二灰土的施工工艺与质量控制毕业论文.doc

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1、目 录摘要30 前言31 工程概况32 二灰土的特性32.1 二灰土的介绍32.2 二灰土的特性42.2.1 二灰土具有较高强度42.2.2 二灰土整体性好42.2.3 二灰土具有良好的水稳性和抗低温能力42.2.4 二灰土施工方便42.2.5 二灰土造价相对较为经济52.2.6 二灰土提高了土源利用率53 二灰土的施工工艺53.1 原材料要求和准备53.1.1 石灰53.1.2 粉煤灰53.1.3 细粒土63.1.4 水63.2 机械设备配备6 3.3 施工前的准备工作73.3.1 原材料的估算73.3.2 路基处理73.3.3 备料73.4拌和、洒水、闷料73.4.1 拌和、洒水83.4.

2、2 闷料83.5 撒设中线、边线和方格线93.6 运输、摊铺、整平93.7 碾压103.8 养生104 灰土的质量控制114.1 含水量114.2 灰剂量114.2.1 标准曲线的建立114.2.2 灰剂量的检测114.2.3 压实度强度124.3 容易出观的质量问题及解决办法124.3.1 表层起皮现象124.3.2 二灰土弹簧现象124.3.3 二灰土的裂缝现象135 结束语14参考文献14二灰土的施工工艺与质量控制摘要 本文主要讲述了明远路二灰稳定细粒土在工程中的施工工艺与质量控制，二灰土的基本情况，二灰土的特性及其优点，以及施工过程中出现的问题及解决办法。关键字 石灰，路基，粉煤灰稳定

3、细粒土，施工工艺，质量控制。0 前言近年来，石灰、粉煤灰用作添加于天然细粒土或粘土中的稳定性材料越来越常见，特别在道路工程中的路基施工中，这主要是路基填料用量大，石灰和粉煤灰的材料来源比较广泛，而且价格低廉，施工简单，具有较高强度，具有良好的水稳性和抗低温性能，所以本工程段采用二灰稳定细粒土作为基层材料。1 工程概况明远路 K0+000-K1+024 段根据设计图纸提供的二灰土基层厚 20cm，其配合比为 8：24：68，最大干容重 1.53kg/cm3，最佳含水量 19.5%。试验室试配强度为平均值 0.990Mpa，标准差 0.068，强度特征值 0.878Mpa，大于设计要求值0.5Mp

4、a。为确保工程施工质量，贯彻并落实质量创优计划。公司项目部在二灰土施工中，本着严格组织、充分准备、认真实施、确保质量为原则进行了施工。2 二灰土的特性2.1 二灰土的介绍二灰稳定土顾名思义是由石灰、粉煤灰、细粒土三种无机物有机组合，通过专门的设备，拌和、摊铺到碾压成型形成一种路用承重层材料。近二十多年来，石灰、粉煤灰用作添加于天然细粒土或粘土中的稳定性材料越来越常见，特别在道路工程中的路基施工中，这主要是路基填料用量大，石灰和粉煤灰的材料来源比较广泛，而且价格低廉，施工简单，力学性能和水稳性好，成为土质改良的重要方法，同时也应注意到由于二灰土强度、密度的影响因素比较多，也比较复杂，若掌握不好，

5、轻则影响质量，重则导致失败。2.2 二灰土的特性2.2.1 二灰土具有较高强度二灰土成型后，虽然早期强度偏低，但二灰土后期强度高，一个月在夏季能达到 1.7-2.0Mpa，两个月能达到 3Mpa，以后强度还不断慢慢增长，因此，二灰土具有较高强度的一种路面结构层。2.2.2 二灰土整体性好二灰土成型后，经过一段时间的养护，其强度逐渐增高，最后形成一个有机的整体。由于石灰、粉煤灰中含有许多化学活性物其中 CaO、SiO2 物质所形成的离子与粘土颗粒的离子发生化学、物理反应，从而形成大团粒结晶体，具有很高的强度；其次是由于机械的物理力学作用，二灰土摊平后，经过压路机和其它机械将其密实，使二灰土形成紧

6、密的结合体。2.2.3 二灰土具有良好的水稳性和抗低温能力由于二灰土内部的物理化学反应，从而形成致密的整体，雨水不容易渗透，同时因为二灰土的化学反应有放热现象，致使在低温季度施工二灰土的强度仍不断增高。2.2.4 二灰土施工方便施工时受雨水、机械设备、人为因素的影响相对要小得多，施工二灰土相对比较容易和方便。2.2.5 二灰土造价相对较为经济要达到同样强度指标的二灰土与水泥稳定土造价比较，以 15cm 厚度为例，其二灰土材料成本较水泥稳定土成本低 0.40.8 元/m2。同时，有效地利用了工业废料，减少了环境污染，对环保起着助进作用。2.2.6 二灰土提高了土源利用率特别对于低塑和高塑的土质，

7、二灰的加入起到了改善作用，众所周知，对塑指小于 12 的土质，仅靠石灰稳定效果不理想，7 天无侧限强度在 0.5Mpa 左右，达不到规范要求 0.7Mpa，而通过石灰、粉煤灰两种材料进行稳定，其强度有明显改观。3 二灰土的施工工艺3.1 原材料要求和准备本工程 K0+000-K1+024 段的二灰土的原材料主要是石灰、粉煤灰和细粒土，对原材料质量严格把关是保证二灰土质量的重要环节。3.1.1 石灰明远路 K0+000-K1+024 段的石灰要求为 III 级灰以上（生石灰有效钙镁含量70%、未消化残渣含量17%；消石灰有效钙镁含量55%），消化后沉伏 7 天后方可使用。对于有些放置时间过长的石

8、灰，明远路工地实验室检测了其有效钙镁含量后再使用或根据实际有效钙镁含量相应增加石灰用量，此石灰可再次投入到工程中区，本工程选用了睢宁的石灰，经检验石灰消解后 CaO 含量为 58.355%，符合 III 级钙质石灰的标准，可以用于这段工程的施工。3.1.2 粉煤灰明远路 K0+000-K1+024 段的粉煤灰选用淮安当地电厂的粉煤灰。明远路 K0+000-K1+024 粉煤灰的介绍 表 1粒径范围 (mm)0.0010.3比表面积 (cm/g)20003500干容重 (g / cm)0.97含水量 ()45.00Al2O3 ()34.10Fe2O3 ()3.20CaO()2.80MgO ()0

9、.83SiO2 ()49.00烧失量 ()4.503.1.3 细粒土明远路 K0+000-K1+024 段细粒土的液限 WL=36.9，塑限 WP=20.1，塑性指数IP=16.8。3.1.4 水消解石灰用水及养生用水均为可饮用河水。（来自南钢里面的自来水）3.2 机械设备配备明远路 K0+000-K1+024 段的机械设备配备 表 2机械装备名称型号待添加的隐藏文字内容2产地功率（KW）吨位（T）单位数量光轮压路机3Y12/15徐工1215台1光轮压路机3Y18/21徐工1821台3振动压路机YZJ10江阴-10台1稳定土拌和机-徐工-台2平地机PY180天工-台1推土机802洛阳54-台3

10、装载机ZLM-30常林-3台1旋耕机-上海50-台53.3 施工前的准备工作3.3.1 原材料的估算根据配合比 8：24：68 和最大干容重 1.53kg/cm3 计算各种材料的用量，各种材料的体积比为 5.1：9.5：12.4（土厚度为推土机、平地机整形后的厚度、石灰厚度为人工松放厚度、粉煤灰厚度为人工松放厚度）。即石灰用量为每拖拉机 19.3mm2、粉煤灰每拖拉机 10.48 mm2。3.3.2 路基处理在 K0+000-K1+024 段二灰稳定土的下承层表面平整、坚实、无坑洞，高程及路拱符合设计及规范要求。用 YZJ10 振动压路机对 K0+000-K1+024 段路基进行碾压检验。在碾

11、压过程中，发现 K0+067-K0+093 段土过干、表层松散，在上土前适当的洒水；对存在的坑洞或局部坑洼挖除 10cm 后换填灰土并夯实。在土基上恢复中线，中桩放样间距 10m，并在两侧路肩边缘外 0.5m 设指示桩，同时放样二灰土边线。在两侧指示桩上用红色反光纸标出二灰稳定土顶边缘的设计高。3.3.3 备料粉煤灰提前 3 天运至施工段落附近的路基上，运到现场的粉煤灰，要含有足够的水分，防止扬尘，在干燥和多风时，对料堆表面洒水保持湿润。对批量集中堆放的粉煤灰，塑料纸覆盖，避免雨淋过分潮湿。石灰土层铺筑完成后直接运至施工现场。二灰土用土由土场运至施工现场，在土场挖土时先将树木、草皮和淤泥等杂土

12、清除干净，土中的超尺寸颗粒应予筛除。3.4拌和、洒水、闷料摊铺前确定 3 个断面做好位置标识，测量下承层顶标高、铺土后标高和碾压后标高，检验松铺土层的厚度，符合预计要求。计算出每车的摊铺面积，然后在已完工检验的路基上，用白灰打出灰线方格，将土整齐地卸至方格内。推土机放土时用水准仪测设高程控制点，根据控制点高度推平放土。推土机粗平完成排压一遍后测设高程，采用平地机精平至规定标高和路拱并检测压实度、含水量。精平完成摊铺土表面要平整无坑洼，路拱标高符合规定要求。摊铺土作业在摊铺石灰、粉煤灰的前一天完成。摊铺长度按日进度的需要量控制，满足次日完成掺加粉煤灰石灰、拌和、碾压成型即可。摊料过程中，应将土块

13、、超尺寸颗粒及其他杂物拣除。如土中有较多土块，拌和机进行粉碎。3.4.1 拌和、洒水(1)采用稳定土拌和机进行拌和，拌合分两次进行，粉煤灰铺设完成后灰土拌合机进行第一次拌合。第一次拌合完成整平拖拉机稳压后铺设石灰，铺设完成进行第二次拌合。拌合前检测二灰的含水量，含水量损失过大则适量洒水，拌和机紧跟洒水车后面进行拌合。拌和深度直到稳定层底，并侵入下承层 5-10mm 左右。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，避免素土夹层。含水量过大，稳定土拌和机打滑时，先用旋耕梨拌合一遍。根据集料拌合的均匀程度和含水量确定拌合遍数。 (2)拌合完后检测混合料含水量，水分宜大于最佳含

14、水量 1%左右。若含水量低则用喷管式洒水车将水均匀地喷洒在拌后的混合料上，洒水距离应长些，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，应防止局部水量过大。(3)拌和过程中，拌合搭接 10cm 要及时检查拌和深度，每隔 5 米检查一次。拌和完成的标志是：混合料色泽一致，没有灰条、灰团和花面，没有粗细颗粒“窝”或“带”，且水分合适和均匀。出现拌合不均及夹层时及时通知拌和机返回重新拌合。拌合完成，局部不平部位人工找平后，拖拉机稳压，稳压时注意搭接，防止漏压。3.4.2 闷料根据检测的含水量，如已整平的土含水量过小，提前 12 个小时

15、在土层上洒水闷料补充水分量 V=*(w0 -w)/(1-w)式中：-碾压前土的密度（kg/m3）;w-土的天然含水量；W0-土的最佳含水量。洒水做到均匀，防止出现局部水分过多的现象，严禁洒水车在洒水段内停留和调头。3.5 撒设中线、边线和方格线摊铺粉煤灰、石灰之前根据指示桩用白灰放样中线、边线和方格线。3.6 运输、摊铺、整平(1)土运输用自卸汽车运输每车装土量要求相等，保证每车数量一致，按格卸料。达到一定长度时用推土机摊铺，平地机初平，用光轮压路机快速静压 2遍，防止其上层材料运输时碾出车辙。放土宽度大于设计宽度 50cm 以保证拌和机能够拌和到边。并通过高程测量检验是否达到计算高程，高出部

16、分用平地机铲除，不足部分补土。(2)摊铺石灰、粉煤灰：先摊铺粉煤灰拌合稳压后再摊铺石灰，石灰剂量增加 1%。根据计算出的每延米粉煤灰松方用量，用 3cm3cm 角钢制作梯形码方尺，在二灰土半幅中线位置将粉煤灰码方。粉煤灰由汽车运送到施工路段，并按照每延米的用灰量把粉煤灰码成梯形灰带根据实际施工需要码成两条灰带，灰条要顺直。监理验收后把粉煤灰按所需宽度采用人工均匀散开，如粉煤灰含水量小时适当洒水。(3)粉煤灰拌合完成整平碾压后撒设网格线，用小型运输车拉运袋装石灰到施工现场，计算每平方米用量按照网格面积所需的石灰用量摆放方格内。摆放完成监理工程师数量验收完成后，采用人工在方格内均匀散开。(4)放样

17、中线后按照松铺系数测设高程控制点通筋设定平地机找平基准面。平地机由两侧向路中心进行刮平，在设超高的平曲线段，平地机由内侧向外侧进行刮平。必要时，再返回刮一遍。刮平时多余的二灰土不准废弃于边坡上。最后一遍整平时若表层含水量低，用洒水车喷一遍水，以利于碾压成型，同时找平平地机带土作业，做到宁刮勿补。对于局部低洼处，应用齿耙将其表层 5cm 以上耙松，并用新拌的二灰级配集料找补平整。每次整形都要按照规定的坡度和路拱进行，并应特别注意接缝顺适平整。在整形过程中，必须禁止任何车辆通行。3.7 碾压(1)碾压组合方式：振动压路机、三轮压路机和胶轮压路机相组合的方式。(2)碾压顺序及遍数：先用振动压路机静压

18、 1 遍，然后振动压路机低振 1 遍、高振 2 遍，再用三轮压路机静压 2 遍，最后胶轮压路机 2 遍。碾压时由两侧路肩向路中心碾时，碾压过程行走顺直，低速行驶，重叠 1/2 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（两侧多压 2 遍）。压路机的碾压速度，头两遍以采用 1.51.7km/h 为宜，以后宜采用 2.02.5km/h。碾压时及时检测压实度，根据增长情况适时调整碾压方案。土路肩同底基层一起碾压。碾压工作必须连续完成，中途不得停顿。(3)二灰土碾压过程中，严禁压路机在已完成的或正在碾压的路段上调头和急刹车，以保证表面不受破坏。对于碾压过程中出现的翻浆，应及时翻开晾晒

19、，并碾压至规定的压实度。由于气温较高，为了防止起皮，碾压时间应控制在上午10 点前或者下午 4 点以后进行。如果发现起皮严重，用旋耕机及时拌和并重新碾压至规定压实度为止。桥头处 10 米范围内碾压，碾压过程稳定土表面要始终保持湿润。(4)接缝及桥头处处理：碾压完毕的石灰粉煤灰的端头立即将拌合不均匀、标高误差大或平整度不好的部分挂线垂直切除，保持接头顺直、整齐。下一作业段与之衔接处，普土及拌合空出 2m.，待整平时按照松铺厚度整平。3.8 养生碾压完成后立即进行养生，养生期不少于 7 天， 7 天养生期后不进行下一结构层的施工时，应继续进行养生，使二灰土表面经常保持湿润。防止二灰土因缺水损失强度

20、。养生时不能忽干忽湿，养生期间除洒水车外封闭交通。养生采用无纺土工布洒水覆盖的方法进行。4 灰土的质量控制4.1 含水量含水量测试准确与否对二灰土的压实度和强度有着较大的影响，二灰土在做标准击实试验和配合比试验时含水量的检测一般用烘干法，而实际施工过程中(碾压时、成强度试件时)含水量是用酒精烧干法检测的。对高塑性粘土做二灰土、这两种含水量的检测方法，测试结果相差较大，由于粘性土酒精：不易烧透，烘干法比酒精烧干法测出含水量大 23 个百分点。这样计算出的压实度也相差约2 个百分点，强度结果也不能代表二灰土的真实强度。因此，必须通过试验对比这两者的关系，使二灰土在配合比试验和现场测试时的含水量相统

21、一，在实际施工中应充分考虑其因素。作为施工人员必须严格掌握二灰土的含水量控制，作为施工人员必须严格掌握二灰土的含水量控制，在春、夏交接阶段由于气温高水份蒸发快，那么含水量略为比最佳含水量偏大 23%，如果在雨季或夏、秋交接时间，经常下雨，则施工含水量控制在最佳含水量为好。4.2 灰剂量石灰是二灰土强度的重要保证，实际施工过程中必须严格控制灰剂。4.2.1 标准曲线的建立结合现场施工情况，一般选用刚满足 3 级灰标准的消石灰；由于粉煤灰和土的 EDTA 耗量一般在 3.0ml 以下，而石灰的 EDTA 人耗量均在 90m1 以上，在配制标准溶液时，采用粉煤灰用量不变，石灰和土的比例变化来建立灰剂

22、量标准曲线。4.2.2 灰剂量的检测在施工现场取已拌和好的二灰土，不过筛直接检测；灰剂量稍低，根据斗种灰剂量的配合比结果，只要能保证二灰土的强度，可以不二次加灰；若灰剂量过低，则必须重新加灰拌和；各点灰剂量的偏差也能反映出掺灰的均匀情况。4.2.3 压实度强度压实度和强度是一对统一的指标，7d 无侧限抗压强度 o6Mpa 是指在 95的压实度标准下的结果。用溜砂法检测全层厚的压实度，按规范要求的频率进行检测，对短施工段落进行评定，最少不能少于 6 个点。压实度不合格的主要原因有：施工配合比不准确。这主要和粉煤灰的用量有关，粉煤灰的用量多则二灰土的最大干密度偏小，粉煤灰的用量少则二灰土的最大干密

23、度偏大。含水量不均匀。二灰土的表面含水量偏小，造成二灰土表面松散。二灰土的厚度太大，二灰土的下部碾压不密实。4.3 容易出观的质量问题及解决办法在施工过程中二灰土容易出现的质量问题，集中表现在不好成型，主要有三个方面，表层起皮，弹簧和裂缝。4.3.1 表层起皮现象二灰土表层起皮既影响美观又影响路面质量，由于这些起皮很容易形成夹层，起皮现象归纳起来有两种情况：第一是由于表层过湿，碾压时掌握不好二灰土被压路机轮子粘起，而出现的麻麻点点。并越积越多。第二是由丁表层含水量过小，碾压时发生推移而起皮，对于第一种情况而言，碾压时要掌握好时间，待表层接近最佳含水量时进行碾压。第二种情况的出现则比较麻烦，若是

24、整层灰土含水量均小于最佳含水量则应重新洒水补充水份后再拌合。若是因表面 23cm 厚二灰土含水量不够，则先洒水补充水份待表面二灰土接近最佳含水量不发生粘轮而进行碾压。4.3.2 二灰土弹簧现象二灰土弹簧现象有两种情况，一是由于二灰土过干出现干弹簧，二是由于二灰土过湿而出现湿弹簧，二灰土最佳含水量比较大，一般在 19左右，随着粉煤灰比例增加，最佳含水量也增大，因此，在二灰土拌合之后要控制好含水量，尽量减少弹簧现象的出现，从而加快施工进度。4.3.3 二灰土的裂缝现象二灰土由于配比、施工、养护不当很容易产生裂缝，在北围堤施工过程中也发现了裂缝现象。(1) 土质问题的影响土质塑指越高则二灰土出现的裂

25、缝机率越多，这是因为塑指高的土有较强的伸缩性，遇水发胀，烘干则收缩，因此在选择二灰土的土质时，应选择塑指在20 以下的土质，但不能低于 l0，如果塑指太低则影响二灰土强度。(2) 含水量的影响由于二灰土中有大部分粉煤灰、石灰成份对水的敏感性相对较弱，而施工时其含水量略比最佳含水量偏大 23，容易成型，且不起皮，并容易压实，但由于含水量增大，加上成型以后，水份的蒸发速度快，因此，二灰土中的土产生激烈的收缩从而导致二灰土开裂，含水量越大开裂的程度就越宽越深。(3) 养护不及时产生裂缝由于二灰土是接近或略大于最佳含水量时碾压成型的，成型以后，二灰土得不到及时养护，则容易产生表面开裂，这种开裂如果不与

26、土质互相影响，则开裂程度是轻微的，且深度较浅，但如果与上面三种情况叠加在一起，则将产生较深、越宽、面积较大的龟裂。另一个主要原因则是石灰、粉煤灰含有较高的化学活性物，像氧化钙一系列物理化学反应。发生反应时需要吸收水分子形成晶体变成晶体颗粒，同时在反应过程中进行放热也要蒸发一部分水份，在初期反应较快，如果水份得不到及时的补充，则很容易发生收缩裂缝。值得提的是应特别注意平整过程中二灰土表层水份的蒸发损失，因此要求上料时，二灰土略为高 12cm，由平地机刮送往前推移，随着二灰土多余料的增加施工人员可以借助装载机运送，这样可达到两个目的。一是杜绝了薄层贴补；二是减慢了二灰土表面的水份蒸发，这道工序十分关键，要求现场施工人员严格掌握，能收到事半功倍的作用。5 结束语二灰土施工虽然没有很多难以克服的难题，但是会经常出现很多常见的问题，这就要求我们在施工过程中，严格控制材料质量，按照要求施工，不偷工减料，建造高品质的路桥工程。参考文献1李保国，刘利民；二灰土在地基处理中的应用研究J；粉煤灰；1999年06期.2平树江，刘海威，曹志屏；二灰土配合比与施工质量控制J；山东交通科技；2000年01期.103关贺，张敏江，李辉；二灰稳定集料基层最佳配合比研究A；第一届中国水利水电岩土力学与工程学术讨论会论文集（下册）C；2006年.