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石灰稳定土基层施工工序流程如图所示
准备下承层
施工放样
缝调处处
接和头的理
养生
碾压
整形
充水拌
补洒和和
碎或送铺料
粉土运摊选
放摊石
摆和铺灰
洒水预湿
预定时
间调料
石灰稳定土基层施工流程
1)准备工作
(1)准备下承层
当石灰稳定土用作基层时,要准备底基层;当石灰稳定土用作底基层时,要准备土基。无论土基还是底基层,都必须按规范规定进行验收。凡验收不合格的路段,必须采取措施,使其达到标准后,方能在上铺筑石灰稳定土层。
在槽式断面的路段,两侧路肩上每隔一定距离(如5~10m)应交错开挖泄水沟(或做盲沟)。
(2)测量
在底基层或土基上恢复中线,直线段每15~20m设一桩,平曲线段每10~15m设一桩,并在对应断面的路肩外侧设指示桩。在两侧指示桩上用红漆标出石灰稳定土层边缘的设计高。
(3)备料
①集料。采备集料前,应先将树木、草皮和杂土清除干净,并在预定采料深度范围内自上而下采集集料,不宜分层采集,不应将不合格材料采集在一起。如分层采集集料,则应将集料先分层堆放在一场地上,然后从前到后(上下层一起装入汽车),将料运到施工现场。料中的超尺寸颗粒应予筛除。对于塑性指数小于15的粘性土,机械拌和时,可视土质和机械性能确定土是否需要过筛。人工拌和时,。
②石灰。石灰宜选在公路两侧宽敞而邻近水源且地势较高的场地集中堆放。预计堆放时间较长时,应用土或其它材料覆盖封存,石灰堆放在集中拌和场地时,宜搭设防雨棚。石灰应在使用前7~10d充分消解。每吨石灰消解需用水量一般为500~800kg。消解后的石灰应保持一定的湿度,以免过干飞扬,但也不能过湿成团。消石灰宜过孔径
10mm的筛,并尽快使用。
③材料用量。根据各段石灰稳定土层的宽度、厚度及预定的压实度(换算为压实密度),计算各路段需要的干集料质量。根据料场集料的含水量和运料车辆的吨位,计算每车料的堆放距离。根据石灰稳定土层的厚度和预定的干容量及石灰剂量,计算每平方米石灰稳定土需用的石灰质量,并计算每车石灰的摊铺面积,如使用袋装生石灰粉,则计算每袋石灰的摊铺面积。计算每车石灰的卸放位置,即纵向和横向间距,或计算每袋石灰的纵横间距。
2)运输及摊铺
(1)运料
运料时,要注意:对预定堆料的下层在堆料前应先洒水,使其湿润。不应过分潮湿而造成泥泞;集料装车时,应控制每车料的数量基本相等;在同一料场供料的路段,由远到近将料按计算的距离(间距)卸置于下承层中间或上侧。卸料距离应严格掌握,避免料不够或过多;料堆每隔一定距离应留一缺口;集料在下承层上的堆置时间不应过长。运送集料较摊铺集料工序宜只提前1~2d;在同料场集料做石灰稳定土时,如路肩用料与稳定土层用料不同,应采取培肩措施,先将两侧路肩培好。路肩料层的压实厚度应与稳定土层的压实厚度相同。在路肩上,每隔5~10m应交错开挖临时泄水沟。
(2)摊铺集料
在摊铺集料时,应注意:事先通过试验确定集料的松铺系数。人工摊铺混合料时,其松铺系数可参考下表的值;在摊铺集料前,应先在未堆料的下承层上洒水使其湿润,不应过分潮湿而造成泥泞;对能封闭交通的道路,摊铺集料应在摊铺石灰的前一天进行。摊料长度应与施工日进度相同,以够次日加石灰、拌和、碾压成型为准。对不能封闭交通的道路以及雨季,宜在当天摊铺集料;用平地机或其它合适的机具将集料均匀摊铺在预定的宽度上,表面应力求平整,并有规定的路拱。摊铺过程中,应注意将土块、超尺寸颗粒及其它杂物拣除。如集料中有较多土块,亦应进行粉碎;检验松铺材料层的厚度,看其是否符合预计要求(松铺厚度=压实厚度×松铺系数)。必要时,应进行减料或补料工作。
混合料松铺系数参考值
材料名称
松铺系数
说明
石灰土
~
现场人工摊铺土和石灰,机械拌和,人工整平
石灰土
~
路外集中拌和,运到现场人工摊铺
石灰土、砂砾
~
路外集中拌和,运到现场人工摊铺
(3)摊铺石灰
摊铺石灰时,如粘性土过干,应事先洒水闷料,使土的含水量略小于最佳值。细粒土宜闷料一夜;中粒土和粗粒土,视细土含量的多少,可闷1~2h。在人工摊铺的集料层上,用6~8t两轮压路机碾压1~2遍,使其表面平整,并有一定密实度。然后,按计算的每车石灰的纵横间距,用石灰在集料层上做卸置石灰的标记,同时划出摊铺石灰的边线,用乱板将卸置的石灰均匀摊开。石灰摊铺完后,表面应没有空白位置。量测石灰的松铺厚度,根据石灰的含水量和松密度,较核石灰用量是否合适。
3)拌和与洒水
(1)集料应采用稳定土拌和机拌和,拌和深度应达到稳定层底。应设专人跟随拌和机,随时检查拌和深度并配合拌和机操作员调整拌和深度,除直接铺在土基上的一层外,严禁在拌和层底部留有“素土”夹层。拌和应适当破坏(约1cm左右,不应过多)不承层的表面,以利上下层粘结。通常应拌和两遍以上(如使用的是生石灰粉,宜先用平地机或多铧犁紧贴下承层表面翻拌一遍。直接铺在土基上的拌和层也应避免“素土”夹层。
(2)在没有专用机械的情况下,如为石灰稳定细粒土和中粒土,也可用农用旋转耕作机与铧犁或平地机相配合拌和四遍,但其拌和效果较差。先用旋转耕作机拌和,后用多铧犁或平地机将底部“素土”翻起。再用旋转耕作机拌和第二遍,多铧犁或平地机将底部料再翻起,并随时检查调整翻犁的深度,使稳定土层全部翻透。严禁在稳定土层和下承层之间残留一层“素土”,也应防止翻犁过深,过多破坏下承层的表面。还可以用缺口圆盘耙与多铧犁或平地机相配合,拌和石灰稳定细粒土、中粒土和粗粒土(但其拌和效果较差)。用平地机或多铧犁在前面翻拌,用圆耙跟在后面拌和,即采用边翻边耙的方法。圆盘耙的速度应尽量快,使石灰与集料拌和均匀。共翻拌4~6遍,开始的两遍不应翻犁到底,以防石灰落到底部,后面的几遍应翻犁到底。随时检查调整翻犁的深度,使稳定土层全部翻透。
(3)在拌和过程中,及时检查含水量。用喷管式洒水车补充洒水,使混合料的含水量等于或略大于最佳值(视土类而定可大1%左右)洒水车距离应长些。水车起洒处和另一端调头处都应超出拌和段2m以上。洒水车不应在正进行拌和的以及当天计划拌和的路段上调头和停留,以防局部水量过大。拌和机械应紧跟在洒水车后面进行拌和。尤其在纵坡大的路段上更应配合紧密,减少水分流失。
(4)在洒水过程中,要人工配合拣出超尺寸颗粒,清除粗细石料“窝”,以及局部过湿之处。拌和完成的标志是:混合料色泽一致,没有灰条、灰团和花面,没有粗细石料“窝”,且水分合适均匀。
(5)拌和石灰加粘土的稳定碎石或砂砾时,应先将石灰土拌和均匀,然后均匀地摊铺在碎石或砂砾层上,再一起进行拌和。用石灰稳定塑性指数大的粘土时,由于粘土难以粉碎,宜采用两次拌和法。即每一次加70%~100%预定剂量的石灰进行拌和,闷放一夜,然后补足石灰用量,再进行第二次拌和。
4)整形与碾压
(1)整形
平地机整形。混合料拌和均匀后,先用平地机初步整平和整形。在直线段,平地机由两侧向路中心进行刮平。在平曲线段,平地机由内侧向外侧进行刮平。需要时,再返回刮一遍。用平地机或轮胎压路机快速碾压1~2遍。在用轮胎压路机碾压时,因轮胎表面没有花纹,压后表面比较光滑。在用平地机整平前,应先用齿耙把低洼处表层5cm以上耙松,避免在较光滑的表面产生薄层找补的情况。用平地机进行整形后再碾压一遍。对于局部低洼处,应用齿耙将其表层5cm以上耙松,并用新拌的石灰混合料进行找补平整,再用平地机整形一次。每次整形都要按规定的坡度和路拱进行。特别要注意接缝处的整平,接缝必须顺适平整。
(2)碾压
整形后,当混合料处于最佳含水量±1%时(如表面水分不足,应适当洒水),立即用12t以上三轮压路机、重型轮胎压路机或振动压路机在路基全宽内进行碾压。直线段,由两侧路肩向路中心碾压。平曲线段,由内侧路肩向外侧路肩进行碾压。碾压时后轮应重叠1/2的轮宽,后轮必须超过两段的接缝处。后轮压完路面全宽时即为一遍。碾压一直进行到要求的密实度为止。一般需6~8遍。压路机的方式同路基碾压。碾压过程中,石灰稳定土的表面应始终保持湿润。如表面水蒸发得快,应及时补洒少量的水。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,不再进行找补,留待铺筑面层时处理。
5)养生
(1)石灰稳定土在养生期间应保持一定的湿度,不应过湿。养生期一般不少于7d。养生方法可视具体情况采用洒水、覆盖砂、低塑性土或沥青膜等。在养生期间石灰土表层不应忽干忽湿,每次洒水后,应用两轮压路机将表层压实。石灰稳定土层碾压结束后,过1~2d,当其表层较干燥(如石灰土的含水量不大于10%,石灰粒料土的含水量在5%~6%)时,可以立即喷洒透层,做下封层或铺筑面层。但初期应禁止重型车辆通行。
(2)在养生期间未采用覆盖措施的石灰稳定土层上,除洒水车外,应封闭交通。在采用覆盖措施的石灰稳定土层上,不能封闭交通时,应限制车速不得超过30km/h。如石灰稳定土分层施工时,下层石灰稳定土碾压完后,可以立即在上铺筑另一层石灰稳定土,不需专门的养生期。
(3)养生期结束后,应立即喷洒透层沥青或做下封层,并在5~10d内铺筑沥青面层。在喷洒透层沥青后,应撒布3~8mm或5~10mm的小碎(砾)石,小碎石约撒60%的面积(不完全覆盖,但均匀覆盖60%的面积,露黑)。如喷洒的透层沥青能透入基层,当运料车辆和面层混合料摊铺机在上行驶不会破坏沥青膜时,可以不撒小碎石。如为水泥混凝土面层时,也不宜让基层长期暴晒开裂。
6)施工中应注意的问题
(1)接缝和“调头”处的处理
两工作段的搭接部分,应采用对接形式。前一段拌和后,留5~8m不进行碾压。后一段施工时,将前段留下未压部分,一起再进行拌和。拌和机械及其它机械不宜在已压成的石灰稳定土层上调头。如必须在上进行调头,应采取措施(如覆盖10cm厚的砂或砂砾)保护调头部分,使石灰稳定土表层不受破坏。
(2)纵缝的处理
石灰稳定土层的施工应尽可能避免纵向接缝,必须分两幅施工时,纵缝必须垂直相接,不应斜接。
一般情况下,纵缝可按下述方法处理。在前一幅施工时,在靠中央一侧用方木或钢模板做支撑,方木或钢模板的高度与稳定土层的压实厚度相同。混合料拌和结束后,靠近支撑木(或板)的一条带,应人工进行补充拌和,然后进行整形和碾压。在铺筑另一幅时,或在养生结束时,拆除支撑木(或板)。第二幅混合料拌和结束后,靠近第一幅的一条带,应人工进行补充拌和,然后进行整形和碾压。
(3)路缘处理
如石灰稳定土层上为薄沥青面层,基层每边应较面层展宽20cm以上。在基层全宽上喷洒透层沥青或设下封层,沥青面层边缘以三角形向路肩抛出6~10cm。如设路缘块时,必须注意防止路缘块阻滞路面表面水和结构层中的水。
(4)用石灰稳定低塑限指数的砂、粉性土的处理
用石灰稳定低塑限指数的砂性土和粉性土时,碾压过程中容易起皮松散,成形困难,施工时要大量洒水,分两阶段碾压。第一阶段,洒水后用覆带拖拉机先压2~3遍,达到初步稳定。第二阶段,待水分接近最佳含水量时,再继续用12t以上压路机压实。当缺少履带拖拉机时,洒水后,先用轻型压路机碾压两遍,然后覆盖一层素土,继续用12t以上压路机压实。养生后,将素土层清除干净。
(5)通车路段的施工
对于不能中断交通的路段,可采用半幅施工方法。接缝处应对接,必须保持平整密合。同时,要加强管理,消除隐患,确保工程质量。
(厂拌)法施工
石灰稳定土可以在中心站用多种机械集中拌和,如强制式拌和机、双转轴浆叶式拌和机等。集中拌和有利于保证配料的准确性和拌和的均匀性。
(1)备料
土块要粉碎,最大尺寸不应大于15mm。集料的最大粒径和级配都应符合要求,必要时,应先筛除集料中不符合要求的颗粒。配料应准确,在潮湿多雨的地区施工时,还应采取措施保护集料,特别是细集料(含土)和石灰免遭雨淋。
(2)拌制
在正式拌制稳定土混合料之前,必须先调试所用的厂拌设备,使混合料的颗粒组成和含水量都达到规定的要求。集料的颗粒组成发生变化时,应重新调试设备。应根据集料和混合料的含水量及时调整向拌和室中添加的水量,拌和要均匀。
(3)运输
已拌成的混合料应尽快运送到铺筑现场。如运距远、气温高,则车上的混合料应加以覆盖,以防水分过多蒸发。
(4)摊铺及碾压
下承层为石灰稳定土时,应先将下承层顶面拉毛,再摊铺混合料。摊铺应采用沥青混凝土摊铺机、水泥混凝土摊铺机或稳定土摊铺机摊铺混合料。在没有以上摊铺机的情况下,可以用摊铺箱或自动平地机摊铺混合料。用摊铺机或摊铺箱摊铺时,要求拌和机与摊铺机的生产能力相协调。如拌和机的生产能力较低,则应用最低速度摊铺,以减少摊铺机停机待料的情况。在摊铺机后面应设专人消除粗细集料离析现象,特别是局部粗集料“窝”应该铲除,并用新混合料填补。摊铺后应用振动压路机、三轮压路机和轮胎压路机及时进行碾压。用平地机摊铺混合料时,根据铺筑层的厚度和要求达到的压实干密度,计算每车混合料的铺筑面积。将混合料均匀地卸在路幅中央,路幅宽时,可将混合料卸成两行。用平地机将混合料按松铺厚度摊铺均匀,设一个3人小组跟在平地机后面,及时消除粗集料“窝”和粗集料带(补充细混合料并拌和均匀)。整形、碾压及接缝处理,与路拌法相同。
(5)横向接缝处理
①用摊铺机摊铺混合料时,每天的工作缝应做成横向接缝。摊铺机应驶离混合料末端。
②人工将末端混合料处理整齐,紧靠混合料放两根方木,方木的高度与混合料的压实厚度相同,整平紧靠方木的混合料。
③方木的另一侧用砂砾或碎石回填3m长,其高度应高出方木几厘米。
④将混合料碾压密实。
⑤在重新开始摊铺混合料之前,将砂砾(或碎石)和方木除去,并将下承层顶面清扫干净和拉毛。
⑥摊铺机返回到已压实层的末端,重新开始摊铺混合料。
⑦如压实层末端未用方木作支撑处理,在碾压后未端成一斜坡,则在第二天开始摊铺新混合料之前,应将末端斜坡挖除,并挖成一横向(与路中心线垂直)垂直向下的断面。挖出的混合料加水到最佳含水量拌匀后仍可使用。
(6)纵向接缝
应避免纵向接缝。如摊铺机的摊铺宽度不够,必须分两幅摊铺时,宜采用两台摊铺机一前一后相隔约8~10m同步向前摊铺混合料,一起进行碾压。在仅有一台摊铺机的情况下,可先在一条摊铺带上摊铺一定长度后,再开到另一条摊铺带上摊铺,然后一起进行碾压。在不能避免纵向接缝的情况下,纵缝必须垂直相接,严禁斜接,并按下述方法处理。在前一幅摊铺时,在靠后一幅的一侧用方木或钢模板做支撑,方木或钢模板的高度与稳定土层的压实厚度相同。养生结束后,在摊铺另一幅之前,拆除支撑木(或板)。
(7)养生及路缘处理
方法同路拌法。