1、中华路汤阴段南延拓宽改造项目石灰土试验段总结报告河南省广宇建设集团有限公司中华路汤阴段南延拓宽改造项目部2011 年 9 月 25 日路拌法石灰土试验段总结1 试验段概况根据施工图的设计要求，当主行车道加宽部分路基填土高度大于129cm 时，基底碾压密实后，填筑素土+36cm 厚 6%石灰土，石灰土压实度不小于 96%。根据取土场位置、运输条件及现场实际的情况，我项目部拟在 K546+800-K546+900 右幅进行 6%石灰土填筑试验。拟采用路拌法工艺性试验施工。通过试验段施工，确定压实灰土的最佳含水量、适宜的松铺厚度和相应的碾压遍数、以及配套机械和施工组织，从而选择最佳的施工方案指导全线
2、上路床灰土填筑。2 试验目的（1） 石灰含量控制方法（剂量控制、均匀性控制） 。（2） 确定填料的最佳含水量、分层填筑厚度及松铺系数。（3） 确定合适的碾压工艺。（4） 掌握拌合质量控制措施。3 施工前准备3.1 试验准备施工前对石灰进行滴定试验，确保石灰的钙镁含量达到技术规范要求，并对填筑用土质及石灰土进行标准试验，按重型击实标准，试验确定最佳含水量 15.5%、最大干密度 1.79kg/m3。表 3-1 石灰的化学性能指标3.2 质量检测试验项目 标准规定值 试验结果氧化钙+氧化镁（ %） 80 81.2未消化残碴含量(5mm 圆孔筛的筛余 ) 15% 10质量检测在本试验段中有两个目的：
3、一是为了加强施工过程控制，在工艺试验的各阶段进行质量检测，确保工程质量；二是为了掌握各种试验工艺与检测方法之间的关系。石灰土质量检测可用以下四个指标控制：压实度、强度、颗粒粒径、含灰率。详见表 3-3.1、3-3.2。表 3-3.1 检测方法、操作的规程及人员分工项目 方法 人员 规范 功效含灰率 EDTA 剂量滴定 张旭 公路工程土工试验规程 约 10 分钟颗粒粒径 筛分法 张旭 公路工程土工试验规程 约 5 分钟压实度 环刀法 张旭 公路工程土工试验规程 约 20 分钟强度 无侧限强度 张旭 公路工程土工试验规程 约 25 分钟表 3-3.2 含灰率和颗粒粒径质量控制及验收标准项目 检测方
4、法 工艺 控制标准含灰率 EDTA 路拌法 符合设计要求颗粒粒径 筛分法 路拌法 大于 15mm 的粒径含量不超过20%(暂定)3.3 试验段机械设备配置序号 设备名称 生产厂家 主要性能特点 用途1 挖掘机 日立 1m3 挖、装2 挖掘机 卡特 1.4m3 挖、装3 SD16 推土机 山东山推 160KW 初平、稳压4 YWB210 路拌机 陕西华山有色冶金机 械厂 拌和深度2540cm 路拌灰土5 SMW220 压路机 徐州工程机械 有限公司 22t 碾压6 R165C 平地机 徐州工程机械 有限公司 165HP 整平7 自卸汽车 东风 10t 运输3.4 现场准备3.4.1 测量放样我部
5、技术人员首先对下承层的平整度、路基宽度、高程、横坡、压实度检查，然后对导线、水准点进行联测，用全站仪定出线路中线；通过中线桩定出施工平面，并定出高程控制桩，同时测量出填料前各控制桩的标高。用石灰在施工平面上画出 4.5m4.5m 的方格，根据填前标高、格子面积及松铺厚度确定填料方量。3.4.2 石灰的选择 石灰品质不应低于 3 级。石灰的存放期不超过生产后的三个月，使用前，必须通过试验的检测。本试验段选用 II 级钙质石灰，经检测，满足试验要求。本试验段采用块状生石灰消解后掺入土。3.4.3 石灰掺入比选定设计要求石灰土的石灰掺入比为 6%。4 路拌法石灰土实施方案路拌法工艺流程：检查下承层施
6、工放样铺土检查含水量摊铺石灰拌和检查灰剂量整平碾压自检养护。4.1 石灰消解石灰使用前按规定充分消解，根据生石灰用量，按 50%左右加水消解57 天，消解充分后的石灰应用 11方格筛子过筛，未消解的石灰块应予剔除。4.2 石灰撒布及拌和用刮板将石灰均匀摊开，石灰摊铺完成后，表面应没有空白位置。量测石灰的松铺厚度。按计算所得的每平方米石灰的均布厚度为 25.2mm，同时划出摊铺灰的边线。按虚铺 25.2cm 厚度用推土机摊平用压路机轻压整平。采用路拌机拌制 2 遍后，目测拌和比较均匀，石灰无堆积现象，挖开检查无夹层，并取样进行筛分及石灰剂量试验。若石灰剂量不足，需及时补撒石灰，然后重新拌和至设计
7、要求。4.3 整平用推土机将初拌灰土整平，使其表面无大的凹凸。（1） 松铺厚度按 25.2cm 摊铺。（2） 及时检测土的含水量，如含水量过大或过小应采取铧犁翻晒或加水等措施进行处理。翻晒后达到标准的灰土应用推土机整平。（3） 整平之后，测量各测点松铺标高。4.4 碾压、整平工艺及措施整平后，路拌机二次拌制均匀，初压，平地机精平，碾压成型。碾压时先碾两侧，再碾压中间，轮迹搭接一般不小于 20cm。压路机的碾压速度，开始两遍采用 1.51.7km/h，以后采用2.02.5km/h。压路机不可在已完成或正在碾压的地段调头和急刹车。复压时，每碾压一遍测量各测点标高，并检测压实度及含水量。4.5 环境
8、保护石灰土施工中，容易造成对环境的污染。因为在施工中需把块状石灰加工成粉末状，并进行运输，拌和，在此过程中粉末状石灰易扬尘，而石灰是碱性物质，其扬尘会破坏自然环境，碱化土壤，降低农作物的产量，甚至使农作物无法成活。因此加强对石灰扬尘的控制，切实保护自然环境，是石灰改良土施工中应注意的首要问题。消解时，应选择在一避风近水的地方，建临时加工棚，在棚内消解石灰。当无法避免石灰与外界直接接触时，如石灰的撒布，尽量在风小的时候进行作业。5 检测及分析5.1 含水量含水量是影响石灰土填筑压实质量的主要因素之一，且不同的施工工艺和同一施工工艺在不同的流程中对含水量的要求有所不同，为了提高生产效率，改善压实质
9、量，需对含水量进行控制。在施工生产中发现，土粉碎拌和的过程中，受气温、粉碎拌和、土与石灰产生化学反应等因素的影响，含水量会降低。常需洒水重新拌和，既影响施工进度，又增加生产成本，所以在拌和前，应按“稍高勿低”的原则控制土的含水量组织施工。5.2 含灰率含灰率的控制包括两个方面，一是含灰率的值应满足设计要求，考虑到施工中石灰的损耗，一般施工含灰率比最佳含灰率大 1%；二是含灰率应均匀。这取决布灰的均匀性和合适的拌和遍数。布灰的均匀是使整个拌和区含灰率均匀的前提，因为路拌机只能使局部地区的上下层拌和均匀，可通过在布灰前平整作业面，划方格网进行控制；而合适的拌和遍数是使整个拌和区含灰率均匀的保证，也
10、是控制施工成本的主要因素之一。因此需要对拌和遍数与含灰率对应关系进行分析，从而确定最佳拌和遍数。5.3 松铺厚度每 20m 一个断面，每断面在左线中心、右线中心及两侧路床边线 2m处设置 4 个测点，按 25.2cm 松铺厚度摊铺，分别在填筑前、填筑初平后、碾压后测量各测点标高。5.4 碾压遍数按图 5-1 的测点布置形式，用 22 吨的压路机进行碾压。先弱振一遍，再强振。每碾压一遍，左右各取 6 个点位进行检测试验。共碾压了 7 遍，通过试验检测所取得数据发现：按 25.2cm 的松铺厚度，对 22 吨压路机碾压后的数据整理分析得：最经济合理的碾压遍数以及碾压遍数与石灰土力学特性和压实系数的
11、关系，见图 5-4、图 5-5。图 5-4 K30与 碾 压 遍 数 的 关 系 曲 线0204060801001201402 3 4 5 6 7 8碾 压 遍 数K30值2#测 点 4#测 点 5#测 点图 5-5 压 实 系 数 与 碾 压 遍 数 的 关 系 曲 线0.90.910.920.930.940.950.960.970.982 2.5 3 3.5 4 4.5 5 5.5 6 6.5碾 压 遍 数压实系数1#测 点 2#测 点 3#测 点 4#测 点5#测 点 6#测 点从以上曲线图可以看出，松铺 25.2cm 的石灰土路基，当碾压到第 4遍时，其力学指标与压实系数部分不能满足规
12、范要求。当碾压到第 5 遍时，两项指标都能满足。第 6 遍后，力学指标和压实系数虽然还再增加，但浪费了机械台班。由此可知：经济合理的碾压遍数是 5 遍。另在试验段施工控制中发现，如压路机激振力过大，易使压实面起皮、疏松。压路机第一、二遍碾压时，当行驶速度超过 2.6km/h，易使压实面产生横向裂纹。6 施工质量控制6.1 材料控制（1） 按规范批量要求对进场石灰进行抽检，必须经现场监理工程师确认。（2） 石灰有效钙镁含量控制 80%以上，未消化残碴含量不大于15%。7 路拌法石灰土试验总结（1） 石灰采用 II 级以上钙质石灰，并要充分消解，禁止直接使用块状生石灰消解或与土拌和。石灰的充分消解
13、对养生时出现“爆花、起皮”现象能起到很好的预防效果。（2） 在取土场设置拌制区，原土在晾晒区经晾晒达到最佳含水量后，翻运至拌制区按虚铺 25.2cm 厚度用推土机摊平共用压路机轻压整平，在轻压整平的土面上用石灰画出 4.5m4.5m 的方格，再用专用计量斗将经消解、筛分合格的石灰粉，按方格人工均匀布灰（需石灰 583kg/20.25m2） ，采用路拌机拌制 2 遍后，摊平并经轻压整平，路拌机二次拌制均匀，初压，平地机精平，碾压成型。（3） 拌和平整后的含水量应控制在大于最佳含水量 1-2%的范围内。施工控制的关键在于控制拌和前的含水量、减少运输及摊铺碾压前的水份散失。（4） 松铺厚度为 25.2cm 时拌和后不存在素土夹层，其压实效果均达到了规范规定，故确定该松铺厚度为本试验段最佳松铺厚度，松铺系数为1.4。（5） 碾压时先碾两侧，再碾压中间，轮迹搭接一般不小于 20cm；先静压 1 遍，后弱振 12 遍，再强振 23 遍，最后终压收光 1 遍。压路机的碾压速度，开始两遍采用 1.51.7km/h ，以后采用 2.02.5km/h 。压路机不可在已完成或正在碾压的地段调头和急刹车。
