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如何控制縣鄉公路穩定土基層施工質(zhì)量

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

  今后幾年,全國將進(jìn)行大規模的農村公路建設,提高道路基層施工質(zhì)量,對農村公路建設具有非常重要的意義。目前,石灰穩定土、石灰粉煤灰綜合穩定土廣泛應用于縣鄉公路的基層。為保證工程質(zhì)量,施工中除了要嚴格按照施工規范與檢測規程操作外,還應注意以下一些問(wèn)題。

  鋪土、鋪灰的厚度計算

  石灰穩定土、石灰粉煤灰穩定土在縣鄉公路施工中一般使用現場(chǎng)路拌法施工。以石灰為例,其施工程序為:準備下承層——施工放樣——粉碎土或運送、攤鋪集料——撒水悶料——整平和輕壓——運送和攤鋪石灰—— 拌和——加水并濕拌——整形和碾壓——接縫和掉頭處的處理——養生。其中鋪土與鋪灰厚度的計算是否準確,影響到石灰或綜合穩定土的劑量,同時(shí)影響著(zhù)強度、裂縫等一系列技術(shù)性質(zhì)。計算厚度時(shí),需要把設計配合比中的材料質(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)(設計)厚度。

  粉煤灰等其他材料厚度的計算方法與上同理。

  這里有兩處習慣上的錯誤理解,一是無(wú)論測定石灰還是土的密度,都用室內實(shí)測的松方干密度;二是混合料的最大干密度用標準擊實(shí)試驗測得的標準干密度。 

  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,因此施工前應做消石灰的密度隨含水量變化的試驗,繪出曲線(xiàn),供施工時(shí)查對,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,不同的攤鋪設備對土的壓實(shí)效果也不同,因此,應測定攤鋪并整平后土的密度與含水量,計算出干密度作為此處的松方干密度,用于計算鋪土、鋪粉煤灰的厚度。鋪石灰厚度也應以拌和前石灰的密度狀態(tài)作為此處的計算依據。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)測不準確,計算出的鋪灰厚度不準確,導致石灰、粉煤灰劑量太大或太小,現場(chǎng)壓實(shí)度起不到控制壓實(shí)的作用,影響強度的同時(shí)還會(huì )導致干縮裂縫加劇。 

  現場(chǎng)控制結合料劑量時(shí),應比設計劑量多出0.5%~1.0%。 

  其次,在計算鋪土、鋪灰厚度時(shí),所用的石灰土的最大干密度最好取標準干密度與預計干密度(即設計壓實(shí)度與標準干密度的乘積)的中間值。 

  結合料劑量檢測

  結合料劑量的測定目前常用EDTA法,一般約10min測定一個(gè)數據。劑量的測定一定要在現場(chǎng)結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,將筒內的混合料全部取出用于測定劑量,并量出灰、土層的厚度。測出的劑量若不合適,及時(shí)調整。 

  有些試驗人員習慣在拌和后取樣,拌和后的樣品可以反映拌和的均勻性,但不便于調整結合料劑量。 

  石灰粉煤灰穩定土中石灰與粉煤灰的劑量可以依據厚度控制,但化學(xué)測定結果更準確。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(chēng)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試結果,而石灰與粉煤灰在穩定土中發(fā)揮的作用又不同。所以高鈣粉煤灰也應進(jìn)行化學(xué)測定。建議按下面的程序檢測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準線(xiàn):分別固定粉煤灰的用量為設計劑量與±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準線(xiàn);現場(chǎng)鋪好土與粉煤灰后取樣測定粉煤灰的劑量,如不符合要求進(jìn)行調整;鋪好石灰后再取樣測出EDTA耗量,根據粉煤灰劑量查上述第二步的標準線(xiàn),得到石灰劑量。如石灰劑量不滿(mǎn)足設計要求,進(jìn)行調整,直至符合要求。 

  合理使用磨細生石灰 

  在石灰穩定土中,不僅使用消石灰,也大量使用袋裝生石灰,即磨細生石灰。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 )使穩定土膨脹,也會(huì )促進(jìn)石灰與土之間的各種反應。不同的石灰,消解速度不同與水化熱的大小不同,因此應通過(guò)室內制強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,但也容易自行結晶,使用時(shí)放置時(shí)間越短越好。

  預防縮裂

  嚴格控制壓實(shí)含水量:穩定土標準擊實(shí)線(xiàn)的中部比較平緩,當壓實(shí)含水量大于最佳含水量2%左右時(shí),施工現場(chǎng)比較容易達到規定壓實(shí)度,但干縮裂縫嚴重。因此壓實(shí)時(shí)含水量一定不要大于最佳含水量,應略小于最佳含水量。 

  嚴格控制壓實(shí)標準:準確測定劑量是保證壓實(shí)標準的前提,因為劑量對標準擊實(shí)試驗結果影響較大。壓實(shí)度低時(shí)產(chǎn)生的干縮要比壓實(shí)度高時(shí)嚴重,因此應盡可能達到最大壓實(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定土成型初期,水分揮發(fā)導致收縮裂縫,因此要讓表面處于潮濕狀況,防止干曬。 

  考慮耐久性 

  目前我國規范規定,半剛性材料用無(wú)側限抗壓強度表示其設計強度(6d標準養護,1d水中養護),但我國有些地區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作用,如2003年我國北部地區降雪頻率多,降雪量大,因此路面結構承受凍融循環(huán)作用的次數多,基層表面 5~8cm往往容易變松。因此,半剛性基層應在夏季到來(lái)之前或在夏季組織施工。凍前齡期越長(cháng),強度形成越好,耐水性與抗凍融循環(huán)的性能越好。此外,針對這樣的氣候條件,最好以?xún)鋈谘h(huán)后的強度作為設計強度。如果仍然用7d無(wú)側限抗壓強度作為設計指標,應讓強度有更多的富余值。 

  保證穩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。施工與養護中每一項操作程序都影響施工與使用質(zhì)量。我國地域廣闊,氣候差異很大,應建立更適合各地區氣候特點(diǎn)的設計與施工規范。

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