石灰工藝初探

1、石灰土路拌工藝初探一、工程概況滬杭高速公路(上海段)HH01標(biāo)西起于金山區(qū)楓徑鎮(zhèn)與浙江段相連接，東至松江區(qū)新洪鎮(zhèn)，里程樁號(hào)為K0+079K8+300，全長(zhǎng)8.379km，工程于1996年1月20日正式開工，至1996年底已基本完成了道路路基填筑施工任務(wù)，1997年下半年，在路基沉降達(dá)到穩(wěn)定后開始了道路路面結(jié)構(gòu)的施工，為了提高土路基的平整度及強(qiáng)度，于1997年3月18日決定：在滬杭高速公路(上海段)HH01標(biāo)進(jìn)行石灰土路拌試驗(yàn)。試驗(yàn)路段位于2+7753+030，全長(zhǎng)255mm；施工控制標(biāo)高為原設(shè)計(jì)土路基標(biāo)高加5cm，施工深度為30cm，施工寬度為道路中心線兩側(cè)各15m，橫坡為2%，其橫斷面圖為：

2、試驗(yàn)路段石灰劑量定為(上海方向)土路基左半幅(15m寬)4%，右半幅(15m寬)6%二種。試驗(yàn)路段施工特點(diǎn)：在已完成卸載的土路基上進(jìn)行石灰土施工。試驗(yàn)路段試驗(yàn)?zāi)康模?、石灰土不同石灰劑量的性能比較；2、石灰土施工方法研究(按操作規(guī)程)；3、石灰土施工效率研究；4、石灰土施工設(shè)備性能；5、機(jī)具與勞動(dòng)力組合。二、石灰土的特點(diǎn)在土路基中，摻入適量的石灰和水，經(jīng)拌和，壓實(shí)及養(yǎng)護(hù)后得到的混合料，當(dāng)其抗壓強(qiáng)度符合規(guī)定的要求寸，稱為石灰穩(wěn)定土，簡(jiǎn)稱石灰土。石灰土具有良好的力學(xué)性能，并有較好的水穩(wěn)性和一定程度的抗凍性。它的初期強(qiáng)度和水穩(wěn)性較低，后期強(qiáng)度較高；由于干縮、冷縮易產(chǎn)生裂縫。三、WBL21型穩(wěn)定土拌和

3、機(jī)的性能WBL21型穩(wěn)定土拌和機(jī)是試驗(yàn)路段所使用的主要機(jī)具。它是一種在行駛過(guò)程中，以其工作裝置對(duì)土就地粉碎并與穩(wěn)定劑均勻拌和的基礎(chǔ)土作業(yè)機(jī)械，該機(jī)為全液壓驅(qū)動(dòng)，轉(zhuǎn)子反轉(zhuǎn)自行式穩(wěn)定土拌和機(jī)，具有行走方便、操作靈活、功率大、生產(chǎn)率高等特點(diǎn)，它由液壓系統(tǒng)、操縱系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)、工作裝置及行走系統(tǒng)組成。WBL21型穩(wěn)定土拌和機(jī)有效拌和寬度2.1m，最大拌和深度為40cm，作業(yè)整度為0-1.5km/h，整機(jī)質(zhì)量13t。四、工藝流程施工技術(shù)交底施 工 放 樣養(yǎng) 生碾 壓整 型拌 和攤鋪細(xì)生石灰路槽開挖整平彎 沉 測(cè) 定平整度測(cè)定壓實(shí)度測(cè)定施工方案編制標(biāo) 高 測(cè) 定土液塑限測(cè)定土含水量測(cè)定石 灰 測(cè) 定拌和均

4、勻性檢定拌和深度檢測(cè)標(biāo) 高 復(fù) 測(cè)石灰土含水量測(cè)定五、土基準(zhǔn)備1、路基開挖由于施工便道在道路的左側(cè)，考慮到車輛、機(jī)具設(shè)備的運(yùn)行，先進(jìn)行土基右半幅的施工。道路中心樁放設(shè)后，先標(biāo)出路槽開挖范圍，再用水準(zhǔn)儀測(cè)出開挖段標(biāo)高，人工挖槽做標(biāo)記，每25m一條槽。挖機(jī)按標(biāo)記開路槽，土方外運(yùn)堆放?；炷两Y(jié)構(gòu)邊緣采用人機(jī)配合開挖，以保護(hù)混凝土結(jié)構(gòu)，開挖時(shí)隨時(shí)復(fù)測(cè)標(biāo)高。考慮至雨季施工，在兩側(cè)路肩每25m路段內(nèi)開挖三條寬40m排水溝，深度低于路基5cm。中央分隔帶處我們?cè)O(shè)有2%的倒坡，這些措施經(jīng)過(guò)下雨的考驗(yàn)，證明是有效的，大大改善了排水效果。2、路槽整平路槽開挖后，采用G-14自動(dòng)平地機(jī)整平，兩側(cè)邊線用人工修整，并再

5、次復(fù)測(cè)路槽標(biāo)高，一般平地機(jī)進(jìn)行二次整平后，標(biāo)高基本達(dá)到要求。路槽整平后用壓路機(jī)碾壓一遍。壓實(shí)后需檢測(cè)土的含水量，液塑限和有機(jī)質(zhì)的含量，考慮到土質(zhì)無(wú)多大變化，仍采用原試驗(yàn)結(jié)果，即液限37.6%、塑限23.2%、塑性指數(shù)14.4，有機(jī)質(zhì)含量3.6%。土的含水量為18.99%，局部地方含水量為29%。六、磨細(xì)生石灰攤鋪試驗(yàn)路段采用的石灰為蘇州吳縣市西山鎮(zhèn)第二石灰廠生產(chǎn)的磨細(xì)生石灰。磨細(xì)生石灰進(jìn)場(chǎng)后，即進(jìn)行有效鈣十氧化鎂含量的試驗(yàn)，1997年3月20日運(yùn)進(jìn)第一批石灰，廠方試驗(yàn)為85.73%，我們復(fù)試為72.27%；1997年4月1日運(yùn)進(jìn)第二批石灰，廠方試驗(yàn)為80.36%，我們復(fù)試為65.45%，屬不合

6、格產(chǎn)品，故我們已提醒廠方注意質(zhì)量問(wèn)題。由于磨細(xì)生石灰的有效鈣十氧化鎂含量的試驗(yàn)需送外做，路遠(yuǎn)速度慢，影響施工進(jìn)度，所以現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)室需配置一套測(cè)試儀器。磨細(xì)生石灰布放，按采用的石灰劑量計(jì)算(干土容量為1.75g/cm3)，磨細(xì)生石灰每袋50kg。單車道：4%劑量255×15×0.3×1.75×4%=80t則每平方米20kg，每袋石灰縱向間距2.5m，橫向間距1m。6%劑量255×15×0.3×1.75×6%=120t則每平方米30kg，每袋石灰縱向間距1.66m，橫向間距1m。石灰袋的運(yùn)拆，開始時(shí)采用二個(gè)搬運(yùn)人工拆線方

7、法，但這造成石灰與皮膚的大面積接觸，危害性較大，施工速度慢，后改為用車將石灰運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)附近布放，用鐵勾拉刀劃口，采用流水方式，使施工速度大大加快，也改善了施工環(huán)境。磨細(xì)生石灰的攤鋪，剛開始時(shí)全場(chǎng)攤鋪，但發(fā)現(xiàn)拌和時(shí)邊緣的石灰會(huì)飛揚(yáng)出去，后來(lái)改為在邊緣部分約40-50cm不布灰，這部分灰仍放在路基內(nèi)，以降低損耗。在攤鋪磨細(xì)石灰過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)該過(guò)程耗時(shí)最多，一般6%劑量時(shí)，100m單車道需4個(gè)小時(shí)，且風(fēng)大時(shí)，揚(yáng)灰厲害，石灰損耗較多。七、石灰拌和因?yàn)楸驹囼?yàn)路是在已完成的路槽頂面進(jìn)行開挖作業(yè)的，所以石灰土的劑量是否準(zhǔn)確與實(shí)際開挖深度有密切關(guān)系，另外土塊的破碎程度，拌和是否均勻，含水量控制是否準(zhǔn)確，將直接影響

8、灰土質(zhì)量。為此，我們對(duì)這三個(gè)問(wèn)題進(jìn)行專題研究。7.1拌和深度開始拌和時(shí)，由于對(duì)拌和機(jī)性能掌握不夠，拌和深度沒達(dá)到要求，最淺處僅16cm，使得石灰劑量太高，效果不好，經(jīng)與拌和機(jī)生產(chǎn)廠家技術(shù)人員一起探討，認(rèn)為說(shuō)明書上的最大拌和40cm，實(shí)際上是指松厚，而要達(dá)到實(shí)進(jìn)取30cm，必須進(jìn)行試車，為此選擇10m土基進(jìn)行試車，測(cè)了三個(gè)點(diǎn)，測(cè)得作業(yè)實(shí)厚為29cm、33cm、30cm，可見拌和機(jī)能達(dá)到所要求厚度。另外，還進(jìn)行車速試驗(yàn)，在50m長(zhǎng)、15m寬路幅上作業(yè)寬度1.5m時(shí)拌和第一遍用了2小時(shí)，則作業(yè)速度為15÷1.5×0.05÷2=0.25km/h；第二遍用了1小時(shí)，則作業(yè)速

9、度為15÷1.5×0.05÷1=0.5km/h；總之，要達(dá)到30cm實(shí)厚，拌和機(jī)作業(yè)速度，第一遍0.25km/h，第二遍0.5km/h，并隨時(shí)有專人測(cè)定翻拌深度。7.2拌和均勻程度要達(dá)到拌和均勻至關(guān)重要的是拌和搭接，開始我們采用疊壓拌和法，但發(fā)現(xiàn)兩車輪所處地基軟硬不一，使車身歪斜，導(dǎo)致兩邊拌和深度不同，從而產(chǎn)生一條素土帶，拌和效果較差，后來(lái)我們采用騎馬拌和法，即在拌和時(shí)每拌好一條后，在距這條已拌好的灰土0.5-1.0m左右處，再拌另一條，然后再騎馬拌這條素土帶，這樣使得拌和機(jī)二輪所處地基一致，保證了整個(gè)作業(yè)面得到均勻拌和，且不留死角，同時(shí)，對(duì)每次停機(jī)后產(chǎn)生的坑槽隨

10、時(shí)派人填平，這樣作不權(quán)對(duì)拌和有利且對(duì)平整度的改善亦有好處。7.3含水量石灰土只有其含水量接近最佳含水量時(shí)，其壓實(shí)效果最好，開挖拌和后，發(fā)現(xiàn)灰土含水量偏小，我們立即采用灑水車(或用消防泵)灑水，并有專人控制灑水量，隨時(shí)挖取樣洞，經(jīng)人工拌和后，以手握成團(tuán)，落地松散的經(jīng)驗(yàn)方法現(xiàn)場(chǎng)控制含水量，待水份被充分吸收不粘輪后，再用拌和機(jī)復(fù)拌一遍，這樣做通常一次就能達(dá)到理想的要求。補(bǔ)充水為經(jīng)水質(zhì)化學(xué)分析測(cè)試合格的河水。拌和時(shí)，發(fā)現(xiàn)拌和機(jī)揚(yáng)灰厲害，我們用土工布圍在拌和斗上面，減少揚(yáng)灰，在結(jié)構(gòu)物附近不能拌到的地方(如箱涵)將這部分材料在容易拌和的地方一起拌好，再回填。八、整形和碾壓當(dāng)灰土經(jīng)多次拌和含水量接受最佳值后

11、，即可整平碾壓，整平前，先用二輪平碾全面初打一滾，然后用平地機(jī)整平，推出大致路拱橫坡，接著用重型壓路機(jī)充分壓實(shí)至無(wú)輪跡為止，成形后的路拱如果橫坡或平整度不合要求時(shí)，仍可用平地機(jī)精平一刀，確?；彝撩鎸悠秸葷M足要求。九、接縫處理我們?cè)蛩?55m一次性施工結(jié)束，但由于布料速度慢，只能分段施工。工作縫采用對(duì)接法，前一段留1m不進(jìn)行碾壓，后一段施工時(shí)一起再進(jìn)行碾壓。十、養(yǎng)生石灰土碾壓成形后，即進(jìn)行保濕養(yǎng)生，在本試驗(yàn)路段上采用灑水養(yǎng)生法，一天澆三遍水，一般255m單車道每遍澆8m3水，一天需澆24m3，養(yǎng)生水為河水。十一、試驗(yàn)在石灰土試驗(yàn)路段施工中，進(jìn)行了石灰土重型擊實(shí)標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)，石灰土的壓實(shí)度試驗(yàn)，彎

12、沉試驗(yàn)。石灰摻量(%)最大干密度(g/cm3)最佳含水量(%)61.651541.6615十二、石灰土試驗(yàn)分組情況組 別設(shè)備人數(shù)工 作 內(nèi) 容要 求試驗(yàn)駔取樣試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)跟蹤彎沉車1631111、測(cè)定路槽土的含水量、塑性指數(shù)；2、測(cè)定石灰的技術(shù)指標(biāo)；3、測(cè)定混合料的含水量；4、測(cè)定石灰土拌和深度；5、測(cè)定石灰土拌和均勻性；6、測(cè)定石灰土的密度；7、測(cè)定石灰土的彎沉。指導(dǎo)石灰土施工；原材料批量驗(yàn)收，質(zhì)量控制；確定壓實(shí)效果；決定石灰土厚度；檢查拌和質(zhì)量，定出合理拌和次數(shù)；成型后檢測(cè)，校核含水量、拌和、壓實(shí)工藝的準(zhǔn)確性；成型后檢測(cè)，檢查石灰強(qiáng)度。前期準(zhǔn)備挖機(jī)卡車平地機(jī)13151311、開挖路槽糕；2、外

13、運(yùn)土方；3、平整場(chǎng)地。準(zhǔn)備石灰土施工現(xiàn)場(chǎng)。推鋪拌和指揮路拌機(jī)卡車灑水車運(yùn)攤石灰111311112161、擺放和攤鋪石灰；2、石灰土拌和；3、石灰土灑水。按計(jì)量堆放石灰，均勻刮平，檢查攤鋪均勻度；粉碎土顆料，控制拌和深度及攔和均勻性；確定石灰土的最佳含水量。整型碾壓(平地機(jī))壓路機(jī)123121、初步整平和整型；2、碾壓；3、整型；4、找平；5、整型；6、碾壓；7、最終整型對(duì)已拌和均勻的石灰土整平；用壓路機(jī)碾壓以暴露潛在的不平整；用平地機(jī)整型并以壓路機(jī)緊跟初壓；局部低硅處用新拌石灰土找平；再用平地機(jī)整型一次保持在最佳含水量時(shí)進(jìn)行，用振動(dòng)壓路機(jī)碾壓(以達(dá)到要求的密度為止)，定出合理碾壓遍數(shù)；在碾壓結(jié)整以前，再用平地機(jī)終平一次符合斷面設(shè)計(jì)要求，刮去局部高出部分并掃出路外。養(yǎng)生21、養(yǎng)生灑水；2、管制交通。石灰土保持一定溫度；禁止車輛通行。合計(jì)1037十三、結(jié)論用石灰穩(wěn)定土處理上海地區(qū)的過(guò)濕、軟弱土基是有較的，它使得路面平整堅(jiān)實(shí)，養(yǎng)生期后重型車輛上去無(wú)輪跡，整個(gè)路基形成平整的板體。從兩種不同石灰劑量的對(duì)比試驗(yàn)結(jié)果可以看出，它們的最大干密度和最佳含水量相近，從環(huán)