方 飞
（铜陵市海威公路工程有限责任公司 安徽 铜陵 24100）
【摘 要】沿江公路铜陵段改建工程，路线全长约50公里，部分路段沿线路基填料主要为弱膨胀土，CBR值达不到设计要求，考虑到本项目的重要性及特点，该类土质不宜直接用于填筑路基。因此，设计文件采用掺入一定剂量的石灰对路基填料进行改性处理，以降低土的塑性指数、增强土的强度（即CBR），即我们所说的石灰改善土。所以本文就石灰土路施工工艺及如何控制质量谈一些肤浅的体会。
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关键词 石灰改善土；施工工艺；质量；控制
Application of lime to improve soil subgrade construction technology and quality control measures
Fang Fei
（Tongling City Granville Highway Engineering Co.， Ltd Tongling Anhui 24100）
【Abstract】Rebuild Project Tongling Yangtze River Highway， the route length of approximately 50 kilometers， some sections along the roadbed filler mainly weak expansive soil， CBR value of less than the design requirements， taking into account the importance and characteristics of the project， the class should not be used directly in the soil filling roadbed. Therefore， the design file is mixed with a certain amount of lime on the roadbed filler modification to reduce the plasticity index of the soil， increase soil strength （ie CBR）， which we call the lime to improve soil. So this article will talk about some superficial experience of the construction process and how to control the quality of lime dirt road.
【Key words】Lime to improve soil；Construction technology；Quality；Control
1. 前言
沿江公路铜陵段改建工程，路线全长约50公里，部分路段沿线路基填料主要为弱膨胀土，CBR值达不到设计要求，考虑到本项目的重要性及特点，该类土质不宜直接用于填筑路基。因此，设计文件采用掺入一定剂量的石灰对路基填料进行改性处理，以降低土的塑性指数、增强土的强度（即CBR），即我们所说的石灰改善土。下面结合本工程实际，就石灰改善土的施工和大家来共同的交流学习一下，目的希望通过这种形式补遗拾缺，取长补短，从而提高本项目的石灰改善土的工艺水平和施工质量。
2. 石灰改善土的工艺流程（路拌法）
2.1 石灰改善土的工艺流程简单地说可以分为以下几个步骤：
消解石灰、备土→准备下承层→施工放样→铺筑试验段→铺土铺灰→拌和→石灰剂量及含水量的检测→整平→碾压→检验→接头处理→养生
2.2 下面就石灰改善土施工的每个步骤来具体的说一下：
2.2.1 首先是施工准备工作，包括技术准备、材料准备、机械准备等。
2.2.1.1 原材料试验，在石灰改善土施工前，应取场有代表性的土样及石灰进行试验，如颗粒分析、液限和塑性指数、标准击实试验、石灰的有效钙镁含量。从而对土及石灰的原材料质量进行评价，确定石灰改善土最佳含水量、最大干容重及石灰含量滴定曲线等重要的质量控制数据。
2.2.1.2 施工前有一项重要的工作要做，可能被大家所忽视，这就是技术交底。首先项目部在开工前应组织相关技术人员学习相关的规范、标准、设计文件，熟悉石灰改善土的施工工艺和施工控制要点，其次项目部的分项负责人应对各作业队进行技术交底，交待清楚工艺过程、控制要点、注意事项及相关要求。
2.2.1.3 机械准备，应有一整套配套的施工机械，包括：挖掘机、灰土拌和机、推土机、平地机、压路机、洒水车、自卸车。所有的机械设备应配套完整，性能完好。原则上每个工作面配备灰土拌和机1～2台，压路机3台（1振2静）。
2.2.1.4 材料准备，土应优先选用塑性指数12~20的黏性土，这样的土改善的效果较好，同时取土场应清理干净，不得含有草皮及腐殖土。石灰应符合三级以上的标准，并在7~10天内充分消解，含水量控制不过干飞扬，也不过湿成团，应尽量缩短石灰的存放时间，石灰在野外堆放时间较长时，应采取覆盖措施防潮。
2.2.1.5 试验段施工，石灰改善土在大规模的施工前，应铺筑100~200米的试验段，通过试验段的修筑，我们能够确定压实机械的选择和最佳组合方式，碾压的基本原则，灰土均匀性所需的拌和遍数，松铺系数及压实层厚度，碾前含水量偏差最佳含水量所允许的范围等等一系列地工艺参数，同时及时地进行总结，以指导后续的施工。
2.2.1.6 准备下承层。首先应对清表回填土进行整平、压实，其表面应平整、坚实，各项技术指标应符合规范要求。如因含水量大而发生弹簧现象，应采取挖开晾晒等措施处理。同时要注意做好作业路段的排水、截水工作，不要使灰土在施工中遭受雨水浸泡。
2.2.1.7 施工放样，恢复中线，并在两侧路肩外0.3~0.5m处放出边线指示桩，进行水准测量。在两侧指示桩上用明显标记标出石灰土边缘的设计高程。
2.3 备土、铺灰。
2.3.1 备土：根据作业段的面积、高程及试验段确定的松铺系数算得作业段的上土量，根据每车的容量，打上方格上土，将土摊铺均匀一致，土的数量应力求准确。铺土时，先用推土机大致推平，然后放样，用平地机整平，清余补缺，保证厚度一致，表面平整。
2.3.2 整型、轻压、铺灰：将石灰在已摊铺的土层上摊铺均匀，是路拌法施工时重要的一环，如石灰摊铺不匀，将无法保证石灰在混合料中分布均匀，只有表面平整，并具有一定密实度，人工摊铺石灰时才能保证石灰的均匀，所以土经摊铺、整平后应采用轻型机械先稳压1~2遍，使其表面平整，然后按事先计算的每车石灰的纵横间距，用石灰在土层上作出卸置标记，用人工来进行均匀布灰，并剔除石灰中的石块。需要注意的装运石灰的车型应尽量采用统一型号，且不宜过大。布完灰后同时量测石灰的松铺厚度，校核石灰用量是否合适。
计算石灰理论用量有个经验公式，即根据石灰改善土的填筑厚度、宽度及干密度，计算每延米的理论用灰量
V=［B×H×ρmax×a/（100+a）］/ ρ?消
式中：
V——每延米路基用灰量（m3）
B——该层路基施工平均宽度（m）
H——该层路基填筑厚度（m）
ρmax——石灰土的最大干密度（Kg/）
ρ?消——消石灰松散容重（Kg/）
a——石灰剂量（6%或3%）
2.4 拌和：采用专用的稳定土拌和机进行路拌法施工，这个阶段的目的是将土颗粒尽可能的粉碎，并使石灰完全均匀地分布到土中去。
2.4.1 这个工序中，很重要的一点是保证混合料的含水量均匀、合适。考虑拌和、整平过程中的水份损失，含水量适当大些（根据气候及拌和整平时间长短确定）。若土的含水量过大，可考虑用铧犁进行翻拌晾晒。土的含水量小，应洒水补充水份，用铧犁翻拌，使水份分布均匀。
2.4.2 含水量合适，一般高于最佳含水量2～3个百分点，用灰土拌和机开始拌和。拌和的顺序是从路基边缘30公分开始向中线方向进行，拌和机行走速度均匀，拌和时拌和机各行程幅间重叠宽度不小于20CM，拌和要拌入到下一结构层约1公分深处，保证混和料拌匀拌透。拌和时要指派专人跟机进行挖验，每间隔5～10米挖验一处，检查拌和是否到底。对于拌和不到底的段落，及时提醒拌和机司机返回重新拌和。
2.4.3 拌和结束后，检测人员应及时检测石灰剂量，确保灰剂量满足设计要求（3%或6%），同时检测混合料应拌和均匀，色泽一致，没有灰条、灰团和花面现象，否则应加灰重拌。土颗粒最大粒径应小于15mm，若土的塑指高，土块不易拌碎，可对已拌和的灰土进行粗平和压实后重新拌和。
2.5 整平
当石灰土拌和均匀，经检验符合要求后，质检人员应目测或检测混合料的含水量是否合适，即用手握灰土成团，自由落地即能摔碎即为合适。立即用平地机初平一遍，消除拌和产生的土坎、波浪、沟槽等，使表面大致平整。再用推土机在刚初平的路段上快速碾压一遍，暴露潜在的不平整，使灰土层密实度均匀一致，以保证压路机碾压时无明显不均匀沉降。
最后一遍整平前，视表面情况，可用洒水车喷洒一遍水，以补充表层水份，保证表层碾压成型，最后一遍整平时平地机应“带土”作业，切忌薄层找补，摊铺时适当考虑富余量，宁高勿低，整平时宁刮勿补。余土应清除出作业面以外。
2.6 碾压
整型后，当混合料处于最佳含水量（±1%）立即进行碾压，碾压遍数一般要达到6～8遍，碾压可以采取先静压，后振动，最后光轮清除轮迹收光的组合方式，实际的压路机组合方式、碾压遍数碾压方案应严格按照试验段确定的方案进行，碾压结束改善土表面表面平整、光洁、边沿顺直。碾压应遵循“先慢后快，先低后高，先轻后重”的原则；压路机应错轮重叠20~30cm；碾压必须连续完成，中途不得停顿；合理的配备压实机械，保证压路机的数量应足够，以减少碾压成型时间；碾压过程中应行走顺直，低速行驶，不得在已完成或正在碾压的路段上调头或急刹车而破坏改善土表层。碾压应一次成型。对一些老路接头处、结构物的衔接处等压路机无法碾压的部位应采用人工夯实。
2.7 检验
试验人员根据完成的碾压遍数，应及时取样检验压实度，压实不足要立即补压，直到满足压实要求为止。禁止出现碾压三四天后还在复压的情况。成型应及时完成平整度、标高、横坡度、宽度、厚度检验，检验不合格要求采取措施予以处理。
2.8 接头、接缝处理
同日施工的两工作段的衔接处，应采用搭接形式，前一段拌和整形后，留 5～8 m 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 、碾压。
非同日施工的两个工作段的衔接处，易产生拌和不匀，高程不合格，平整度不好，出现素土夹层等病害，此时应采取挂线垂直切除的方式进行处理。不同层次的接缝应该错开。
2.9 养生
不能及时进行下一层灰土施工或覆盖上层结构层的灰土，应进行不少于7天养生，一般采用洒水养生法，养生期间要保持灰土表面经常湿润。养生期内应封闭交通，除洒水车外禁止一切车辆通行。
3. 常见病害及原因分析
3.1 石灰土成型时出现弹簧、松散、起皮、拥包。
3.1.1 石灰土碾压成型时常会出现局部弹簧、松散并有大面积起皮及拥包现象。
3.1.2 局部含水量过大或过小都易产生弹簧现象；拌和不均或土颗粒粒径过大造成局部粗细颗粒离析易导致松散现象；石灰土表面过于干燥或薄层贴补易以及平地机反复刮平和碾压，摊铺层形成光面后又覆盖刮平的薄层混合料，产生大面积起皮现象；压路机碾压方式不当易产生拥包现象。
3.2 石灰土成型初期出现鼓包、开裂。
3.2.1 石灰中常含有过火石灰或生石灰未充分消解就开始使用，在石灰改善土碾压成型后，这些石灰颗粒才逐渐消解，体积膨胀，引起成型后的石灰土层隆起，形似“蘑菇”。
3.2.2 实际施工过程中，经常会发现石灰土成型1～2天出现大量裂缝现象，高温季节尤为明显。这主要有两方面原因造成：一是石灰土自身含水量过大，保湿养生不及时，水化反应后，石灰土含水量减少，产生干缩裂缝；另外塑性指数高的土也容易开裂，如重粘土，这种土对含水量也比较敏感，含水量越大越容易开裂；
3.3 素土夹层是一种严重的质量隐患，在雨水侵蚀和行车荷载作用下会引起板块变形、开裂，产生原因有以下几种：
3.3.1 由于拌和机的拌和深度不足引起的层间素土夹层；
3.3.2 由于拌和机的重叠宽度不够引起的纵向素土夹层；
3.3 施工端头未及时处理，整平经灰土覆盖，接着施工又不作处理而形成的素土夹层；
3.4 混合料出现不均匀，出现灰条、花面现象。
3.4.1 铺土铺灰未严格按照材料用量上齐，灰剂量不足；
3.4.2 人工撒灰随意性大，未撒布均匀，灰堆处未作处理；
3.4.3 采用平地机等机械撒布石灰，均匀性无法掌握。
3.5 压实度检测不合格的现象。
3.5.1 碾压不到位；
3.5.2 石灰的剂量过大；
3.5.3 石灰的质量差，用灰量大；
3.5.4 土层或土源改变导致最大干密度改变。
4. 质量控制要点
为什么我们的改善土有这样那样的病害，我想是没有严格的执行规范所致，结合本项目石灰土路基的施工特点，我认为应从以下几个指标来进行质量控制：
（1）首先要严把原材料关，优先选用塑性指数符合要求的土，石灰等级在三级以上，按规定频率进行质量检测合格，且充分消解，存放时间不能过长等等，是石灰改善土施工成功的基础。
（2）重视试验段的作用，依照试验段施总结的施工工艺、作业参数指导施工，严格按规范规定的要求，科学组织，精心管理是石灰改善土施工成功的重要保障。
（3）松铺厚度，应根据现有设备的性能及试验段确定的松铺系数来确定松铺厚度，以保证路拌机能拌透，压路机能有效压实，施工中应严格控制松铺厚度，不能一味图快，否则欲速则不达。
（4）为避免拌和时产生素土夹层，应采以下措施：首先拌和时必须设专人跟随，随时挖坑检查，其次拌和结束检查灰剂量时，应随机挖坑检查，确保没有夹层；最后，也就是事后控制，在压实度检测时，将试坑贯穿到底，检查是否存在夹层。
（5）含水量对保证改善土碾压成型，及后期强度的形成具有非常重要的影响，必须高度的重视，必要时应及时的采取翻拌晾晒、掺灰闷料、补充洒水等调整含水量的措施，确保改善土具有适宜的含水量。
（6）严格控制灰剂量，灰剂量过大会造成灰土的最大干密度变小，表现为压实度检测值不合格，给检测带来麻烦，且造成浪费；灰剂量过小则造成灰土的最大干密度变大，表现为压实度检测值过大甚至超百，并存在两方面的隐患，一是不能对土体进行有效改善，二是不能达到有效压实，影响路基弯沉值，直接影响工程质量。因此，严格控制灰剂量是保证灰土施工质量的重要因素。摊铺石灰时应严格按照事先算好的用量，采用人工均匀撒布，不得采用机械撒布以确保其均匀性。
（7）灰土施工讲究一次拌和均匀，一次碾压成型，一气呵成。施工中发生二次加灰、补充碾压都对改善土的质量产生或多或少影响，在施工中应尽量避免此类现象的发生。
（8）石灰改善土成型后，必须采取有效措施，能覆盖的尽可能覆盖，不能覆盖的要保湿养生至少7天，并封闭交通。尤其是96区顶层，必须采用土工布覆盖养生。
［文章编号］1006-7619（2014）08-30-658