石灰土底基层施工质量通病的防治措施

2022-03-27 03:35尚勇
家园·建筑与设计 2022年2期
关键词:质量通病措施

尚勇

关键词:石灰土、 底基层施工、  质量通病、措施

1、概  述

随着经济的高速发展和人们生活水平的不断提高,人们对公路出行的要求也越来越高,公路建设质量越来越受到关注,石灰土底基层的施工质量对公路的建设质量具有决定性作用。结合多年公路施工检测中发现的石灰土底基层常见病害,提出预防措施。

公路底基层按拌和方式分为路拌和厂拌两种,厂拌主要用于水泥石灰稳定土和水泥稳定碎石两种;路拌有石灰上、水泥土、水泥稳定粒料、水泥石灰稳定土等结构形式。本文指出的施工预防措施以路拌为主。

2、石灰土底基层施工的通病及治理方法

石灰土强度的形成原理,是在粉碎的土料中掺入适量的具有一定细度的石灰,在最佳含水量下压实后,发生一系列物理力学和物理化学作用,形成板体,提高了强度和稳定性。石灰土底基层属整体性半刚性材科,尤其在后期灰土的刚度很大,因此石灰土层易受弯拉而断裂,在施工当中若不严格按照技术规范和操作规程,就会出现如下诸多通病。

2.1搅拌不均匀

1、现象:石灰和土掺和搅拌遍数不够,色泽里呈花白现象,有的局部无灰,有的局部石灰成团。更有甚者,不加搅拌,一层灰一层土,成夹陷“蒸饼”。

2、原因分析:(l)未按照规范规定的拌和遍数去拌,凭借个人的主观意思。(2)无强制搅拌设备,靠人工费时费力,加上管理不严,便不顾质量,粗制滥造,搅拌费力,不愿多拌。

3、危害:石灰上的强度形成原理,是通过石灰的活性(石灰中含有的GaO和MgO)与土料中的离子进行交换,改变了土质(分散性、实陷塌性、粘附性、膨胀性),使土的结合水膜减薄,提高了土的水稳性。石灰(Ga(OH)2)吸收空气中的碳酸气,形成碳酸钙,石灰中的胶体逐渐结晶,石灰与土中活性氧化硅(SiO2)和氧化铝AL2O3)的化学反应,生成碳酸钙和铝酸钙,使石灰与土的混合体逐渐结硬等物理化学作用,均需要石灰颗粒与土颗粒均匀地掺在一起才能完成。如果掺和不均,灰是灰土是土,土与灰之间的相互作用将不完全,石灰土的强度满足不了设计强度。

4、治理方法:按施工技术规程规定,严格按照可行性施工工艺施工。

(l)人工搅拌:①将备好的土与石灰按计算好的比例分层交叠堆在拌和场地上;②如对锹翻拌三遍,要求拌和均匀,色泽一致,土干时随拌随打水花。加水多少以最佳含水量控制。

(2)机械搅拌:方法很多,平地机搅拌,专用灰土拌和机搅拌,农用犁粑搅拌等。不管用什么方法就地搅拌,都应该严格按规程作,保证均匀度,结构厚度,最佳含水量。最好的办法是实行工厂化强制拌。

2.2石灰土的厚度不够

1、现象:石灰土达不到设计厚度。特别是路基边部以及接头处。

2、原因分析:(l)省略了路槽检验程序.对路基的压实度、平整度、宽度等指标未严格控制,(2)不做路槽直接上料,遇土软时,翻拌深度就深,灰土层厚,遇土结硬时,翻拌深度就浅,灰土层就簿。

3、危害:石灰土底基层厚度不均匀,承载力大小不同,薄弱部位极易破坏,投入使用后常出现沉陷变形现象。

4、治理方法:按质量检验评定标准所规定的路槽检验压实度、弯沉、高程、宽度、平整度等指标。在这个基础上,再按搅拌不均治理方法来保证石灰土厚度。

2.3掺灰不计量或计量不准

1、现象:在石灰土掺拌過程中,加灰随意性较强,不认真对土、灰的松干容重进行试验计算。

2、原因分析:(l)管理人员和操作人员不了解剂量是直接影响着灰土强度的重要因素。(2)管理人员未经试验计算或虽经计算但对操作者交底不清。

3、危害:在生产实践中,石灰剂量应不低于6%,不高于18%,如果计量不准会使灰土强度降低。

4、治理方法:石灰土的石灰剂量,是按照熟石灰占灰土的总干重的百分率计算。经济使用的剂量是10%~14%(见下图)。

2.4石灰活性氧化物含量低

1、现象:石灰经试验GaO和MgO活性氧化物含量低于60%的三级灰标准。特别是市面上袋装生石灰粉,灰中含有大量非活性生石灰面粉末。

2、原因分析:(l)购进的是劣质石灰。(2)石灰存放的时间过长、失效。

3、危害:石灰的等级越高,在同样剂量的条件下与土颗粒发生的作用也就愈充分,强度形成也就愈大。劣质石灰细度偏小,弱化了石灰与土粒所发生的一系列作用,使石灰土强度增长缓慢。因此,如果石灰的活性氧化物含量低,用其所拌制的石灰土就达不到规定配合比要求的强度。

4、治理方法:(l)要采用不低于三级标准的石灰。(2)对新购进的或存放过久的石灰要进行氧化物含量检验。(3)如若检验出的石灰氧化物低于三级标准,石灰己运到现场,可根据活性氧化物含量提高石灰剂量。(4)要尽量缩短石灰的存放时间,一般生产后的石灰不迟于3个月内投入使用。

2.5、消解石灰不过筛

1、现象:将含有尚未消解彻底的石灰块和慢化石灰块直接掺入土料,不过筛。

2、原因分析:图省工,违反操作规程。

3、危害:未消解的生石灰块在土层中遇水分后一定时间便消解,使其体积膨胀,将路面拱起,使结构遭到破坏。

4、治理方法:(l)生石灰块在用灰前一周至少2、3天进行粉灰,以便使灰充分消解。(2)消解的方法要按规程规定的处置,在有自来水或压力水头的地方尽量采用射水花管,使水均匀喷入灰堆内部,每处约停放2-3分钟,再换位置插入,直至插遍整个灰堆,要使用足够的水量使灰充分消解。(3)对少量未消解的部分要通过1cm筛孔的筛子。

2.6、土料不过筛

1、现象:土料内含有大土块、石砖块、大石块或其他杂物。

2、原因分析:(l)土料粘性较大,结团未打碎。(2)对土料内含有的建筑渣土未过筛。

3、危害:素土类的强度和水稳定性大大低于石灰土,如果灰土中含有大土块,就等于在坚固的板体内含有软弱部分,灰土内的大砖块、大石块等不能跟石灰土凝结成整体,就好比木板上的“匣子”,有损板体的整体性,都是造成板体损坏的薄弱环节。

4、治理方法:所有的土均应事先将土块打碎,人工拌和时,须要通过2cm筛孔的筛子,机械拌和时可不过筛,但必须将大砖块、大石块等清除,2cm以上土块含量不得大于3%。

2.7、灰土过干或过湿碾压

1、现象:掺拌摊铺的灰土过干或过湿,偏离最佳含水量较大。往往过干时,在进行碾压后.再在表面进行洒水,只湿润表层,不能使水透到整个灰上层。过湿时,碾压出现颤动、扒缝现象。

2、原因分析:(l)土料在开挖、运输或就地过筛翻抖过程中,土料中水分大量蒸发,翻拌过程中又未重新加水。(2)所取土料过湿或遇雨或灰土掺拌后未碾压遇雨,没有进行晾晒,在大大超过最佳含水量的状态下碾压。

3、危害:灰土在过干或过湿状态下碾压均不能达到最佳密实度,这样将导致土层承载能力的降低,危及整个结构的寿命。

4、治理方法:(l)石灰土搅拌必须具备洒水设备,如果在取土、运输、翻拌过程中失水,就应该在翻拌过程中随拌随打水花直至达到最佳含水量。同时在碾压成型后,如不摊铺上层结构,应不断洒水养生,保持经常湿润(因为灰土初期经常保持一定湿度,能加速结硬过程的形成);灰土强度形成过程中,一系列相互作用都离不开水。(2)取来的土料过湿或遇雨后过湿都应进行晾晒,使其达到或接近最佳含水量时再进行加灰掺拌。如拌和后的灰土遇雨也应晾晒,达到最佳含水量时再进行碾压。如灰土搁置时间过长,还要经过试验,如果石灰失效,还应再加灰掺拌后碾压。

3、石灰土底基层施工的预防措施

以上是在施工过程中易出现的通病及纠正措施,为了防止灰土层受弯拉而断裂,应注重以下几个方面加强预防:

1、改善土质:石灰土的缩裂性质与用土的粘性有关,用土愈粘则缩裂愈严重,故应采用粘性较小的土,或在粘性上中掺入砂性土、粉煤灰等,以降低土的塑性指數。

2、控制压实含水量:在大于最佳含水量下压实的石灰土,具有较大的缩裂性质,故石灰土应在含水量不大于最佳含水量下压实。当石灰土的含水量为最佳含水量的0.9时,对施工压实并不造成困难,还能改善石灰土的缩裂性质。

3、掺加粗粒料:在石灰土中掺入一些粗粒料,如砂、碎石、碎砖、煤渣及矿渣等,掺入量按重量比应小于50%,这不但可以减除裂缝,还可以节约石灰和改善碾压时的拥推现象。

4、分期铺筑:在石灰土底基层的强度形成期,任其产生收缩裂缝后再铺筑沥青路面,可以大大减少面层开裂,这种措施一般需要经过一个冬季。

5、设置收缩缝:于灰土层中每隔5~10m设置一道缩缝,宽5~10mm,深为层厚的0.5~1.0倍,内填土砂、沥青砂或油毛毡。缩缝做法,可在混合料碾压至80%压实度时,将薄板切入灰土中,拔出后填入填缝料,在继续碾压到所要求的密实度。

4、结束语

为了提升公路工程石灰土底基层施工质量,要制定科学合理的施工工艺,并严格控制施工过程中各项环节,包括对灰土的认识和施工工艺、施工设备的不断改进,做好各类预防措施,石灰土底基层的施工质量将能够得到有效的控制的。

参考文献:

[1]杨凤成.石灰土路基施工技术标准探讨[J].中国标准化.2016(09);

[2]伍秋衡.公路工程中石灰土底基层施工工艺研究[J].门窗2014(06);

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