使用效果。 自掺石灰起至二灰土碾压成型应不超过24h，根据室内对比试验松散的二灰土中钙镁含量的衰减较快，2d后会损失47%以上，而压实后的同样天数只损失30%，并已产生强度增长。 (7)成型后二灰土要及时洒水养生，保持湿润，以减少干缩裂缝，且宜尽快将上面层覆盖上去。 (8)由于现场的不均匀性，如果粉煤灰用量偏少，很容易达到最大干密度，甚至超过。故压实度有时不能真正反映客观事实。 (9)拌和均匀性直接影响二灰土的强度，粉煤灰、石灰在摊铺过程中有局部不均匀现象，拌和后易出现灰条，须及时采取补救措施，拌和过程中设专人跟随路拌机检验拌和深度，以保证不留素土夹层。