方飛

【摘要】沿江公路銅陵段改建工程，路線全長約50公里，部分路段沿線路基填料主要為弱膨脹土，CBR值達(dá)不到設(shè)計要求，考慮到本項目的重要性及特點，該類土質(zhì)不宜直接用于填筑路基。因此，設(shè)計文件采用摻入一定劑量的石灰對路基填料進行改性處理，以降低土的塑性指數(shù)、增強土的強度（即CBR），即我們所說的石灰改善土。所以本文就石灰土路施工工藝及如何控制質(zhì)量談一些膚淺的體會。

【關(guān)鍵詞】石灰改善土；施工工藝；質(zhì)量；控制

【Abstract】Rebuild Project Tongling Yangtze River Highway， the route length of approximately 50 kilometers， some sections along the roadbed filler mainly weak expansive soil， CBR value of less than the design requirements， taking into account the importance and characteristics of the project， the class should not be used directly in the soil filling roadbed. Therefore， the design file is mixed with a certain amount of lime on the roadbed filler modification to reduce the plasticity index of the soil， increase soil strength （ie CBR）， which we call the lime to improve soil. So this article will talk about some superficial experience of the construction process and how to control the quality of lime dirt road.

【Key words】Lime to improve soil；Construction technology；Quality；Control

1. 前言

沿江公路銅陵段改建工程，路線全長約50公里，部分路段沿線路基填料主要為弱膨脹土，CBR值達(dá)不到設(shè)計要求，考慮到本項目的重要性及特點，該類土質(zhì)不宜直接用于填筑路基。因此，設(shè)計文件采用摻入一定劑量的石灰對路基填料進行改性處理，以降低土的塑性指數(shù)、增強土的強度（即CBR），即我們所說的石灰改善土。下面結(jié)合本工程實際，就石灰改善土的施工和大家來共同的交流學(xué)習(xí)一下，目的希望通過這種形式補遺拾缺，取長補短，從而提高本項目的石灰改善土的工藝水平和施工質(zhì)量。

2. 石灰改善土的工藝流程（路拌法）

2.1石灰改善土的工藝流程簡單地說可以分為以下幾個步驟：

消解石灰、備土→準(zhǔn)備下承層→施工放樣→鋪筑試驗段→鋪土鋪灰→拌和→石灰劑量及含水量的檢測→整平→碾壓→檢驗→接頭處理→養(yǎng)生

2.2下面就石灰改善土施工的每個步驟來具體的說一下：

2.2.1首先是施工準(zhǔn)備工作，包括技術(shù)準(zhǔn)備、材料準(zhǔn)備、機械準(zhǔn)備等。

2.2.1.1原材料試驗，在石灰改善土施工前，應(yīng)取場有代表性的土樣及石灰進行試驗，如顆粒分析、液限和塑性指數(shù)、標(biāo)準(zhǔn)擊實試驗、石灰的有效鈣鎂含量。從而對土及石灰的原材料質(zhì)量進行評價，確定石灰改善土最佳含水量、最大干容重及石灰含量滴定曲線等重要的質(zhì)量控制數(shù)據(jù)。

2.2.1.2施工前有一項重要的工作要做，可能被大家所忽視，這就是技術(shù)交底。首先項目部在開工前應(yīng)組織相關(guān)技術(shù)人員學(xué)習(xí)相關(guān)的規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)計文件，熟悉石灰改善土的施工工藝和施工控制要點，其次項目部的分項負(fù)責(zé)人應(yīng)對各作業(yè)隊進行技術(shù)交底，交待清楚工藝過程、控制要點、注意事項及相關(guān)要求。

2.2.1.3機械準(zhǔn)備，應(yīng)有一整套配套的施工機械，包括：挖掘機、灰土拌和機、推土機、平地機、壓路機、灑水車、自卸車。所有的機械設(shè)備應(yīng)配套完整，性能完好。原則上每個工作面配備灰土拌和機1～2臺，壓路機3臺（1振2靜）。

2.2.1.4材料準(zhǔn)備，土應(yīng)優(yōu)先選用塑性指數(shù)12～20的黏性土，這樣的土改善的效果較好，同時取土場應(yīng)清理干凈，不得含有草皮及腐殖土。石灰應(yīng)符合三級以上的標(biāo)準(zhǔn)，并在7～10天內(nèi)充分消解，含水量控制不過干飛揚，也不過濕成團，應(yīng)盡量縮短石灰的存放時間，石灰在野外堆放時間較長時，應(yīng)采取覆蓋措施防潮。

2.2.1.5試驗段施工，石灰改善土在大規(guī)模的施工前，應(yīng)鋪筑100～200米的試驗段，通過試驗段的修筑，我們能夠確定壓實機械的選擇和最佳組合方式，碾壓的基本原則，灰土均勻性所需的拌和遍數(shù)，松鋪系數(shù)及壓實層厚度，碾前含水量偏差最佳含水量所允許的范圍等等一系列地工藝參數(shù)，同時及時地進行總結(jié)，以指導(dǎo)后續(xù)的施工。

2.2.1.6準(zhǔn)備下承層。首先應(yīng)對清表回填土進行整平、壓實，其表面應(yīng)平整、堅實，各項技術(shù)指標(biāo)應(yīng)符合規(guī)范要求。如因含水量大而發(fā)生彈簧現(xiàn)象，應(yīng)采取挖開晾曬等措施處理。同時要注意做好作業(yè)路段的排水、截水工作，不要使灰土在施工中遭受雨水浸泡。

2.2.1.7施工放樣，恢復(fù)中線，并在兩側(cè)路肩外0.3～0.5m處放出邊線指示樁，進行水準(zhǔn)測量。在兩側(cè)指示樁上用明顯標(biāo)記標(biāo)出石灰土邊緣的設(shè)計高程。

2.3備土、鋪灰。

2.3.1備土：根據(jù)作業(yè)段的面積、高程及試驗段確定的松鋪系數(shù)算得作業(yè)段的上土量，根據(jù)每車的容量，打上方格上土，將土攤鋪均勻一致，土的數(shù)量應(yīng)力求準(zhǔn)確。鋪土?xí)r，先用推土機大致推平，然后放樣，用平地機整平，清余補缺，保證厚度一致，表面平整。

2.3.2整型、輕壓、鋪灰：將石灰在已攤鋪的土層上攤鋪均勻，是路拌法施工時重要的一環(huán)，如石灰攤鋪不勻，將無法保證石灰在混合料中分布均勻，只有表面平整，并具有一定密實度，人工攤鋪石灰時才能保證石灰的均勻，所以土經(jīng)攤鋪、整平后應(yīng)采用輕型機械先穩(wěn)壓1～2遍，使其表面平整，然后按事先計算的每車石灰的縱橫間距，用石灰在土層上作出卸置標(biāo)記，用人工來進行均勻布灰，并剔除石灰中的石塊。需要注意的裝運石灰的車型應(yīng)盡量采用統(tǒng)一型號，且不宜過大。布完灰后同時量測石灰的松鋪厚度，校核石灰用量是否合適。

計算石灰理論用量有個經(jīng)驗公式，即根據(jù)石灰改善土的填筑厚度、寬度及干密度，計算每延米的理論用灰量

V=[B×H×ρmax×a/（100+a）]/ ρ消

式中：

V--每延米路基用灰量（m3）

B--該層路基施工平均寬度（m）

H--該層路基填筑厚度（m）

ρmax--石灰土的最大干密度（Kg/）

ρ消--消石灰松散容重（Kg/）

a--石灰劑量（6%或3%）

2.4拌和：采用專用的穩(wěn)定土拌和機進行路拌法施工，這個階段的目的是將土顆粒盡可能的粉碎，并使石灰完全均勻地分布到土中去。

2.4.1這個工序中，很重要的一點是保證混合料的含水量均勻、合適?？紤]拌和、整平過程中的水份損失，含水量適當(dāng)大些（根據(jù)氣候及拌和整平時間長短確定）。若土的含水量過大，可考慮用鏵犁進行翻拌晾曬。土的含水量小，應(yīng)灑水補充水份，用鏵犁翻拌，使水份分布均勻。

2.4.2含水量合適，一般高于最佳含水量2～3個百分點，用灰土拌和機開始拌和。拌和的順序是從路基邊緣30公分開始向中線方向進行，拌和機行走速度均勻，拌和時拌和機各行程幅間重疊寬度不小于20CM，拌和要拌入到下一結(jié)構(gòu)層約1公分深處，保證混和料拌勻拌透。拌和時要指派專人跟機進行挖驗，每間隔5～10米挖驗一處，檢查拌和是否到底。對于拌和不到底的段落，及時提醒拌和機司機返回重新拌和。

2.4.3拌和結(jié)束后，檢測人員應(yīng)及時檢測石灰劑量，確保灰劑量滿足設(shè)計要求（3%或6%），同時檢測混合料應(yīng)拌和均勻，色澤一致，沒有灰條、灰團和花面現(xiàn)象，否則應(yīng)加灰重拌。土顆粒最大粒徑應(yīng)小于15mm，若土的塑指高，土塊不易拌碎，可對已拌和的灰土進行粗平和壓實后重新拌和。

2.5整平當(dāng)石灰土拌和均勻，經(jīng)檢驗符合要求后，質(zhì)檢人員應(yīng)目測或檢測混合料的含水量是否合適，即用手握灰土成團，自由落地即能摔碎即為合適。立即用平地機初平一遍，消除拌和產(chǎn)生的土坎、波浪、溝槽等，使表面大致平整。再用推土機在剛初平的路段上快速碾壓一遍，暴露潛在的不平整，使灰土層密實度均勻一致，以保證壓路機碾壓時無明顯不均勻沉降。最后一遍整平前，視表面情況，可用灑水車噴灑一遍水，以補充表層水份，保證表層碾壓成型，最后一遍整平時平地機應(yīng)“帶土”作業(yè)，切忌薄層找補，攤鋪時適當(dāng)考慮富余量，寧高勿低，整平時寧刮勿補。余土應(yīng)清除出作業(yè)面以外。

2.6碾壓 整型后，當(dāng)混合料處于最佳含水量（±1%）立即進行碾壓，碾壓遍數(shù)一般要達(dá)到6～8遍，碾壓可以采取先靜壓，后振動，最后光輪清除輪跡收光的組合方式，實際的壓路機組合方式、碾壓遍數(shù)碾壓方案應(yīng)嚴(yán)格按照試驗段確定的方案進行，碾壓結(jié)束改善土表面表面平整、光潔、邊沿順直。碾壓應(yīng)遵循“先慢后快，先低后高，先輕后重”的原則；壓路機應(yīng)錯輪重疊20～30cm；碾壓必須連續(xù)完成，中途不得停頓；合理的配備壓實機械，保證壓路機的數(shù)量應(yīng)足夠，以減少碾壓成型時間；碾壓過程中應(yīng)行走順直，低速行駛，不得在已完成或正在碾壓的路段上調(diào)頭或急剎車而破壞改善土表層。碾壓應(yīng)一次成型。對一些老路接頭處、結(jié)構(gòu)物的銜接處等壓路機無法碾壓的部位應(yīng)采用人工夯實。

2.7檢驗 試驗人員根據(jù)完成的碾壓遍數(shù)，應(yīng)及時取樣檢驗壓實度，壓實不足要立即補壓，直到滿足壓實要求為止。禁止出現(xiàn)碾壓三四天后還在復(fù)壓的情況。成型應(yīng)及時完成平整度、標(biāo)高、橫坡度、寬度、厚度檢驗，檢驗不合格要求采取措施予以處理。

2.8接頭、接縫處理 同日施工的兩工作段的銜接處，應(yīng)采用搭接形式，前一段拌和整形后，留 5～8 m 不進行碾壓，后一段施工時，將前段留下未壓部分，一起再進行拌和 、碾壓。非同日施工的兩個工作段的銜接處，易產(chǎn)生拌和不勻，高程不合格，平整度不好，出現(xiàn)素土夾層等病害，此時應(yīng)采取掛線垂直切除的方式進行處理。不同層次的接縫應(yīng)該錯開。

2.9養(yǎng)生 不能及時進行下一層灰土施工或覆蓋上層結(jié)構(gòu)層的灰土，應(yīng)進行不少于7天養(yǎng)生，一般采用灑水養(yǎng)生法，養(yǎng)生期間要保持灰土表面經(jīng)常濕潤。養(yǎng)生期內(nèi)應(yīng)封閉交通，除灑水車外禁止一切車輛通行。

3. 常見病害及原因分析

3.1石灰土成型時出現(xiàn)彈簧、松散、起皮、擁包。

3.1.1石灰土碾壓成型時常會出現(xiàn)局部彈簧、松散并有大面積起皮及擁包現(xiàn)象。

3.1.2局部含水量過大或過小都易產(chǎn)生彈簧現(xiàn)象；拌和不均或土顆粒粒徑過大造成局部粗細(xì)顆粒離析易導(dǎo)致松散現(xiàn)象；石灰土表面過于干燥或薄層貼補易以及平地機反復(fù)刮平和碾壓，攤鋪層形成光面后又覆蓋刮平的薄層混合料，產(chǎn)生大面積起皮現(xiàn)象；壓路機碾壓方式不當(dāng)易產(chǎn)生擁包現(xiàn)象。

3.2石灰土成型初期出現(xiàn)鼓包、開裂。

3.2.1石灰中常含有過火石灰或生石灰未充分消解就開始使用，在石灰改善土碾壓成型后，這些石灰顆粒才逐漸消解，體積膨脹，引起成型后的石灰土層隆起，形似“蘑菇”。

3.2.2實際施工過程中，經(jīng)常會發(fā)現(xiàn)石灰土成型1～2天出現(xiàn)大量裂縫現(xiàn)象，高溫季節(jié)尤為明顯。這主要有兩方面原因造成：一是石灰土自身含水量過大，保濕養(yǎng)生不及時，水化反應(yīng)后，石灰土含水量減少，產(chǎn)生干縮裂縫；另外塑性指數(shù)高的土也容易開裂，如重粘土，這種土對含水量也比較敏感，含水量越大越容易開裂；

3.3素土夾層是一種嚴(yán)重的質(zhì)量隱患，在雨水侵蝕和行車荷載作用下會引起板塊變形、開裂，產(chǎn)生原因有以下幾種：

3.3.1由于拌和機的拌和深度不足引起的層間素土夾層；

3.3.2由于拌和機的重疊寬度不夠引起的縱向素土夾層；

3.3施工端頭未及時處理，整平經(jīng)灰土覆蓋，接著施工又不作處理而形成的素土夾層；

3.4混合料出現(xiàn)不均勻，出現(xiàn)灰條、花面現(xiàn)象。

3.4.1鋪土鋪灰未嚴(yán)格按照材料用量上齊，灰劑量不足；

3.4.2人工撒灰隨意性大，未撒布均勻，灰堆處未作處理；

3.4.3采用平地機等機械撒布石灰，均勻性無法掌握。

3.5壓實度檢測不合格的現(xiàn)象。

3.5.1碾壓不到位；

3.5.2石灰的劑量過大；

3.5.3石灰的質(zhì)量差，用灰量大；

3.5.4土層或土源改變導(dǎo)致最大干密度改變。

4. 質(zhì)量控制要點

為什么我們的改善土有這樣那樣的病害，我想是沒有嚴(yán)格的執(zhí)行規(guī)范所致，結(jié)合本項目石灰土路基的施工特點，我認(rèn)為應(yīng)從以下幾個指標(biāo)來進行質(zhì)量控制：

（1）首先要嚴(yán)把原材料關(guān)，優(yōu)先選用塑性指數(shù)符合要求的土，石灰等級在三級以上，按規(guī)定頻率進行質(zhì)量檢測合格，且充分消解，存放時間不能過長等等，是石灰改善土施工成功的基礎(chǔ)。

（2）重視試驗段的作用，依照試驗段施總結(jié)的施工工藝、作業(yè)參數(shù)指導(dǎo)施工，嚴(yán)格按規(guī)范規(guī)定的要求，科學(xué)組織，精心管理是石灰改善土施工成功的重要保障。

（3）松鋪厚度，應(yīng)根據(jù)現(xiàn)有設(shè)備的性能及試驗段確定的松鋪系數(shù)來確定松鋪厚度，以保證路拌機能拌透，壓路機能有效壓實，施工中應(yīng)嚴(yán)格控制松鋪厚度，不能一味圖快，否則欲速則不達(dá)。

（4）為避免拌和時產(chǎn)生素土夾層，應(yīng)采以下措施：首先拌和時必須設(shè)專人跟隨，隨時挖坑檢查，其次拌和結(jié)束檢查灰劑量時，應(yīng)隨機挖坑檢查，確保沒有夾層；最后，也就是事后控制，在壓實度檢測時，將試坑貫穿到底，檢查是否存在夾層。

（5）含水量對保證改善土碾壓成型，及后期強度的形成具有非常重要的影響，必須高度的重視，必要時應(yīng)及時的采取翻拌晾曬、摻灰悶料、補充灑水等調(diào)整含水量的措施，確保改善土具有適宜的含水量。

（6）嚴(yán)格控制灰劑量，灰劑量過大會造成灰土的最大干密度變小，表現(xiàn)為壓實度檢測值不合格，給檢測帶來麻煩，且造成浪費；灰劑量過小則造成灰土的最大干密度變大，表現(xiàn)為壓實度檢測值過大甚至超百，并存在兩方面的隱患，一是不能對土體進行有效改善，二是不能達(dá)到有效壓實，影響路基彎沉值，直接影響工程質(zhì)量。因此，嚴(yán)格控制灰劑量是保證灰土施工質(zhì)量的重要因素。攤鋪石灰時應(yīng)嚴(yán)格按照事先算好的用量，采用人工均勻撒布，不得采用機械撒布以確保其均勻性。

（7）灰土施工講究一次拌和均勻，一次碾壓成型，一氣呵成。施工中發(fā)生二次加灰、補充碾壓都對改善土的質(zhì)量產(chǎn)生或多或少影響，在施工中應(yīng)盡量避免此類現(xiàn)象的發(fā)生。（8）石灰改善土成型后，必須采取有效措施，能覆蓋的盡可能覆蓋，不能覆蓋的要保濕養(yǎng)生至少7天，并封閉交通。