淺談石灰穩(wěn)定土施工

1、.淺談石灰穩(wěn)定土施工 摘要：本文詳細(xì)介紹石灰穩(wěn)定土的配合比設(shè)計(jì)施工工藝及施工中應(yīng)注意的問題，以便在更多的工程項(xiàng)目中得以推廣應(yīng)用。 關(guān)鍵詞：石灰、穩(wěn)定土、配合比、強(qiáng)度、干密度、工藝 1、概況：鄭州西南環(huán)高速公路，位于鄭州市西南部，起點(diǎn)在接王建成的連霍國道主干線開封至洛陽段高速公路，路線沿鄭州市環(huán)公路外側(cè)26公里區(qū)域，內(nèi)部設(shè)終點(diǎn)與建設(shè)中心京珠國道主干線新鄉(xiāng)鄭州高速公路相連接。由于黃河改道泛濫所攜帶的大量泥沙沉積，形成黃河泛流層，主要為粉土及亞沙巖。 我項(xiàng)目部承建第三合同段9公里，其路基結(jié)構(gòu)層分為16cm厚的石灰穩(wěn)定土補(bǔ)強(qiáng)層，19cm厚的水穩(wěn)碎石底基層，38cm厚水穩(wěn)碎石基層，11cm厚的瀝青混凝土

2、面層（別對外招標(biāo)不在本合同內(nèi)），隨著高速公路的快速發(fā)展，石灰穩(wěn)定土在公路中的應(yīng)用也越來越廣泛，這是與石灰穩(wěn)定土低廉價(jià)格等許多優(yōu)點(diǎn)所分部開的。 2、石灰穩(wěn)定土的特點(diǎn)。 2.1石灰穩(wěn)定土的主要優(yōu)點(diǎn)：1、石灰穩(wěn)定土強(qiáng)度適中，穩(wěn)定性好；2、石灰穩(wěn)定土整體效果好，有承載力；3、強(qiáng)度可以調(diào)整；4、幾乎各種土都可以用石灰進(jìn)行穩(wěn)定；5、可以路拌，又可以廠拌，便于機(jī)械施工；6、采用石灰穩(wěn)定土施工簡便，且又較經(jīng)濟(jì)。 2.2石灰穩(wěn)定土的缺點(diǎn)：1、易產(chǎn)生收縮裂紋；2、在存放過程中，易吸收空氣中的水份和co2 自行消化失去活性，降低產(chǎn)品質(zhì)量，不易長期存放。3、消解要徹底，施工前要過篩，防止顆粒大而起弓象。4、由于石灰有

3、水化分解作用，對施工有時(shí)間要求，養(yǎng)生有時(shí)間性。 5、不宜在雨中施工。6、石灰穩(wěn)定土耐磨性能差，關(guān)鍵如何設(shè)計(jì)好穩(wěn)定土配合比。 3、配合比設(shè)計(jì) 要使石灰穩(wěn)定土施工符合質(zhì)量要求，關(guān)鍵在如何設(shè)計(jì)好配合比。 3.1配合比設(shè)計(jì) 要使石灰穩(wěn)定土施工符合質(zhì)量要求，關(guān)鍵在于如何設(shè)計(jì)石灰穩(wěn)定土配合比。 3.1.1配合比設(shè)計(jì)原則： 1、滿足規(guī)范或圖紙的要求強(qiáng)度值0.8mpa 2、抗裂性能要好 3、便于指導(dǎo)施工，控制現(xiàn)場施工的作業(yè)時(shí)間 4、確定合理的石灰劑量 3.1.2取樣 土料要具有代表性，對配合比設(shè)計(jì)很關(guān)鍵，土料若沒有代表性，做出的配合比就失去了實(shí)際的作用。 一般來說一個(gè)合同段的土樣都不會(huì)單一，在路基上取土樣，路

4、基上的土料由機(jī)械從不同方向取樣混合而成，試驗(yàn)取土料以整平拌合后從路基上不同部位取料相混合，這種取料 方法最具有代表性。為了保證有足夠的施工時(shí)間，滿足質(zhì)量要求，石灰選用應(yīng)符合要求。鈣含量應(yīng)大于3級(jí)灰的質(zhì)量指標(biāo)。 3.1.3最大干密度試驗(yàn)結(jié)果是否準(zhǔn)確很重要，若結(jié)果偏小，現(xiàn)場施工段壓實(shí)度很易達(dá)到要求，但實(shí)際碾壓并不密集，對路基影響也很大，干密度偏大時(shí)，施工時(shí)壓實(shí)不易達(dá)到要求，設(shè)計(jì)采用石灰劑量小才能達(dá)到要求。因此最大干密度是否準(zhǔn)確，對配合比設(shè)計(jì)影響很大，所以要反復(fù)選擇35種不同劑量的石灰，做平行試驗(yàn)，求得準(zhǔn)確的最大干密度和最佳含水量。 圖1為石灰穩(wěn)定同一種土質(zhì)時(shí)不同干密度時(shí)強(qiáng)度的影響 1.2 1.1

5、1.0 0.9 0.8 0.6 1.70 1.72 1.74 1.76 1.78 1.80 1.82 1.84 1.8 干密度（g/cm3） 圖1 同一種土質(zhì)干密度與強(qiáng)度關(guān)系 3.1.4無側(cè)限試件制做： 按現(xiàn)場要求達(dá)到的壓實(shí)度分別計(jì)算出不同石灰劑量的試件應(yīng)有的干密度，按最佳含水量制件，進(jìn)行強(qiáng)度試驗(yàn)，脫模時(shí)如果遇到試件有橫向裂紋，或脫模取試件成半截，使試件損壞，說明顆粒間的粘結(jié)力較小，制拌后不能立即脫模。因此將試件連同試模放在標(biāo)養(yǎng)室內(nèi)，用塑料袋封好，濕氣養(yǎng)生 24小時(shí)，待試件具有一定的強(qiáng)度后，再進(jìn)行脫模，才能避免試件受傷，制作的試件至少9個(gè)，以免偏差系數(shù)大使整個(gè)試驗(yàn)作廢。 由于對濕度和溫度敏感，

6、所以在室內(nèi)試驗(yàn)時(shí)，必須仔細(xì)控制試件的養(yǎng)生過程，養(yǎng)生期間要保持在一定的濕度和含水量不變的狀態(tài)下，養(yǎng)生期最后一天將試件浸水一晝夜。將試件放在路面材料強(qiáng)度試驗(yàn)儀器上等速變形試壓。 3.1.5延時(shí)試驗(yàn) 石灰要消解后才能使用，擊實(shí)時(shí)，要克服塊灰或消解不透徹的灰的凝聚力，否側(cè)需要額外的擊實(shí)功，影響石灰穩(wěn)定土的壓實(shí)度，這些因素會(huì)導(dǎo)致石灰穩(wěn)定土的強(qiáng)度損失。圖2是我工地主線兩種石灰穩(wěn)定土延時(shí)試驗(yàn)結(jié)果。 1.2 1.1 1.0 0.9 0.8 0.7 0.6 強(qiáng)度0 1 2 3 4 5 6 7 8 時(shí)間h 1.86 1.84 1.82 1.80 1.78 1.76 1.74 1.72 1.70 干密度 0 1 2

7、 3 4 5 6 7 8 9 10 時(shí)間h 圖2 8%石灰穩(wěn)定土實(shí)時(shí)干密度強(qiáng)度的影響 3.1.6 最佳石灰劑量的確定 按我部施工情況，每一流水段 m時(shí)，完成時(shí)間34.5小時(shí)，距離短不利于機(jī)械作業(yè)，距離長施工時(shí)間長，影響質(zhì)量，延時(shí)3小時(shí)后就滿足要求，若選擇8%石灰劑量，延時(shí)5小時(shí)強(qiáng)度仍能滿足要求，這種配比劑量與我工地現(xiàn)場施工機(jī)械情況基本吻合。劑量過多不經(jīng)濟(jì)，成本高，因此選擇8%石灰劑量（石灰：土為 8：100）作為最佳配合比。 3.2石灰穩(wěn)定土施工 我項(xiàng)目部通過實(shí)驗(yàn)段的施工經(jīng)驗(yàn)，我項(xiàng)目部通過施驗(yàn)段的施工經(jīng)驗(yàn)，摸索總結(jié)出施工工藝如下：路床整平，灑水，布石灰，石灰拌合，整平，碾壓成型，自檢交驗(yàn)。 3

8、.2.1補(bǔ)強(qiáng)層備土 路床沖擊碾壓，壓實(shí)度達(dá)到要求后，經(jīng)過平地機(jī)初評后的補(bǔ)強(qiáng)層素土的標(biāo)高約等于設(shè)計(jì)標(biāo)高，這樣才能保證完成后的補(bǔ)強(qiáng)層標(biāo)高滿足設(shè)計(jì)要求，平地機(jī)初評后要基本達(dá)到標(biāo)高及平整度要求，以利于石灰的攤鋪。 3.2.2布石灰 每m2石灰布土的面積公式： S=（pd k h x）/x+100 式中：S每m2石灰布土的石灰質(zhì)量 kg/m2 X補(bǔ)強(qiáng)層的石灰劑量 Pd混合料的最大干密度g/cm3 K補(bǔ)強(qiáng)層要求的壓實(shí)度 k 大于等于95% h= 補(bǔ)強(qiáng)層的壓實(shí)度m（我施工段為0.16m） 根據(jù)算出每m2石灰用量，再計(jì)算出施工段整體面積的數(shù)量，在補(bǔ)強(qiáng)層路基上用白灰打出方格，每一方格內(nèi)計(jì)算出有多少m2石灰數(shù)量，

9、攤鋪均勻，以便拌合機(jī)拌合。 注意布石灰時(shí)，每方格內(nèi)不得有多余或遺漏，石灰攤鋪完畢后，表面應(yīng)沒有空白位置，也沒有石灰過分集中的位置，以顏色均勻一致為度。 3.2.3 石灰穩(wěn)定土的拌合 石灰穩(wěn)定土的拌合采用路拌機(jī)現(xiàn)在拌和，第一遍拌和時(shí)，要控制好16cm厚左右素土層，以免石灰落到底部及混合料產(chǎn)生灰劑量不均勻現(xiàn)象。拌和時(shí)，每次拌和寬度應(yīng)與土一次寬度重疊20cm，拌和后立即用推土機(jī)排壓，以減緩水份流失，并利于補(bǔ)水時(shí)水車的行駛。以免水車受阻造成局部灑水過多形成橡皮土（彈簧土）。 第二遍拌和時(shí)，要防止底層留有素土夾層，為防止留有素土夾層拌和后，要派專人挖坑檢查，若有夾層必須重新拌和，拌和后混合料應(yīng)顏色一致，

10、沒有灰條、灰團(tuán)和花面，沒有粗、細(xì)集料的窩。且水份合適均勻。拌和后要及時(shí)檢測混合料的含水量，直到滿足要求后才進(jìn)行下道工序施工。 3.2.4平整 平整前要打樁放線測量，整平工作要反復(fù)進(jìn)行，以確保精平完成后基本達(dá)到補(bǔ)強(qiáng)層平整度的要求。最后整平時(shí)要遵循寧高勿底、寧刮勿補(bǔ)的原則。以免形成粘層。切忌在光滑 的平面上進(jìn)行薄層找平。 3.2.5 碾壓成型 先用振動(dòng)壓路機(jī)靜壓一遍，然后大振碾壓4遍，直到達(dá)到要求的壓實(shí)度，再靜壓一遍。 碾壓時(shí)注意壓路機(jī)由外側(cè)開始逐步向中間碾壓的順序進(jìn)行作業(yè)。任何壓路機(jī)不得在已完成或正在碾壓的路段上調(diào)頭或急剎車，以免破壞了穩(wěn)定層的表面。壓路機(jī)在行駛碾壓路段端頭時(shí)，必須先減振后停車。

11、不得在停車時(shí)振動(dòng)，以免形成局部坑洼，影響路面平整度。 3.2.6 自檢實(shí)驗(yàn) 碾壓成型后要及時(shí)檢測壓實(shí)度，測量寬度及頂面標(biāo)高，自檢合格后，請監(jiān)理及業(yè)主代表驗(yàn)收。檢驗(yàn)合格后要及時(shí)養(yǎng)護(hù)，保持石灰穩(wěn)定土的表面濕潤，以防止表面開裂。養(yǎng)護(hù)期間內(nèi)要施行交通封閉的管理。 3.3石灰施工中應(yīng)注意的問題 3.3.1施工時(shí)限 根據(jù)我項(xiàng)目部的施工經(jīng)驗(yàn)，施工段以 m為宜，向前逐步推進(jìn)，基本控制拌和時(shí)間11.5h，整平時(shí)間為22.5h。施工段落過短，則不利于機(jī)械的大面積作業(yè)，也不經(jīng)濟(jì)。過長，不能在較短的時(shí)間內(nèi)完成施工，工程質(zhì)量得不到保證。每一施工段從開始拌和至碾壓完成所占用的時(shí)間應(yīng)控制在石灰強(qiáng)度凝結(jié)之內(nèi)。以免壓路機(jī)的振動(dòng)

12、破壞石灰穩(wěn)定強(qiáng)度的形成。 由于各溫度土縮短3個(gè)施工環(huán)節(jié)的時(shí)間，應(yīng)加強(qiáng)現(xiàn)場協(xié)調(diào)指揮，每施工段一般不超過45小時(shí)完成。表1為石灰穩(wěn)定土補(bǔ)強(qiáng)層延時(shí)試驗(yàn)記錄 8：100石灰穩(wěn)定土補(bǔ)強(qiáng)層延時(shí)試驗(yàn)記錄 3.3.2擊實(shí)標(biāo)準(zhǔn) 高速公路室內(nèi)擊實(shí)標(biāo)準(zhǔn)是干土與石灰按質(zhì)量參配，而后加入不同劑量的水，多次擊實(shí)形成具有駝峰形擊實(shí)曲線，駝峰所對應(yīng)的干密度，即為最大干密度。最大干密度對應(yīng)的含水量為最佳含水量。不同劑量的石灰參配所得的石灰穩(wěn)定土的最大干密度和最佳含水量不同。在施工中劑量方法于實(shí)驗(yàn)室的計(jì)量原則一致。但在工地操作過程中會(huì)有這樣那樣的因素，如混含料的攤鋪不均勻，灰的含量大或少，所以室內(nèi)在摻配實(shí)驗(yàn)時(shí)要多做幾種劑量的擊實(shí)

13、標(biāo)準(zhǔn)。如6、7、8、9等以便根據(jù)石灰劑量的不同，利用不同的擊實(shí)標(biāo)準(zhǔn)室內(nèi)做密度衰減實(shí)驗(yàn)，最大干密度衰減明顯。因此在施工中如何掌握標(biāo)準(zhǔn)，以真實(shí)體現(xiàn)現(xiàn)場施工質(zhì)量，并對以完段壓實(shí)度做正確的評價(jià)，仍是各位同行需要進(jìn)一步探討的問題。 3.3.3施工中含水量的控制方法 表2是室內(nèi)做石灰吸水實(shí)驗(yàn)石灰300g、水14%，按5小時(shí)施工考慮時(shí)完成，石灰吸水量為2.3%，因素土也要失去一些水，因此在布石灰前，素土的含水量應(yīng)大于石灰穩(wěn)定土最佳含水量4%左右。才能使拌合的混合料的含水量位于石灰穩(wěn)定土最佳含水量左右。這樣才有利于碾壓完成后的壓實(shí)度滿足規(guī)范要求。 石灰吸水實(shí)驗(yàn)記錄 表2 含水量的調(diào)整一定要按排在拌合混合料之前

14、，根據(jù)施工中的經(jīng)驗(yàn)，若采用灑水車灑水，要提前10小時(shí)灑水，以使水份在土中有足夠的侵潤時(shí)間，使素土含水量均勻，避免在拌合后的混合料補(bǔ)水。這樣可以減短施工時(shí)間。此外，拌合后的混合料中補(bǔ)水會(huì)造成石灰土頂石有一層剪切面，因?yàn)楸硎瘜铀荽?，壓路機(jī)碾壓時(shí)的推移使表層和下部不能形成為一個(gè)整體。當(dāng)然完工后的石灰穩(wěn)定土若不能及時(shí)得到養(yǎng)護(hù)，造成表面快速失水，不能與下部成為一個(gè)整體，也會(huì)使頂石剪切面形成的另一個(gè)原因。剪切面在施工中一定要掃除，否則是路面質(zhì)量的一個(gè)隱患。 3.3.4 注意事項(xiàng) 由于石灰穩(wěn)定土補(bǔ)強(qiáng)層施工采用機(jī)械化流水作業(yè)，因此施工的設(shè)備需要配套，不能保證機(jī)械完好的使用率，加強(qiáng)指揮調(diào)度是減少作業(yè)時(shí)間，確保工程質(zhì)量的關(guān)鍵。 對于土質(zhì)不均勻問題，可在布石灰前對素土提前拌合一遍，以減少大塊土質(zhì)的含量。 石灰穩(wěn)定土：在粉碎的土和原來松散的土中，慘入適量的石灰經(jīng)拌合，壓實(shí)經(jīng)養(yǎng)護(hù)后得到混合料，其抗壓強(qiáng)度符合規(guī)定要求時(shí)稱石灰穩(wěn)定土。 石灰穩(wěn)定碎石：用石灰穩(wěn)定中粒土或粗粒土得到的混合料是所用原材料而定，原材料若為天然砂礫土?xí)r，簡稱石灰砂礫土，原材料為天然碎石時(shí)，簡稱石灰碎石土。 水穩(wěn)土：白灰土用于高填方，臺(tái)背回填，粗中細(xì)都適用。 作用：減