石灰粉煤灰稳定土路面底基层在高速公路工程中的施工

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石灰粉煤灰稳定土路面底基层在高速公路工程中的施工

山东茂隆新材料科技有限公司 2020-11-18 1046


路面底基层是在基层下铺筑的承重层,山东省威乌高速公路辛邓段路面采用石灰、粉煤灰稳定土(简称二灰土)底基层。结构设计为厚度20㎝的二灰土。设计要求二灰土的7天无侧限抗压强度值≥0.6MPa,施工压实度按96%控制。

高速公路施工难度大、技术要求高,因而在路面施工中,必须层层把关,严格要求。从底基层应给予高度重视,防止在二灰土底基层施工中出现原材料质量不合格、配合比不准确、拌和不均匀、碾压不密实、接缝不平整等质量弊病,避免出现粘土夹层、起皮、松散、裂缝、弹簧、翻浆等质量缺陷,以确保路面底基层的工程质量。

一、施工准备工作

1、必须配备齐全的施工机具和配件,做好开工前的保养、试机工作,并保证在施工期间一般不发生有碍施工进度和质量的故障。稳定土拌和站进行标定,要求计量准确,能准确按照施工配合比进行施工。底基层采用单幅路拌法一层摊铺施工,因而必须配备以下主要施工机械:

(1)拌和深度不大于二灰土松铺厚度的拌和机。松铺系数采用如下几种方法试验确定,第

玻纤土工格栅是一种用于路面增强、老路补强,加固路基及软土基的优良土工合成材料。玻纤土工格栅高强无碱玻璃纤维通过国际先进的经编工艺制成网状基材,经表面涂覆处理而制成的半刚性制品。具有经、纬双向很高的抗拉强度和较低的延伸率,并具有耐高温、耐低寒、抗老化、耐腐蚀等优良性能,广泛应用于沥青路面、水泥路面及路基的增强和铁路路基、堤坝护坡、机场跑道、防沙治沙等工程项目。

一是在松铺层上选择6-10个点量取松铺厚度,经碾压后再量取压实度,求其压实系数平均值,第二是利用高程测量数据进行碾压前后对比计算。

(2)18-20吨的三轮压路机、振动压路机和轮胎压路机;

(3)平地机、推土机;

(4)自卸汽车;

(5)装载机;

(6)挖掘机;

(7)洒水车。

2、质量检测主要仪器

(1)土壤液塑限联合测定仪;

(2)石灰有效氧化钙、氧化镁合量测定设备;

(3)重型击实仪;

(4)石灰计量测定设备;

(5)二灰土试件制备与抗压强度测定设备;

(6)标准养护室;

(7)底基层密实度检测设备。

3、对路基作全面检查

(1)路基外形检查

路基外形检查内容有路基的高程、中线偏位、宽度、横坡度和平整度。

(2)路基强度检查:用12-15吨三轮压路机以低档速度(1.5-1.7KM/h)沿路基表面做全面检查(碾压3-4遍),不得有松散和弹簧现象.用B22-100标准车以规定频率检查路基表面回弹弯沉,按测试季节算出代表弯沉值,不大于设计算得的允许值.

(3)路基沉降检查

路基(95区)完成后,沉降速率连续两个月小于5㎜/月,才可铺筑底基层.

二、混合料组成设计

1、材料要求

石灰采用Ⅲ级以上钙质消石灰.粉煤灰采用活性氧化物(SiO2、Al2O3和Fe2o3)的总含量大于70%,烧失量不超过20%的粉煤灰.且比表面积不大于2500㎝2/g(或90%通过0.3㎜筛孔,70%通过0.075㎜筛孔).土采用塑性指数12-20的土质.有机质含量大于10%的土不得使用,不同土质对二灰土抗压强度的影响见下表.水:凡是饮用水皆可使用,遇有可疑水源,应委托有关部门化验鉴定合格后方可使用.

2、混合料组成设计(以威乌线为例)

(1) 取工地实际使用并具有代表性的各种材料,按不同的配合比例(以质量计)制备五组混合料.控制范围:消石灰:粉煤灰:土为10:20:70.以上配合比外掺1.5%水泥,以提高二灰土的早期强度.

(2) 用重型击实法确定各组混合料的最大干密度和最佳含水量.

(3) 在最佳含水量状态,按要求的压实度(重型击实标准96%)制备混合料无侧限试件,

其公式为m1 = ρdv(1+w)击实最大干密度为 1.54g/㎝3 最佳含水量为21%

m1 = ρdv(1+w)=1.54×0.96×98.2×(1+21%)=175.7g

其中各材料用量分别为:

干混合料=175.7/(1+21%)=145.2g

水泥=1.5×145.2/(1.5+100)=2.1g

干石灰=(145.2-2.1)×10%=14.3g

干粉煤灰 =(145.2-2.1)×20%=28.6g

干土 =(145.2-2.1)×70%=100.2g

应加水=175.7-145.2=30.5g

(4)试件养生:将试件按规范要求进行标准养生。要求试件养生温度为(20±2)℃,相对湿度为95%。在标准状态下养生6d,在水中浸水24±1h后进行无侧限抗压强度试验,在养生期间试件质量损失不得超过1g。

(5)试件室内试验结果抗压强度的代表值,按下式计算:

R代=R(1-ZaCv)

式中: R代—该组试件抗压强度的代表值MPa。

CV—试验结果的偏差系数 不大于10%

Za—保证率系数,高速公路的保证率95%,此时的Za=1.645

R—该组试件的抗压强度平均值MPa

(6)对塑性指数8-12,液限小于50%,有机质含量≤10%的粉砂土,应在石灰粉煤灰土中外加1-2%的水泥(本例采用1.5%水泥),可选用32.5级的初凝时间3h以上,终凝时间6h以上水泥。掺加水泥的二灰土应及时碾压,防止水泥失效。

(7)绘制EDTA耗量与石灰剂量标准曲线

三、铺筑试验段

正式开工前,应铺筑底基层试验段,长度不少于单幅100m,高速公路底基层厚度为20cm,采用路拌法作一次性摊铺碾压。试验段的拌和、摊铺、碾压各道工序按现行路面基层施工规范执行。

试验段要决定的主要内容如下:

1、 用于施工材料的质量和混合料的配合比

2、 混合料的松铺系数

3、 标准的施工方法:

(1) 材料的摊铺方法和适用的机具

(2) 合适的拌和机械、拌和方法、拌和深度和拌和遍数

(3) 整平和整形合适的机具和工艺方法

(4) 压实机具的选择与组合,压实的顺序、速度和遍数

(5) 拌和、运输、摊铺和碾压机械的协调与配合

4、 确定每一作业段的合适长度

5、 确定施工组织及管理体系、人员等

6、 质量检验内容、检验频率及检验方法

四、二灰土底基层施工

1、施工程序

二灰土厂拌法施工程序如下:

测量放样→布土→检查布土厚度及含水量→布二灰→路拌机拌和→检查拌和深度、松铺系数、含水量和石灰剂量→粗平→稳压→精平→碾压成型→质量检查→洒水养生

2、布料

(1) 根据用土比例和每车土量将素土或改性土按指定位置堆放,并用推土机和平地机粗平,用轻型压路机预压一遍,检查布土厚度和含水量。

(2) 石灰和粉煤灰按配合比例用拌和机拌和测定二灰土灰剂量。

3、拌和

(1) 采用路拌机反复拌和,拌和过程中应注意混合料的含水量和拌和深度,必须拌至路基表面,宜侵入路基表面5-10mm,不得出现素土夹层。

(2) 拌和好的混合料不得过夜,要当天碾压成型,掺加水泥的二灰土更应缩短拌和时间。

4、碾压

(1) 用轻型压路机碾压一遍,再用平地机整平、整形,经检查达到规定标高后再进行压实。

(2) 用12T以上压路机全宽碾压1-2遍,每次重叠1/2碾压宽度,再强振1-2次,弱振1-2次后,用三轮压路机碾压到规定的压实度。

5、接缝

底基层的横向施工接缝,应采用与表面垂直的平接缝处理,确保接缝处横向与纵向平整度。

6、养生

碾压完毕后即进入养生期,应做好洒水养生,保持基层湿润,应推行塑料薄膜覆盖养生,防止二灰土表面水分蒸发而开裂。养生期间禁止车辆通行,养生期一般为7d。

7、质量管理

底基层施工过程中的质量检查项目、检查标准、检查频率应符合图纸及技术规范要求。


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