低塑性砂土底基层施工质量控制

【摘 要】以邹平外环路工程为例，针对低塑性砂性土在二灰土底基层使用时混合料强度不能满足设计要求的实际情况，详细介绍了现场施工技术要求和质量控制方法，采取了掺加一定比例碎石的措施，提高了混合料的强度，满足了设计要求，有效地解决了低塑性砂土在底基层中使用的难题。

【关键词】低塑性砂土；二灰碎石土底基层；配合比；施工工艺

邹平外环路工程位于山东省滨州市境内，设计标准为双向四车道一级公路。路面底基层原设计为17cm厚路拌二灰土（内掺1.5%的水泥），混合料的七天无侧限抗压强度值不低于0.6Mpa。由于该工程地处黄河流域，土质为砂性土，塑性指数极低，普遍在7-10之间，不能满足规范要求的塑性指数在12-20之间的要求［1］，混合料的七天无侧限抗压强度值普遍在0.3-0.5Mpa之间，不能满足设计要求。该区域砂性土土源丰富，取土方便，为充分就近利用当地土源，节约工程造价，采用在原设计二灰土中掺加一定量的碎石，通过室内不同组分的配合比设计比较和试验段施工，确定了各种材料的比例和施工工艺，有效地解决了低塑性砂土底基层强度不足的问题，达到了设计要求。这种底基层是介于二灰土与二灰碎石之间的一种新型结构层，在现行的《公路路面基层施工技术规范》（JTJ034-2000）中未有明确的施工规定和要求，文中暂定名为二灰碎石土底基层。

1 室内目标配合比设计

二灰碎石土底基层材料组成是在二灰土的基础上增加了碎石组分，但增加多少及各组分的比例要通过实验确定，并经过现场施工验证。室内目标配合比设计目的是确定结构层各种材料的使用比例，为拌和站混合料拌和提供依据，设计时以确定混合料七天无侧限抗压强度值不低于0.6Mpa的设计要求为目标，设计时不仅要满足强度设计要求，还应满足经济性要求［2］。

通过实验比较，本着经济实用的原则，选定的配合比为水泥：石灰：粉煤灰：土：碎石=2：10：20：40：28。

2 施工工艺和方法

2.1 施工工艺

室内目标配合比确定以后，要通过现场试验段试拌试铺对配合比和施工工艺进行验证，尤其是验证在施工现场混合料的七天无侧限抗压强度值能否达到0.6Mpa的设计要求。二灰碎石土底基层施工采用稳定土拌和站拌和，摊铺机摊铺，重型压路机碾压的施工工艺。

2.2 施工方法

2.2.1 测量放样

在已经验收合格的路槽顶，按图纸采用全站仪每10米放出中桩和边桩，然后把中线桩位引到路肩两侧路槽边缘0.5m，设立指示桩，在指示桩的外侧打入钢钎，调节钢钎上水平支撑杆的伸缩长度，使水平支撑杆上的槽口处于指示桩的正上方。根据摊铺厚度和试验段确定的松铺系数，调节水平支撑杆距离指示桩的高度符合预定要求；在钢钎上挂上粗为3mm的钢丝绳，钢丝绳每根长200m，两侧用紧绳器紧固，紧固力不小于800N，以保证两端固定的钢丝绳中间挠度不大于2mm。再次用水准仪复核钢丝绳顶面的高度，发现偏差及时调整。

2.2.2 混合料的拌和

拌和站安装调试完后，进行试拌，实验室取料进行筛分，指导拌和站进行调试，直到配料符合设计配合比。拌和时必须精确计量各种原材料的用量，使所拌和的混合料符合实验室配合比要求。拌和前由试验人员对土、石灰、粉煤灰、碎石的含水量进行精确检测后，提供混合料的施工配合比，根据集料和混合料的含水量的大小，及时调整加水量，控制含水量比最佳含水量大2%～3%，使混合料运到施工现场后碾压时含水量接近最佳含水量。混合料要拌和均匀，色泽一致，无灰团，无过火石灰块。

2.2.3 运输

运输车在拌和站料仓下装料时应前后移动，分2-3次装满，避免混合料离析。拌和好的混合料应及时运到施工现场，为减少水分损失，混合料在运输过程中用彩条布进行覆盖。

2.2.4 摊铺

摊铺前将路槽表面起皮松散的浮土清除，安排洒水车在路槽上均匀洒水，保持路槽表面湿润，混合料摊铺时采用两台摊铺机成梯队作业，摊铺时两台摊铺机一前一后相距5-10米左右，前面一台摊铺机边侧传感仪放在钢丝绳上控制高程，中间传感仪放在铝合金上控制高程；后面一台摊铺机边侧传感仪放在钢丝绳上控制高程，中间用滑靴放在混合料上控制高程，前一台摊铺机摊铺后内侧预留40-50cm暂不碾压，作为后一台摊铺机滑靴的参照高程。摊铺机摊铺时应均匀、缓慢、连续不间断的摊铺，严禁随意变换摊铺速度，尽量避免中途停车等料。摊铺速度应根据拌和站拌和能力、机械设备组合配套、摊铺宽度和厚度等确定，并保证在现场有3辆以上运输料车在等待摊铺，以防止摊铺机由于不连续施工而影响平整度。

2.2.5 碾压

当混合料的含水量等于或略大于最佳含水量时，立即用压路机在底基层全宽内进行压实，碾压过程中表面始终保持湿润，如由于水分蒸发过快表面干燥，则在第一遍静压之后适当洒水，洒水时要快速喷雾洒水，避免表面粗细集料离析。第一遍稳压完后如发现局部不平整及时处理。碾压时采取阶梯递减的方式碾压，碾压过程中要全幅碾压，不得漏压、超压，各部位压实次数相同，路幅两边增加碾压2遍。碾压结束后及时用灌砂法测压实度，压实度不足的要增加碾压遍数，直到压实度合格为止，碾压结束后不得出现轮迹。严禁压路机在已成型或正在碾压的路段调头、急刹车，防止破坏成品。压路机换挡时应轻且平顺，并在已碾压好的路段进行，避免破坏底基层结构。在碾压过程中如果出现弹簧、松散、起皮、臃包现象，则用人工及时翻开或换填新的混合料，使其达到质量要求。

2.2.6 养生

每一段碾压完成后，由工程技术人员组织检测压实度、纵断高程、宽度、平整度是否达到设计要求，检验合格后报监理验收，立即开始养生。养生时用草袋全幅覆盖，草袋覆盖前浸水湿润。在养生期间根据气候及水分蒸况经常洒水，保持草袋湿润，但不过分潮湿。用洒水车洒水养生时，洒水车的喷头要采用喷雾式喷头。

3 工艺控制要点

在施工时要做到二灰碎石土底基层平整密实，强度高，裂缝少，关键要控制好以下几方面：

3.1 控制好原材料的质量。原材料的质量尤其是石灰、水泥的质量，对结构层的强度起到至关重要的作用。最好用Ⅱ级石灰，质量好的石灰可以减少石灰用量，同样能达到设计强度要求，同时可以减少底基层的收缩裂缝。

3.2 控制好配合比。施工中二灰碎石土的配合比的变化，对二灰碎石土的强度和裂缝均有影响，所以施工时混合料拌和、摊铺要做到均匀一致，保证配合比一致。

3.3 严格控制含水量。在施工过程中为提高二灰碎石土质量，应严格控制混合料的含水量。实验室在每次开始拌料时，提前一天检测原材料的含水量，计算拌和站加水量，根据天气情况确保混合料含水量比最佳含水量高3%-4%。同时施工现场与拌和站要保持联系，根据摊铺混合料的含水量情况及时通知拌和站调整加水量。混合料碾压时要控制好表面含水量，使表面始终保持湿润，如表面水蒸发较快，要及时补洒适量的水，防止碾压起皮。

3.4 加强养护。养护是否及时充分不但影响结构层的强度，而且能减少、减缓裂缝的产生。

4 结语

低塑性砂土用于二灰土底基层时通过掺加一定比例的碎石，改善了底基层骨架结构，提高了结构层的强度，达到了设计强度要求，通过弯沉检测，均小于设计弯沉值。在钻芯取样时大多不能钻出较好的芯样，被破坏粉碎，原因是钻芯时砂性土与碎石之间的粘结力不足以克服钻芯机钻头与碎石之间的摩擦力，而不是结构层的强度问题。

参考文献

[1]交通部公路科学研究所..JTJ 034-2000.公路路面基层施工技术规范[S].北京.人民交通出版社.2000

[2]刘盏红.吴其华.二灰土施工质量控制浅析[J ].筑路机械与施工机械化.2005,05：20-22