关于水泥石灰稳定土施工工艺的改进及研究

(整期优先)网络出版时间:2012-11-21
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关于水泥石灰稳定土施工工艺的改进及研究

周攀李建国

周攀李建国中国水利水电第七工程局有限公司四川成都610081

摘要:在运用水泥石灰进行稳定土施工的过程中,选取适合的土质资源,进行科学合理的施工工艺是必不可少的工作步骤。文章结合工程实践,对水泥石灰稳定土的施工工艺进行了详细分析,提出了施工过程中会遇到的各种问题,以石灰稳定土的特点和材料要求为考虑核心,提出了水泥石灰稳定土施工工艺的改进办法,以实现施工中的质量控制。

关键词:水泥石灰稳定土施工工艺特点改进

随着国内经济的发展,市政工程大大提高了施工的数量和建设的质量,在实际施工过程中,施工工艺和施工水平快速发展。作为底基层施工技术,水泥石灰稳定土被广泛使用在建设过程中,从目前的效果来分析,这种工艺的稳固性、凝结成型性、经济性以及强度十分经济适用,但在不正确的施工过程中,水泥石灰稳定土起皮、出包、松散等问题同样存在,笔者在本文中就石灰水泥稳定土底基层使用材料、施工技术、施工问题进行分析,在改进方面提出了自己的观点。

一、石灰稳定土的特点及材料要求

(一)石灰稳定土的特点

石灰稳定土有着良好的力学性能,经过处理后的石灰稳定土,可以形成较高的抗压强度和抗拉强度。整体的板结性良好,拥有十分强悍的刚性和荷载分布能力,作为非常等级公路的路面基层和底基层材料,石灰稳定土是最好的选择。

在石灰稳定土的石灰和土之间存在着比较强烈的离子交换、碳酸化及结晶作用,在两者相容阶段,土的性质会发生本质上的变化。在石灰稳定土的项目实施过程中,必须要满足凝结土体的压实度,使压实土体达到最佳含水量状态。在压实施工过程中,需要掌握好密实度和适当的振压力度,使土体只发生压缩变形,不产生剪切变形,并及时做好表层的贴补工作。

(二)石灰稳定土的材料要求

(1)土材料要求:具有一定粘性的中粒土和粗粒土都可以采用,塑性指数偏大的粘性土必须先进行粉碎工序,确保粘性土的合理塑性指数,以及合适的土块尺寸大小,沙粒含量比例。

(2)水泥材料要求:采用普通的硅酸盐水泥,终凝时间较长的标号水泥,不得使用块状硬水泥、及已受潮变质的水泥。

(3)石灰要求:采用消解石灰,缩短石灰的存放时间,达到标准的有效钙镁含量。

(4)布土要求:选择合适的土质材料,用推土机将土推平,再测定含水量,并按标准程序进行洒水、翻拌,计算松铺厚度。铺上处理后的土层需要使用压路机静压,达到合理的压实度。

(5)水质要求:用当地沿线未被污染的水源。

二、水泥石灰综合稳定土的施工工艺

水泥石灰稳定土的整个施工流程包括:下承层施工、施工放样、石灰土整形、摊土、摊铺水泥、拌和、整平、碾压、接缝处理、养生十个环节。

(1)下承层施工

水泥石灰稳定土的下承层即路基,在施工前必须检查路基表面是否平整、坚实,路基的高程、厚度、宽度、平整度及压实度是否合乎要求,提前做好加固处理。

(2)施工放样

在原来的地基上实施恢复中线过程,需要先在中、边路段设置指示桩,标出稳定土基层的设计高,在施工过程中随时检测高度是否满足标准要求。

(3)石灰土整形

在这阶段要按照石灰土基层的施工方法进行布灰、拌和、整平、碾压。在推土机完成整平工作后,现场测量标高,确定松铺系数,再使用压路机进行多次碾压,完成规定的坡度和路拱,实现接缝处的顺适平整。

(4)布土

从土炕取用土资源时,要保证土的均质和含水量要与标准要求达成一致,确保工程施工中的工作面填土也均匀一致,在上土时需要划格挂线,保持上土量一致确保地面的平整,备土后,使用推土机推平土层,保证厚度均匀。

(5)摊铺水泥

合理计算水泥的用量,按石灰网格完成水泥摆放工作,确定每格的用灰量,在合适间距里均匀摊开,人工扣掀水泥袋,使水泥的摊铺厚度保持一致。

(6)拌和

选择好的拌和设备,采用路拌法进行翻拌,严格控制拌和厚度、拌和深度和混合材料的均匀性、含水量,拌合过程中要合理计划补水,避免含水量超标影响接下来的实施步骤。

(7)整平

拌合环节后就是使用推土机排压、人工整平和整型步骤,过程中需要人工整平地面不平整之处,检查好铺土层的松铺厚度,完成规定的坡度和路拱成型,避免薄层贴补,清楚整平面上的浮土。

(8)碾压

当整平成型过程结束后,当混合料只含有3%的最佳含水量时就可以实行碾压工作。进行碾压时,要用胶轮辅助稳压,先采用振动压路机朝着一个方向轻振碾压,在前进方向使用振压方式,返回时采用原轮静压方式,像这样将稳压和振压结合起来完成密实度的标准要求。

(9)接缝处理

接缝处理工作时的具体做法是,在第一段作业中空出3M暂时不进行水泥拌和和碾压,第二段水泥拌和施工时再补充上来。当不连续施工时,在前一次施工的末端做斜坡处理,第二次施工时挖除斜坡,保持横向垂直向下的断面继续施工。

(10)养生

碾压结束后,必须检测压实度、高度、厚度是否合乎标准,合格后马上洒水,封闭交通进行养生,确保养生工作的正确进行。

三、水泥石灰稳定土施工工艺的改进

要完成水泥石灰稳定土工程的施工工艺改进工作必须结合现场和工地试验室的研究结果共同进行,完成室内室外不同的工作范围。

(一)延迟压实的试验研究,控制终凝时间

在工地试验室进行延迟压实试验,以测定混合料强度的影响时,要保持试验所用的材料、方法和实际一致,得出其成型时间。比较成型时间与终凝时间是否一致,如超过终凝时间则会造成延迟压实,混合料强度便会减弱。

(二)试验研究水泥石灰稳定土混合料的不同压实度对强度的影响

在工地试验室仍然采用同样的材料、方法进行不同压实度试验。当压实度降低时,其强度也相继减弱,因此,要严格控制压实度,以确保底基层结构的强度。

(三)控制碾压含水量,避免出现施工差异

水泥石灰稳定土在碾压环节必须严格控制含水量,过湿会造成碾压时钢轮粘料,过干时会造成路层表面松散,混合料拌和前就要严格测量含水量的比例,满足混合料含水量的要求,实际施工现场要结合气温,地域等外界条件合理调整。

(四)改进碾压程序,合理安排施工的交叉工作

实体工程在试铺段时可改进碾压方案,根据具体情况实施碾压步骤,保证压实度,实现路面表层的平整,合理利用施工机械在工程中的交叉作业,更快更好地完成碾压任务。

(五)消除施工过程中的不良现象

(1)起皮、松散

碾压时当混合土含水量偏小,或表层失水过多,未及时碾压,或碾压时未坚持先轻后重、先慢后快的方法时就会出现局部灰土起皮、松散等现象,此时可利用拌和设备将灰土表面拌松再重新洒水,重新进行整平碾压工作。

(2)二灰土表面起包

如果石灰内含有石灰块,使用前没有全部筛除,或是闷料时间过短,在碾压工作完成后的拌合、养生工作时洒的水就会使石灰块继续消解膨胀,出现起包现象。这种情况不严重时,应先洒水全部消解石灰块,或是挖出灰包,修正后继续下道工序。如果面积很大,就必须返工重做。

(3)出现裂痕、裂缝

当石灰比例偏大、路基沉降、养护不及时、洒水量过大、拌和不均匀、石灰剂量过大或是昼夜温差大这些因素出现时,都会出现裂缝。一般情况下,出现裂纹可以根据其干缩特性进行合理的修复措施,采用温度性收缩和水量收缩方法进行修补。

(4)压实度与无侧限试件强度之间出现矛盾

水泥石灰综合稳定土工程的实体情况中,压实效果和实体强度是不矛盾的,他们呈现正比例的协调关系。在实际路拌法施工过程中,各种材料配比而成的混合料比例往往不准确,直接影响着压实度的标准。实测压实度与试验室制作的无侧限试件强度之间就会很不协调,出现诸多矛盾。

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