石灰土摻量施工技術要求

2022-09-09 20:33:03 字數 3699 閱讀 7961

石灰穩定土路面底基層,具有良好的力學效能並有較好的水穩性和一定程度的抗凍性,其初期強度和水穩性較低後期強度較高。由於乾縮冷縮,易產生裂縫。

石灰穩定土的施工方法主要有路拌法與廠拌法兩種,無論何種施工方法,施工過程中控制的主要指標有含水量、灰劑量、壓實度、顆粒大小、厚度等,其中灰劑量是至關重要的乙個因素,灰劑量的大小影響到石灰土的強度、壓實度的真假、最佳含水量等多種指標,對石灰土的最終質量具有十分重要的意義。

1關於灰劑量的定義的一些爭議:

1.1爭議之一:內摻與外摻

根據《公路路面基層施工技術規範》(jtj034-2000)4.1.2條款的規定:

「石灰劑量以石灰質量佔全部粗細土顆粒幹質量的百分率表示,即石灰劑量=石灰質量/乾土質量」;但在《公路工程預算定額》石灰土中對石灰用量的計算,則是以混合料重×灰劑量=生石灰質量,即灰劑量=石灰質量/幹混合料重量;根據上述則可以看出,施工規範的定義明顯是外摻,即10%石灰土=10g灰/100g乾土,那麼混合料則是110g,而根據預算定額的計算方法則為內摻:10%石灰土=10g灰/(90g土+10g灰),乾土重量為90g而非100g。就外摻法的灰劑量換算為內摻的灰劑量,則為10/110=9.

09%,與10%比較,則相差近1個百分點。

1.2爭議之二:

施工技術規範中只寫是石灰/乾土,而對石灰是消石灰還是生石灰的界定卻很模糊,而預算定額中則明確提出用量為生石灰用量,根據經驗資料,1m3消石灰需要428.4kg生石灰(生石灰中50%塊,50%粉末),消石灰的松方幹密度為550 kg/ m3,那麼可以計算,摻生石灰與摻消石灰的係數:550/428.

4=1.28,所以在施工過程中,監理工程師往往會要求按式

m=v×ρ幹×i%

m—摻灰質量

v—混合料壓實體積

ρ幹—混合料最大幹密度

i%—設計灰劑量

計算的石灰數量後,再乘以1.2左右的乙個係數後作為應摻加的消石灰用量,而施工單位則不能接受,這也是爭議之一。

2建立客觀、真實的驗收曲線:

測定石灰劑量的方法,根據現行的《公路工程無機結合料穩定材料試驗規程》(jtj057-94)主要有兩種測定方法,一是edta滴定法(t0809-94),二是鈣電極法(t0810-94)。根據工地試驗室條件,一般均採用edta滴定法,其工作順序為:

(1)用標準混合料製作懸浮液;

(2)用edta標準液滴定標準懸浮液至純藍色為終點,記錄滴定液的消耗量;

(3)用標準混合料的石灰灰劑量為橫座標,用對應edta消耗量為縱座標,建立標準曲線(也稱工作曲線);

(4)將現場試樣製備懸浮液,再用edta標準液滴定,記錄滴定液消耗量;

(5)根據上述消耗量,對應標準曲線上的石灰劑量即為所測試樣的石灰劑量。

但目前大部分工地試驗室均採用新拌灰土的標準混合料來製備標準曲線(又稱工作曲線),這與日常的工程施工方法並不完全對應,對於必須一次拌和成型的石灰穩定土和一次拌和的摻灰土基本可以真實地反映摻灰劑量(注:為摻灰劑量),但對於場拌法和二次拌和法來講,該種方法制訂的標準曲線則不能完全真實地反映摻灰劑量,從而也不能真實地查出最大幹密度,從而導致很難正確地評定混合料的壓實度,在實際施工中經常發生承包人與監理、建設單位的爭論,因此建議根據不同的施工工藝建立不同的edta標準曲線:

①上述的用新拌摻灰土標準混合料來製備的標準曲線適用於一次路拌成型的石灰穩定土和一次路拌成型的摻灰土,是每個工地試驗室必須做的驗收標準曲線之一;

②edta滴定法標準衰減曲線,適用於二次摻灰的摻灰土的灰劑量滴定(該施工方法的要點是:在取土坑第一次摻入2-4%左右預定劑量的生石灰,悶料一段時間後,再以路拌形式摻入其餘的消石灰拌和成型)具體製作方法為:

a.第一次摻入2-4%的生石灰悶料,生石灰採用塊灰碾碎並通過2.5mm篩的生石灰粉(具體摻灰劑量可根據不同土質、取土坑土的天然含水量,結合施工工藝並與監理協商確定);

b.待悶料一段時間後(一般為7天左右),再摻入剩餘劑量的消石灰後滴定標準曲線;

c.注意事項:⑴第一次摻灰悶料含水量宜高出最佳含水量2-3個百分點;⑵需採用保濕養生;

綜上所述,只有採用室內接近現場施工方法的試驗方法,才能正確客觀地反映摻灰處理土的灰劑量,有效地體現其真實壓實度。

3施工過程中灰劑量的控制:

目前常用的石灰土主要有兩種,一般把路面底基層的石灰土稱之為石灰穩定土,而把路基填築的石灰土稱之為摻灰處理土。其根本區別在於石灰穩定土作為路面底基層有強度指標的要求,因此設計灰劑量一般均為12%左右,而路基摻灰土摻灰量較少,一般為4%-8%,其目的一是降低土的含水量縮短工期,二是降低土的塑性指數(砂化),以利施工粉碎,其主要的指標是壓實度的要求,不同的灰劑量對應不同的最大幹密度,因此可以看出灰劑量對石灰土質量的影響較大,尤其對石灰穩定土的強度起著至關重要的作用,如何控制好施工過程中的灰劑量,確保石灰土的施工質量,合理地節約工程成本,施工中應注意以下方面:

(1)關於石灰用量是按生石灰計算還是按消石灰計算方面,若監理和建設單位無明確要求,則針對不同部位的石灰土,採取不同的演算法;

a.對於路基中96區以下的摻灰處理土,摻灰的主要目的是降低土的天然含水量,對粘性土起到砂化作用,因此石灰按m=v×ρ幹×i%/1.2計算後摻入生石灰或生石灰粉,或按m=v×ρ幹×i%摻入消石灰,同時可以根據土的天然含水量情況酌情控制摻灰數量,在確保達到降低含水量,縮短工程工期、易於粉碎的目的情況下,節約工程成本;

b.對於96區石灰土和石灰土底基層,由於已處於汽車荷載的作用區內,為保證其具備設計的強度,石灰用量至少按m=v×ρ幹×i%計算的消石灰用量新增,土質不好時應酌情按乘以一定的係數計算用量新增,但當設計灰劑量較高(超過12%)且土質較好,在室內無側限試驗保證的前提下,可酌情減少石灰用量,切記必須在確保工程質量的前提下。在當設計檔案有明確要求石灰用量為生石灰用量時,則應按m=v×ρ幹×i%加入生石灰或m=v×ρ幹×i%/1.

2加入消石灰。

(2)把好石灰原材料關。石灰質量的好壞不僅影響工程質量,對工程成本也有著重大影響,根據規範規定的鈣質生石灰分級範圍:

序號 1 2 3

鈣質生石灰等級 ⅲ級石灰 ⅱ級石灰ⅰ級石灰

有效鈣鎂含量 ≥70% ≥80% ≥85%

一般的工程均要求使用ⅲ級及以上石灰,而在工地試驗室進行標準曲線的試驗中,使用石灰為剛剛達到ⅲ級的石灰,因此可以看出,在工程施工中若採用等級較高的石灰,則達到同樣的灰劑量需要的摻灰量則可以減少,實際摻灰量的減少,造成混合料中土顆粒含量大,石灰顆粒含量小,真實的最大幹密度大於試驗確定的最大幹密度,壓實度容易過關,對96區和12%石灰土尤其重要。但應注意,不能因為該因素即減少碾壓遍數,碾壓依然需按照成熟的施工工藝認真碾壓,以保證工程質量。

所以在施工中,寧可單價稍高一點,也需等級較高的石灰,且石灰進場前必須先進行檢驗,達到要求後方可上場,取樣時必須具備代表性,切忌均取塊灰作有效含量試驗。且石灰消解時間不宜過長,先進先用,合理計畫,即用到新解石灰,又不斷料,防止有效含量流失。

(3)採用場拌法和二次拌和法施工時,首先要合理安排工作計畫,根據工程需要和天氣預報情況進行取土坑區悶料,且必須先悶先用,邊用邊悶,悶灰時,先將取土區略加平整,根據取土區取土深度和擬摻灰劑量計算好石灰用量,將生石灰均勻攤鋪於取土區上,先用挖機取土翻拌,挖機翻拌時,不要一挖一斗,石灰與土塊分離,應每次挖30cm厚度左右,從取土底部逐漸上挖,讓土大致鬆散地流入鬥中,同時石灰也流入鬥中,起到一定的拌和作用。然後挖機轉身撒料於土堆上,起到二次拌和作用,挖機第一次翻拌打堆後,再用推土機翻堆二至三次,以均勻悶灰,最後用挖機拍實表面,堆放於高於原地面、排水通暢地帶。

灰劑量作為影響路基和路面底基層質量的一大因素,越來越受到施工人員的重視,只要我們從標準試驗、原材料質量、施工工藝、計畫安排等方面從嚴把關,減少施工中灰劑量損失,建立正確的驗收標準、確保原材料質量優良,則在保證工程質量的前提下,會大大降低工程成本。

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