淺談縣鄉(xiāng)道路穩(wěn)定土基層施工質(zhì)量控制

2012-08-15 00:54:11劉永莉

科技視界 2012年27期

劉永莉

（東營(yíng)市墾利縣交通運(yùn)輸局山東墾利 257500）

目前，石灰穩(wěn)定土、石灰粉煤灰綜合穩(wěn)定土廣泛應(yīng)用于縣鄉(xiāng)公路的基層。隨著最近幾年全國(guó)大規(guī)模的農(nóng)村公路建設(shè)，提高道路基層施工質(zhì)量，對(duì)農(nóng)村公路建設(shè)具有非常重要的意義。根據(jù)本人多年來(lái)對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的管理，施工中除了要嚴(yán)格按照施工規(guī)范與檢測(cè)規(guī)程操作外，還應(yīng)注意以下一些問(wèn)題。

1 鋪土、鋪灰的厚度計(jì)算

石灰穩(wěn)定土、石灰粉煤灰穩(wěn)定土在縣鄉(xiāng)公路施工中一般使用現(xiàn)場(chǎng)路拌法施工。以石灰為例，其施工程序?yàn)椋簻?zhǔn)備下承層——施工放樣——粉碎土或運(yùn)送、攤鋪集料——撒水悶料——整平和輕壓——運(yùn)送和攤鋪石灰—— 拌和——加水并濕拌——整形和碾壓——接縫和掉頭處的處理——養(yǎng)生。其中鋪土與鋪灰厚度的計(jì)算是否準(zhǔn)確，影響到石灰或綜合穩(wěn)定土的劑量，同時(shí)影響著強(qiáng)度、裂縫等一系列技術(shù)性質(zhì)。計(jì)算厚度時(shí)，需要把設(shè)計(jì)配合比中的材料質(zhì)量比換算成體積比。如消石灰與土由質(zhì)量比換算成體積比的計(jì)算公式為：

石灰體積：

m1、m2——分別為消石灰與土的質(zhì)量百分比；

ρ1、ρ2——分別為消石灰與土的松方干密度。

土的松鋪厚度為（石灰同理）：

ρo——石灰土的最大干密度：

ho——石灰土壓實(shí)（設(shè)計(jì)）厚度。

粉煤灰等其他材料厚度的計(jì)算方法與上同理。

這里有兩處習(xí)慣上的錯(cuò)誤理解，一是無(wú)論測(cè)定石灰還是土的密度，都用室內(nèi)實(shí)測(cè)的松方干密度；二是混合料的最大干密度用標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)試驗(yàn)測(cè)得的標(biāo)準(zhǔn)干密度。

首先消石灰都有一定的含水量，其松方密度因含水量的不同而變化，因此施工前應(yīng)做消石灰的密度隨含水量變化的試驗(yàn)，繪出曲線，供施工時(shí)查對(duì)，以減少劑量誤差。粉煤灰與土在裝卸或攤鋪過(guò)程中體積變化較大，不同的攤鋪設(shè)備對(duì)土的壓實(shí)效果也不同，因此，應(yīng)測(cè)定攤鋪并整平后土的密度與含水量，計(jì)算出干密度作為此處的松方干密度，用于計(jì)算鋪土、鋪粉煤灰的厚度。鋪石灰厚度也應(yīng)以拌和前石灰的密度狀態(tài)作為此處的計(jì)算依據(jù)。因此可用攤鋪并整平后的厚度控制施工配比，并通過(guò)劑量測(cè)定進(jìn)一步校核厚度。在工作中，有時(shí)遇到由于密度實(shí)測(cè)不準(zhǔn)確，計(jì)算出的鋪灰厚度不準(zhǔn)確，導(dǎo)致石灰、粉煤灰劑量太大或太小，現(xiàn)場(chǎng)壓實(shí)度起不到控制壓實(shí)的作用，影響強(qiáng)度的同時(shí)還會(huì)導(dǎo)致干縮裂縫加劇。

現(xiàn)場(chǎng)控制結(jié)合料劑量時(shí)，應(yīng)比設(shè)計(jì)劑量多出0.5%～1.0%。

其次，在計(jì)算鋪土、鋪灰厚度時(shí)，所用的石灰土的最大干密度最好取標(biāo)準(zhǔn)干密度與預(yù)計(jì)干密度（即設(shè)計(jì)壓實(shí)度與標(biāo)準(zhǔn)干密度的乘積）的中間值。

2 結(jié)合料劑量檢測(cè)

結(jié)合料劑量的測(cè)定目前常用EDTA法，一般約10min測(cè)定一個(gè)數(shù)據(jù)。劑量的測(cè)定一定要在現(xiàn)場(chǎng)結(jié)合料攤鋪整平后取樣，為減少取樣誤差可用一個(gè)約 5cm直徑的透明塑料筒在取樣點(diǎn)垂直切下直至該層底部，將筒內(nèi)的混合料全部取出用于測(cè)定劑量，并量出灰、土層的厚度。測(cè)出的劑量若不合適，及時(shí)調(diào)整。

有些試驗(yàn)人員習(xí)慣在拌和后取樣，拌和后的樣品可以反映拌和的均勻性，但不便于調(diào)整結(jié)合料劑量。

石灰粉煤灰穩(wěn)定土中石灰與粉煤灰的劑量可以依據(jù)厚度控制，但化學(xué)測(cè)定結(jié)果更準(zhǔn)確。一般硅鋁粉煤灰的氧化鈣含量為2%～6%，個(gè)別地方的粉煤灰含有10%～40%的氧化鈣，這種粉煤灰稱為高鈣粉煤灰。高鈣粉煤灰由于氧化鈣的含量足以影響石灰劑量的測(cè)試結(jié)果，而石灰與粉煤灰在穩(wěn)定土中發(fā)揮的作用又不同。所以高鈣粉煤灰也應(yīng)進(jìn)行化學(xué)測(cè)定。建議按下面的程序檢測(cè)石灰與粉煤灰的劑量（以先鋪粉煤灰后鋪石灰為例）。

鋪土、鋪粉煤灰后用EDTA法先做出粉煤灰的劑量標(biāo)準(zhǔn)線：分別固定粉煤灰的用量為設(shè)計(jì)劑量與±2%劑量，改變石灰的劑量，用同樣的方法做出不同粉煤灰用量的石灰劑量標(biāo)準(zhǔn)線；現(xiàn)場(chǎng)鋪好土與粉煤灰后取樣測(cè)定粉煤灰的劑量，如不符合要求進(jìn)行調(diào)整；鋪好石灰后再取樣測(cè)出EDTA耗量，根據(jù)粉煤灰劑量查上述第二步的標(biāo)準(zhǔn)線，得到石灰劑量。如石灰劑量不滿足設(shè)計(jì)要求，進(jìn)行調(diào)整，直至符合要求。

3 合理使用磨細(xì)生石灰

在石灰穩(wěn)定土中，不僅使用消石灰，也大量使用袋裝生石灰，即磨細(xì)生石灰。生石灰粉使用時(shí)不需經(jīng)過(guò)消解。但拌入土中后，生石灰粉要在土中進(jìn)行消解，消解過(guò)程會(huì)放出大量的水化熱，大量的水化熱會(huì)使穩(wěn)定土膨脹，也會(huì)促進(jìn)石灰與土之間的各種反應(yīng)。不同的石灰，消解速度不同與水化熱的大小不同，因此應(yīng)通過(guò)室內(nèi)制強(qiáng)度試件確定生石灰粉與土拌和后的悶料時(shí)間，即拌和后到開(kāi)始碾壓的時(shí)間。有些資料介紹該時(shí)間約為3h左右。磨細(xì)生石灰可以消除過(guò)火石灰的危害，化學(xué)活性大，但也容易自行結(jié)晶，使用時(shí)放置時(shí)間越短越好。

4 預(yù)防縮裂

嚴(yán)格控制壓實(shí)含水量：穩(wěn)定土標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)線的中部比較平緩，當(dāng)壓實(shí)含水量大于最佳含水量2%左右時(shí)，施工現(xiàn)場(chǎng)比較容易達(dá)到規(guī)定壓實(shí)度，但干縮裂縫嚴(yán)重。因此壓實(shí)時(shí)含水量一定不要大于最佳含水量，應(yīng)略小于最佳含水量。

嚴(yán)格控制壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)：準(zhǔn)確測(cè)定劑量是保證壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)的前提，因?yàn)閯┝繉?duì)標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)試驗(yàn)結(jié)果影響較大。壓實(shí)度低時(shí)產(chǎn)生的干縮要比壓實(shí)度高時(shí)嚴(yán)重，因此應(yīng)盡可能達(dá)到最大壓實(shí)度。

溫縮的最不利溫度是在0℃～10℃，混合料處于最佳含水量附近。因此要保證凍前齡期。干縮的最不利情況是綜合穩(wěn)定土成型初期，水分揮發(fā)導(dǎo)致收縮裂縫，因此要讓表面處于潮濕狀況，防止干曬。

5 考慮耐久性

目前我國(guó)規(guī)范規(guī)定，半剛性材料用無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度表示其設(shè)計(jì)強(qiáng)度（6d標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)，1d水中養(yǎng)護(hù)），但我國(guó)有些地區(qū)路面基層不僅要承受水的不利影響，冬季還要承受低溫和雪水的反復(fù)作用，如2003年我國(guó)北部地區(qū)降雪頻率多，降雪量大，因此路面結(jié)構(gòu)承受凍融循環(huán)作用的次數(shù)多，基層表面5～8cm往往容易變松。因此，半剛性基層應(yīng)在夏季到來(lái)之前或在夏季組織施工。凍前齡期越長(zhǎng)，強(qiáng)度形成越好，耐水性與抗凍融循環(huán)的性能越好。此外，針對(duì)這樣的氣候條件，最好以凍融循環(huán)后的強(qiáng)度作為設(shè)計(jì)強(qiáng)度。如果仍然用7d無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度作為設(shè)計(jì)指標(biāo)，應(yīng)讓強(qiáng)度有更多的富余值。