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如何控制縣鄉(xiāng)公路穩(wěn)定土基層施工質(zhì)量

2010-09-27 10:40  來(lái)源網(wǎng)絡(luò)  【  【打印】【我要糾錯(cuò)】

  今后幾年,全國(guó)將進(jìn)行大規(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。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。為保證工程質(zhì)量,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)注意以下一些問題。

  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、㎡——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。 

  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。 

  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)過消解。但拌入土中后,生石灰粉要在土中進(jìn)行消解,消解過程會(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。

  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。 

  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。 

  保證穩(wěn)定土基層的施工與使用質(zhì)量,首先要控制原材料與配合比。施工與養(yǎng)護(hù)中每一項(xiàng)操作程序都影響施工與使用質(zhì)量。我國(guó)地域廣闊,氣候差異很大,應(yīng)建立更適合各地區(qū)氣候特點(diǎn)的設(shè)計(jì)與施工規(guī)范。

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