二灰土施工方法探讨2004.doc

二灰土施工方法探讨2004-07-15　中国公路　方中明,戈铭　　由石灰、粉煤灰、土混合组成的二灰土，近年来被广泛应用于高等级公路的路面底基层。 　　目前较为常见的施工工艺为层铺法——即根据试验室确定的施工配合比计算出素土、石灰和粉煤灰的松铺厚度，然后依次分层摊铺，然而施工中高程一直是一个很难控制的指标，如何很好地控制3种材料的配比也一直是困扰工程技术人员的一个问题。为解决这一问题，笔者通过充分的试验以及实际应用，提出了一套较实用的施工工艺，对于混合料配比特别是粉煤灰的用量控制有着较好的效果。 　　新工艺流程及特点 　　新工艺提前（严格控制24小时以内）在将石灰和粉煤灰拌和成二灰混合料，再与预先（使用前2天左右）拌和的低剂量石灰土进行二次拌和，混合料经检测达到配合比要求后碾压成型。这种做法的特点是：可以通过对石灰土、二灰混合料以及二灰土混合料进行 3次石灰剂量的测定来准确控制材料配比，因粉煤灰几乎不消耗 EDTA，所以可以通过其中第二次灰剂量滴定得出石灰与粉煤灰的比例，再结合第一次和第三次滴定的结果即可较为准确地控制粉煤灰用量。 　　工程应用实例 　　文中所提的二灰土新工艺在2001年南京绕城公路改建一期工程及2003年龙潭港疏港公路中使用过，均取得了较好的成效。下面以疏港公路为例，详细介绍新工艺的实施步骤。 　　（1）施工配合比计算疏港公路二灰土底基层的设计厚度为18cm，有关试验指标如下表所列:中材料用量(单位：吨)： 　　石灰： 1.53×0.09＝0.138≈0.14粉煤灰：1.53×0.24＝0.367≈0.37土：1.53×0.67＝1.025≈1.03按1m3二灰土计，取0.05T石灰与1.03T素土拌和可得到5.0%石灰土，故可在取土坑提前1天拌制5%的石灰改良土，闷料24小时备用。剩余部分二灰按石灰：粉煤灰＝0.09T0.37T≈1∶4的比例进行混合，施工时可提前1天按14将石灰与粉煤灰拌和均匀。 　　（2）制订灰剂量标准曲线为了严格控制材料配比，必须制订三条灰剂量标准曲线指导施工。在本工程中，标准曲线的试验结果汇总如表1所列： 　　施工中必须对三种混合料石灰含量进行严格的滴定控制：石灰土滴定时溶液的消耗量不得高于规定值；二灰滴定时应更严格，溶液的消耗量必须与标准曲线一致，不得有较大偏差；混合料滴定时若显示石灰剂量不足，只能用二灰补足，切忌直接补撒石灰。 　　（3）计算各层松铺厚度5％石灰土用量:根据疏港公路试验路选用的机械组合，5％灰土按初压精平后12.9cm摊铺，计算式为：[(1.03+0.05) /1.75×86%]×18cm =12.9cm ，式中1.03+0.05=1.08为1立方米二灰土中5％灰土的重量；1.75为疏港公路5％石灰土最大干密度；86％为21T振动压路机轻振压2遍后的压实度；18cm为二灰土的设计厚度。 　　二灰用量：按初压精平后8.0cm摊铺，计算式为：[(0.37+0.09) /1.20×86%]×18cm＝8.0cm, 式中0.37+0.09=0.46为1立方米二灰土中二灰的重量，1.2为疏港公路二灰混合料的干密度，86％为21T振动压路机轻振压2遍后的压实度；18cm为二灰土的设计厚度。 　　以上计算结果与压实厚度与原材料及碾压机械组合有关，在大面积施工前应根据所使用的材料及机械碾压组合，通过试验确定与验证相关指标。 　　按计算的厚度，先后将改良土和二灰混合料分别运输上路摊铺，控制好松铺厚度后用路拌机拌和均匀，经灰剂量、含水量检测合格后，一次碾压成型。但现场施工如二灰土总量偏少，加之平地机操作水平较差，则常常会因薄层贴补而产生起皮的现象，建议现场各种材料用量按设计结构层厚＋0.5cm的数量控制。 　　新老施工工艺优缺点比照 　　我们认为，与传统的“三层层铺法”相比，新工艺有着明显的优点： 　　一是混合料各组份拌和更加均匀。通过石灰土、石灰与粉煤灰的预先拌和，一方面降低了土的塑指从而增加了施工的和易性，另一方面使得混合料中的两种无机结合料分散更加均匀，从而增加了压实成型后的整体强度。 　　二是混合料配比控制更加精确。传统工艺仅仅依靠1次灰剂量测定和每层的松铺厚度来控制3种材料的用量，控制精度较低，且受施工水平的影响较大，特别是平地机操作手水平低时尤其明显。在石灰控制方面：传统工艺中石灰摊铺厚度仅2.5～3cm，而在测量工作自身及平地机操作时很容易出现1-1.5cm的偏差，必然导致石灰剂量偏差较大；且传统工艺在上层无机结合料整平时容易对下层结合料产生推挤，从而影响混合料的整体配比。在粉煤灰控制方面：现行试验方法尚无法直接检测控制粉煤灰的含量，粉煤灰的用量很难准确把握，而新工艺通过3次灰剂量测定有效地控制了粉煤灰的用量，从而避免了粉煤灰用量过多过