路面底基层二灰土施工工法

                                       

随着国民经济的高速发展，高等级公路的修建正在全国各地展开，作为路面底基层的材料，二灰土正在被广泛使用，且取得了较好的经济效益和社会效益。在此基础上特编制本工法。

工法特点

1、从路基填筑备土、整平、掺灰（消解石灰+粉煤灰）、粉碎、碾压成型均需要成套机械设备连续作业。

2、本工法是多年来生产实践中总结出的成熟施工方案和施工工艺基础上总结而成。

3、受天气及自然地质条件的影响大。

4、采用路拌法拌和灰土。

 

适用范围

适用于高速公路、一二级公路等路面基层（底基层）施工。

工艺原理

将备好的素土翻晒达到一定的含水量后均匀掺灰，通过翻耕、粉碎、整平、碾压后达到规定的要求。

 

工艺流程及操作要点

二灰土施工的主要工序分为：准备下承层→施工测量→备料→摊铺→拌和→整平与碾压成型→初期养护。

一、   下承层准备与施工测量：

施工前对已施工完毕的路基按高速公路质量验收标准进行验收检查(包括路基外形、强度、沉降检查)，经验收合格后方可进行二灰土底基层的施工。

在完工的96区顶面恢复中线，直线段每20m设一桩，平曲线每10m设一桩，并在两侧路面边缘外0.3~0.5m处设指示桩，在指示桩上用红漆标出二灰土底基层边缘设计标高及松铺厚度的位置。

二、备料：

所用的土、石灰、粉煤灰材料应符合质量要求。根据路段二灰土底基层的宽度、厚度、原材料的含水量及预定的干密度，计算试验段需要的干燥集料数量。根据二灰土的配合比、材料的含水量以及运输车辆的吨位，计算出各种材料每车料的堆放距离。

每次施工前，要对现场的石灰松方密度Q1，含水量K1%；粉煤灰松方密度Q2，含水量K2%，土的松方密度Q3，含水量K3%进行测定，根据二灰土顶面横向均宽B1，底部横向均宽B2，纵向长度L进行计算得出二灰土总量W=L×(B1+B2)/2×0.2×1.52，考虑各种材料现场的含水量和松散程度，各种材料的数量分摊为

素　土：W1=W×60%*Q1

石　灰：W2= W×10%* Q2

粉煤灰：W3= W×30%* Q3

然后按照我部现有车辆的吨位计算（以磅房过磅为准）每车可运输土方吨位，石灰吨位，粉煤灰吨位，根据上述计算得出现场材料素土、石灰、粉煤灰每车的分布面积，然后在根据面积计算出每种材料分布方格网的大小，并确定三种原材料的松铺厚度。

其计算公式如下：d=Pd×(1+W)×A×D/P1/(1+W1)

其中：d-每种材料的松铺厚度

Pd-混合料的最大干密度

W-混合料的最佳含水量

A-每种材料在混和料的比例

D-混和料的设计厚度

P1-每种材料的干密度

W1-每种材料的实测含水量

现场测得石灰的干密度O1、粉煤灰的干密度O2、素土的干密度O3则

石灰松铺厚度：h1=1.52×1.21×10%×0.2/O1/(1+K1)

粉煤灰松铺厚度：h2=1.52×1.21×30%×0.2O2/(1+K2)

素土松铺厚度：h3=1.52×1.21×60%×0.2/O3/(1+K3)

三、        摊铺：

主要使用自卸车运输结合推土机和平地机进行摊铺工作。根据二灰土配合比用土比例和每车土量将素土按指定位置堆放，均匀卸在路槽顶面，并用推土机、平地机粗平，用振动式压路机快速静压一遍，平地机粗平，再用三轮压路机快压一遍，形成一定的密实度，保证第二种材料运上来时表面不产生明显的车辙。检查布土厚度和含水量。之后，在其上用石灰打网格，计算出每格的用石灰量，用人工进行布灰并均匀摊平。为确保二灰土抗压强度，布灰量应稍高于设计剂量。然后，按粉煤灰用量比例和每车粉煤灰的数量将粉煤灰均匀卸在摊平消石灰上，用平地机将粉煤灰摊平，并进行摊铺厚度和含水量的检查。

四、        拌和：

摊铺工作就绪后，可用稳定土拌和机进行拌和作业。在拌和时，首先调整液压分配阀的控制手柄，使路拌机的工作装置渐渐深入混合料之中直至达到标尺要求的深度，然后可以工作速度开始作业，工作速度以1.2~1.5Km/h最为适宜。在拌和开始阶段要派专人反复检查拌和深度，是否留有“素土夹层”或切入下承层太深(一般侵入路基表面5~10mm)，随时检查拌和的均匀性，不允许出现花白条带，土块粉碎至最大尺寸不大于15mm。拌和路线应自基层的最外沿向中心线靠拢。拌和中适时测定含水量，如果含水量大于最佳时，应进行自然蒸发，使含水量达到最佳值。若含水量小于最佳量，应补充洒水拌和。一般在摊铺洒水时，用水量应稍大些，这样可以避免二次拌和所造成的浪费。在夏季施工时，混合料的含水量应较最佳含水量高出1~2个百分点。并且平整时尽量选择在下午，这样温度越来越底可以有效减少水份的蒸发，同时可以在晚上加班碾压，加快施工周期。

五、        碾压：

拌和好的混合料用轻型压路机碾压一遍，再用平地机整平，并刮出路拱，经检查达到规定标高后然后进行压实作业。先用振动压路机弱振2遍，再用18-21T压路机全宽碾压2遍，每次重叠1/2碾压宽度；再用振动压路机强振1~2遍后，用24T三轮压路机碾压到规定压实度。一般需振动振压2-4遍、三轮碾压4遍。具体压实机具和碾压遍数应通过试验段加以试验确定。

碾压应遵循先轻后重、先慢后快的原则。在直线段，由两侧路肩向路中心碾压，即先边后中；平曲线段，由内侧路肩向外侧路肩进行碾压。碾压过程中，如有“弹簧”、松散、起皮等现象，应及时翻开重新拌和，或用其它方法处理，使其达到质量要求。在碾压结束之前，用平地机再终平一次，使其纵向顺适，路拱和超高符合设计要求。终平应仔细进行，必须将局部高出部分刮除并扫出路外，对于局部低洼之处，不再进行找平，留待二灰碎石再进行处理。

六、检测

在施工过程中要加强对含水量、灰剂量、高程、无侧限抗压强度、弯沉等各项指标的检查，确保一次性施工成型且满足设计要求。

七、养生与交通管理：

碾压完毕即进入保养期，一般在碾压完毕后的第二或第三天开始养生。应重视保湿养生，养生时间不少于7天。养生期间进行交通管制，禁止车辆通行。

材料

二灰土施工的主要材料是土、石灰和粉煤灰

土的要求是Ip＜26，WL＜50

石灰要求在Ⅲ级以上，应在7天左右前消解完毕并通过10mm筛孔备用。在使用前应测定其钙、镁含量，满足规范要求时方可使用。

粉煤灰进场后应进行试验，Al₂O₃+SiO₂+Fe₂O₃的含量应大于70%，烧失量不宜大于20%，比表面积宜大于2500cm2/g。以确保质量满足要求。

机具设备投入

该工法投入的机械设备如下表

序号	机械名称	型号	数量	备注
1	挖掘机	现代ROBE200	1
2	装载机	ZLM-508	2
3	推土机	PD120	2
4	稳定土拌和机	新津宝马	1
5	中拖铧犁	上海50	2
6	平地机	PY160B	1
7	振动压路机	W170	1
8	三轮压路机	YZ26	1
9	三轮压路机	Y18-21T	2
10	胶轮压路机		1
11	工具车		3
12	自卸车	东风	6
13	洒水车	东风	1

劳动组织及安全措施

（一）、劳动组织

施工组织机构表

序号	工种	人数	主要工作内容
1	施工负责人	1	全面负责本作业段内的施工质量、进度及人员、机械的调配
2	主管技术干部	1	具体负责本作业段内的施工质量
3	测量工	4	负责测量放样、放边线
4	试验工	3	检测路基的灰剂量、压实度、平整度等
5	挖掘机司机	4	负责对挖掘机的操作
6	推土机司机	2	负责对推土机的操作
7	装载机司机	2	负责对装载机的操作
8	铧犁司机	3	负责对铧犁的操作
9	平地机司机	2	负责对平地机的操作
10	宝马拌和机司机	2	负责对宝马拌和机的操作
11	旋耕机司机	8	负责旋耕机的操作
12	振动压路机司机	2	负责对振动压路机的操作
13	三轮压路机司机	4	负责对三轮压路机的操作
14	胶轮压路机司机	1	负责对胶轮压路机的操作
15	洒水车司机	2	负责对洒水车的操作
16	普工	20	负责洒灰、清理等辅助事务

 

（二）、安全措施

1、建立健全职业健康安全管理体系

2、在与地方道路接触的地方施工时应设立标志标牌

3、机械操作人员必须严格遵守机械操作规程，定期不定期地对机械设备进行维修和保养，要进行安全检查，对检查出的问题要限期整改，否则必须停工整顿；

4、定期不定期地进行安全学习教育；

5、施工作业专业化、定人、定岗、定责。

6、现场设立安全员，及时检查，排除不安全因素。

7、闲杂人等不得进入施工作业区。

质量控制

1、压实度

在碾压结束后由试验员及时进行压实度的检测，合格则进行报验，否则及时采取措施进行处理，切忌间隔时间过长，使二灰土形成强度。

2、无侧限抗压强度

在拌和好的混合料灰剂量符合规定要求，含水量合适时，抽取混合料进行试件制作。养生六天后，浸水一天后进行试压。养生时要采取有效的包裹措施防止试件水份蒸发或受潮。

3、结构尺寸及外观检测

碾压结束后。恢复中桩，边桩，按照底基层检验标准进行标高、横坡、宽度、平整度的外观检查，厚度待养生结束强度合格后进行钻芯取样检查。

4、注意事项。

(一) 拌和机以及其它机械不宜在已成型的二灰土上调头。若必须在其上调头时，应采取保护措施(加铺覆盖层等)。

(二)     因进入夏季的梅雨季节施工，在二灰土施工期间，应特别注意天气变化情况。及时采用土工布或彩条布进行覆盖。

(三)     洒水养生时必须注意控制洒水量，不得使二灰土表面产生泡水现象。

5、质量标准、检测项目及频率，按《公路工程质量检验评定标准》（第一册 土建工程  JTGF80/1-2004）执行

（一）、基本要求

1、土质应符合设计要求，土块要经粉碎。

2、 石灰和粉煤灰质量应符合设计要求，石灰须经充分消解才能使用。

3、 混合料配合比应准确，不得含有灰团和生石灰块。

4、 碾压时应先用轻型压路机稳压，后用重型压路机碾压至要求的压实度。

5、 保湿养生，养生期要符合规范要求。

 

（二）、实测项目及检验方法

1、压实度：采用灌砂法，按照每200m每车道2处的频率进行检测。

2、平整度：采用3m直尺，按照每200m  2处×10尺的频率进行检测。

3、纵断高程 ：采用水准仪，按照每200m  4个断面的频率进行检测。

4、宽度：采用米尺，按照每200m  4处的频率进行检测。

5、厚度：采用环刀法，按照每200m每车道1点的频率进行检测。

6、横坡：采用水准仪，按照每200m  4个断面的频率进行检测。

7、强度：采用无侧限强度仪，按照每工作台班2组（18个试件）的频率进行检测。

 

（三）、外观鉴定

  1、表面平整密实、无坑洼。

2、 施工接茬平整、稳定。

 

技术经济分析

近几年施工的高速公路，对于底基层采用路拌法后进行施工，对提供路面的整体质量、减少养生时间，都取得了良好效果，也获得了一定程度上的经济效益。

应用实例

1、            苏嘉杭高速公路B7标，全长7.96公里，底基层采用20cm的二灰土，达到预期的施工效果。

2、            苏州绕城高速公路苏昆太HC1标，全长6.349公里，底基层采用20cm的二灰土，取得一定的经济效益。

3、            S241拓宽改建工程镇江段，全长5.98公里，底基层采用20cm的二灰土，施工效果较好。

 

                                               执笔：郏相民    端玉伟

 

意见和建议：

1、在“三、摊铺”中，由于粉煤灰的含水量往往过大，即使土的含水量达到要求，在加入粉煤灰后的混合料的含水量正常都超过最佳含水量4个点左右，如同时掺入石灰，由于要等含水量降低需要时间，造成石灰对土体沙化，最终的压实度不宜达到要求。因此，可以先单掺粉煤灰，待土和粉煤灰的混合料含水量符合要求后再掺入石灰，含水量宜于控制且土体减少沙化的影响。

2、在“五、碾压”中，使用振动压路机强振时，必须控制单方向振动，“如前振后不振”。

3、在拌和后，碾压前要进行精平，考虑拌和后混合料的松散系数较大，用轻型压路机或振动压路机碾压存在推移现象，可以单足碾静压一遍，可防止推移，同时利于下部密实，虽然存在足印内较散，但经过最后的精平和振动碾压，只要含水量均匀，可以有效控制。

4、为了保证二灰土表面外观质量，可以控制上料时多上1cm左右，尽量做到只刮不贴。