路基“悶灰”質(zhì)量通病防治

王培力 鄭孝康

（中交三航局第三工程有限公司， 江蘇 南京 210011）

1 工程概況

265省道金壇段新建工程，起于常州市金壇區(qū)與鎮(zhèn)江市丹徒區(qū)交界處，接265省道鎮(zhèn)江段，向南在上阮現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)園一期規(guī)劃區(qū)東側(cè)與265省道溧陽段相接，路線全長24km，全線路基總填方約167.6萬m3，路基總挖方約170萬m3。

本工程屬太湖沖湖積平原地貌區(qū)，地勢低洼，沿線有多條河流及水庫，場區(qū)內(nèi)地下水位較高，主要分為松散巖類孔隙水和基巖裂隙水。

2 路基“悶灰”質(zhì)量通病現(xiàn)象及影響

由于灰土具有良好的整體性，較高的強(qiáng)度、板體性和抗水性，造價經(jīng)濟(jì)合理，為實(shí)現(xiàn)道路使用功能提供了有力的基礎(chǔ)和保證，因此它被廣泛應(yīng)用于路基建設(shè)中。

在施工現(xiàn)場拌制灰土?xí)r，常用的有兩種方法：①生石灰先與素土拌合、打堆“悶灰”，在后期的路基填筑時，二次摻拌消石灰；②素土攤鋪晾曬后，直接就地?fù)桨柘摇?/p>

以上兩種拌合方法，分別具有下列顯著特點(diǎn)：

⑴在“悶灰”工藝中，生石灰可以和塑性指數(shù)較大的過濕土發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，吸收土壤中的水分，加速降低土壤的含水率、塑性指數(shù)，使得處理后的土壤砂化，土體顆粒松散、易于粉碎，土的工程性質(zhì)得到改善；

⑵“悶灰”過程中，生石灰消解散發(fā)的熱量，可以加速灰土中的水分蒸發(fā)；

⑶“悶灰”工藝受雨水天氣影響較小，從而可以加快施工進(jìn)度；

⑷消石灰干燥時，易污染環(huán)境，特別是裝卸時容易飛揚(yáng)，對沿線群眾的生產(chǎn)和生活產(chǎn)生影響，對農(nóng)作物也有破壞作用，容易引發(fā)地方矛盾，影響施工；

⑸消石灰不能吸收過濕土中的水分，灰土只能依靠風(fēng)吹日曬降低含水率，導(dǎo)致施工進(jìn)度較慢。

通過分析以上兩種拌合方法的特點(diǎn)可知，在地下水位偏高的地區(qū)，土壤含水量較大，如果等到土體晾干后再摻消石灰拌制灰土，勢必會影響工期，所以在灰土施工中，大量采用“悶灰”工藝。

圖1 “放炮”質(zhì)量通病

雖然，“悶灰”工藝具有以上優(yōu)點(diǎn)，但是，它具有一個嚴(yán)重的質(zhì)量通?。翰糠治赐耆獾纳矣鏊蛎?，產(chǎn)生“放炮”現(xiàn)象，影響路基表觀質(zhì)量及壓實(shí)度。

在本工程的路基施工初期，個別段落采用了“悶灰”工藝，但是施工結(jié)束后，在路基表面出現(xiàn)了嚴(yán)重的“放炮”現(xiàn)象。項目部立即組織相關(guān)部門對此情況進(jìn)行全面調(diào)查，共檢測壓實(shí)度18個點(diǎn)，壓實(shí)度綜合評定結(jié)果：不合格；分段抽樣統(tǒng)計了“放炮”面積24m2，其中共有“放炮”現(xiàn)象125個點(diǎn)數(shù)，平均每平米“放炮”點(diǎn)數(shù)為5.2個。

為了確保工程質(zhì)量與進(jìn)度，研究如何控制“悶灰”施工質(zhì)量，消除路基“放炮”質(zhì)量通病，是本工程路基施工中的一個重大難題。

3 通病成因分析

針對此次“悶灰”施工中，出現(xiàn)的“放炮”質(zhì)量通病，項目部積極組織各部門與施工班組長召開會議，大家通過分析“悶灰”工藝流程，現(xiàn)將此通病產(chǎn)生的原因歸納為：

⑴生石灰質(zhì)量較差，達(dá)不到Ⅲ級灰標(biāo)準(zhǔn)，雜質(zhì)含量較多，在“悶灰”時，弱化了石灰與土顆粒所發(fā)生的一系列化學(xué)反應(yīng)，不宜消解。

⑵“悶灰”時間太短，生石灰與過濕土尚未充分發(fā)生反應(yīng)，便被填筑到路基中，悶料中仍殘留著大量未消解的生石灰。

⑶“悶灰”過程中，翻拌次數(shù)太少，生石灰沒有與過濕土充分拌合均勻，未能充分吸收水分、消解。

⑷悶料中，部分生石灰塊體較大，未充分消解，并且大塊體未進(jìn)行篩分，便直接填筑到路基上。

⑸二次摻灰時，工人圖省事，將含有尚未充分消解的石灰塊和雜質(zhì)直接進(jìn)行布灰，未進(jìn)行過篩剔除。

⑹二次摻灰后，灰土翻拌、粉碎次數(shù)不足，導(dǎo)致部分殘留的生石灰塊未被粉碎。

4 防治措施

針對上面確定的一系列原因，大家進(jìn)行了充分討論，從多方面進(jìn)行分析、集思廣益，整理出切實(shí)可行、操作性強(qiáng)的對策：

⑴做好石灰的進(jìn)場檢驗(yàn)，生石灰應(yīng)不低于III級標(biāo)準(zhǔn)。

⑵“悶灰”時，摻加生石灰量宜為設(shè)計灰劑量的 50%左右（在悶料過程中，難以計算生石灰的具體摻量，因?yàn)槭伊刻贂r，無法達(dá)到吸收水分的目的；如果按照設(shè)計值摻拌，會由于灰劑量的衰減，導(dǎo)致石灰浪費(fèi)，所以具體摻拌的石灰量應(yīng)根據(jù)實(shí)際土質(zhì)、土的天然含水量，結(jié)合施工工藝適當(dāng)增減）。

⑶“悶灰”時間控制在7天左右，并且在“悶灰”期間，宜打堆翻拌3-4次，以便生石灰能夠與過濕土拌合均勻，充分發(fā)生反應(yīng)，吸收水分、消解。翻拌過程中，對尚未實(shí)質(zhì)性粉碎、結(jié)團(tuán)、大塊土體，采用挖機(jī)的挖斗敲打、滾動、翻落等方式進(jìn)行初步粉碎，為后期灰土的化學(xué)反應(yīng)創(chuàng)造條件。打堆翻拌后，“悶灰”粒料應(yīng)以拌和均勻、沒有夾生料、土粒砂化、含水量適中為宜，并根據(jù)“悶灰”效果及土體粉碎程度，適當(dāng)增減翻拌次數(shù)。

⑷悶料翻拌后，及時用挖機(jī)的挖斗將整個土堆側(cè)面和頂面予以修平、拍緊，以便于生石灰吸收土中水分、砂化土團(tuán)，減少與外界的反應(yīng)；若逢雨季，整個土堆需用篷布予以覆蓋壓緊，防止雨水滲入土堆。

⑸悶好的灰土，盡量在 3-4天內(nèi)使用完畢，以減少鈣、鎂離子的衰減，并在使用前，通過5cm篩孔的簡易篩，避免未消解的大塊生石灰、土塊及其他雜質(zhì)填筑到路基。

圖2 悶料過篩

⑹將悶料土劃格攤鋪后，測定悶料土的灰劑量，根據(jù)檢測結(jié)果，計算二次摻灰量。二摻的消石灰，必須提前 7天充分消解、放置，并保持一定的濕度，避免揚(yáng)塵。消石灰使用前要通過1cm篩孔的篩子，剔除未消解的殘余石灰及雜質(zhì)。篩分后的消石灰應(yīng)盡快使用，在攤鋪的悶料土上，劃出網(wǎng)格線，人工配合機(jī)械均勻布灰。若消石灰存放時間稍長，應(yīng)予于嚴(yán)密覆蓋，防止有效鈣、鎂離子的流失。

圖3 “劃格”布灰

⑺二次摻灰后，要充分翻拌、晾曬、粉碎灰土，拌合深度應(yīng)達(dá)到下層路基 5—10mm，且拌和兩遍以上，以確?；旌狭铣浞职韬途鶆?，防止存在未消解的石灰塊。同時，在灰土翻拌時，還應(yīng)安排專人，及時撿出未完全消解的石灰塊、樹根等雜物。

5 施工注意事項

⑴“悶灰”場地宜選在地勢較高處，場地四周開設(shè)排水溝，有利于及時排水，并且悶料場的道路應(yīng)保持順暢，方便運(yùn)輸。

⑵石灰要分批進(jìn)場，早進(jìn)早用，合理計劃，做到既不影響施工進(jìn)度，又不過多存放。

⑶悶料時，要合理安排工作計劃，根據(jù)工程需要和天氣預(yù)報情況進(jìn)行悶料，做到先悶先用、邊用邊悶。

⑷雖然，通過“悶灰”處理，可以大大降低土體中的水分，但是，當(dāng)悶料的含水率仍較大時，應(yīng)對其進(jìn)行翻曬，使其接近最佳含水率后，再進(jìn)行二次摻拌，嚴(yán)禁摻灰后長時間晾曬，造成有效鈣、鎂離子的流失。

6 效果檢查

項目部采取以上施工措施，對前期的“放炮”段落進(jìn)行了返工處理。試驗(yàn)室對返工后的壓實(shí)度進(jìn)行檢測，共檢測18個點(diǎn)，其中不合格點(diǎn)數(shù)0個，路基壓實(shí)度合格率有了明顯提升，由原來的不合格提升為100%合格；并對整個段落的“放炮”點(diǎn)數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計，未發(fā)現(xiàn)“放炮”現(xiàn)象，“放炮”點(diǎn)數(shù)由原來的5.2個/m2降低為0。

圖4 施工成型的路基

7 結(jié)語

通過以上防治措施的實(shí)施，采用“悶灰”工藝施工的路基段落，施工質(zhì)量得到了有效控制，“放炮”的質(zhì)量通病得以消除，加快了路基施工進(jìn)度，取得了良好的質(zhì)量效果和經(jīng)濟(jì)效益。