沪宁高速公路常州段二灰底基层的施工技术

天津市第五市政工程公司在沪宁高速公路常州段共承包三个合同标段，其中有面积358000m2，厚度为18cm石灰粉煤灰底基层。常州属苏南多雨地区，当地年平均气温16.4℃，地面温度18.5℃;降雨日数122d，降雨量1180.7mm，蒸发量1594.9mm;相对湿度78%，雨季月平均相对湿度80%～84%左右。在这雨天多、降雨量大、蒸发量高、湿度大的地区施工，对于我们这支习惯在北方干燥地区施工队伍，是第一次遇到。历时20个月的施工，也是一个不断探索、深化认识的过程，而我们也正是加强了对混合料的含水量控制，终于圆满完成底基层施工。监理检验结果为：密实度检查1856点，≥95%的为1798点，占总数96.9%，最小极值为93.3%;纵断高程检测1234点，满足允许误差+5mm～-15mm有1218点，占总数的98.7%，极值为+10mm和-24mm;平整度检测均符合15mm的要求，弯沉值均小于允许弯沉值1.5mm，其中小于1.0mm的点占60%以上。各项指标均达到沪宁高速公路技术规范的技术要求，因而得到了业主的好评。
　　1　施工方法
　　1.1　材料准备
　　1.1.1　石灰
　　使用江苏宜兴产石灰，其有效氧化钙和氧化镁含量满足JTJ034—93表中Ⅱ级以上生石灰要求，其氧化镁含量一般小于4%，在施工前要保证充分消解，时间为7～8d。
　　1.1.2　粉煤灰
　　来源于戚墅堰发电厂燃烧煤粉产生的粉状灰渣。为江苏省高速公路指挥部直供材料。送料检测技术指标为：比表面积27.9m2/g，烧失量7.98%，SiO2、AL2O3和Fe2O3的含量分别为55.26%、25.86%和4.76%，干密度0.826g/cm3，属Ⅱ级粉煤灰。其粒度分布见下表：　

　　粉煤灰运输为水路，多为40～80t单船运载。
　　由于粉煤灰是湿排的湿灰，平均含水量D1标75.6%、D4标74.3%、D5标76.3%。因此，如何尽快降低含水量成为施工的关键。为此，我们采取了以下措施：
　　(1)码头(料场)四周开挖临时排水沟，使渗出的水分能及时排出，并引出码头以外的取土坑中。
　　(2)在码头场地设置碎石滤层。首先将料场进行整平，形成中间高，四周低，坡度为3%～5%的锥形体。然后铺设厚10cm左右的石料(料径>40mm)，在其上面铺设土工布形成滤层。采用土工布的主要技术指标为：单位重440g/m2，厚度不小于3mm，渗透系数2.16×10-1cm/s。
　　(3)翻堆倒运。当粉煤灰的含水量降至40%左右时，及时进行翻堆倒运。作用有：
　　①以防因新卸船的过湿粉煤灰水分的渗入又加大其含量;
　　②加速堆料场地的周转;
　　③促进水分蒸发。
　　1.2　试验段
　　二灰底基层初期强度较低，成型较难。根据《技术规范》要求以及在江南多雨地区施工二灰底基层的特殊环境，我们认真做好试验段工作，以确定正确施工配合比，施工机械的最佳组合及在此状态下的压实系数等。
　　1.2.1　施工配合比
　　根据《技术规范》要求，混合料7d无侧限抗压强度应大于0.7MPa。按部颁《无机结合料试验规程》进行试验，其不同配合比和龄期7d无侧限抗压强度值汇

总如表2：

　　

　　经监理批准，最后采用15%石灰、85%粉煤灰的配合比作为施工配合比。
　　1.2.2　施工机械组合
　　试验段结果检查表明，最佳机械配备情况如表3：　　

1.2.3　压实系数
　　在做试验段的同时，检测了60个非对应点的机械松铺厚度和压实厚度，其平均压实系数为1.12。考虑到施工方法、误差及各种损耗，现场采用1.17。
　　1.3　施工工艺
　　1.3.1　施工工艺流程图
　　施工工艺流程图见图1。
　　


　　1.3.2　施工准备
　　(1)施工放样。在结构层施工前，对中心线位及水准点高程必须进行准确敷设和复测。
　　(2)路槽整形。施工前对下承层路槽必须进行修整，洒水碾压形成合格的作业面，验收合格后再进行二灰底基层施工。
　　(3)培土肩。人工配合机械回填两侧土方，有8t双钢轮压路机碾压一遍，切槽，保证结构宽度和减少混合料浪费。
　　1.3.3　混合料拌和
　　混合料拌和采用厂拌混合料。配备四川产新津—200型拌和机，生产能力为150～200t/h。由于粉煤灰用量较大，故采用三个料斗入仓，石灰使用一个，粉煤灰使用二个。计量控制在试拌时调整;即通过下设的变速平皮带可调节开口，由试验人员进行调试，来获得满意的施工配合比。拌合前测定材料含水量情况，决定拌合加水量。由拌缸流出的拌合混合料先进入临时贮料仓内，以保证水分损失。再待运到施工现场。
　　1.3.4　运输
　　打开半自动开启闸门将贮料仓内混合料卸到自卸汽车上，及时运到施工现场。按计量，人工指挥分散卸料。
　　1.3.5　找平碾压
　　(1)粗找平。首先用推土机对分散料进行粗找平，用人工每20m做一个断面，4点控制高程和横坡度，此时压实系数考虑为1.30。
　　(2)初压。对初找平后的二灰面用振动压路机快速微振1～2遍，目的是暴露粗找平时的不平整和虚实情况。对局部低凹情况，刨松填补后再进行细找平。
　　(3)细找平。在初压后，用人工每10m断面在距中心线1.5m处，给定高程控制点，用配带自动找平系统的平地机进行细找平。先做出基准面，再顺序沿基准面找平，作业前先将横坡度自动调平系统调整好。找平时随时检查控制点高程，必要时在二灰外侧也标出高程控制点。此时的压实系数按1.17考虑。
　　(4)复压。用CA25振动压路机对细找平后的二灰进行碾压。每次重叠1/2～1/3轮宽，碾压速度控制在1.5～2.0km/h范围内。碾压遍数为3～4遍。
　　(5)终压。采用胶轮压路机碾压，速度控制在2.0～2.5km/h范围内，碾压遍数达4遍以上。为保持二灰表面处于潮湿状态，及时添洒少量水份。严禁压路机在碾压路段上调头和急刹车，以保持表面的稳定。
　　(6)局部压实。对构筑物两端、桥台附近等，采用振动夯板进行压实，达到相同的密实度为止。
　　(7)接缝处理。由于采用半幅全宽用平地机施工，不存在纵缝处理。横缝处理方法：两工作段的搭接部分，采用对接形式。如第二天不能施工，再施工时则清除未碾压部分，采用在压实段人工切直茬与新作业段相接的直茬处理方法。
　　(8)养生。终压后要及时养生。保持使二灰表面呈潮湿状态。注意洒水时勿用水龙头直接喷洒二灰表面，造成未成形的二灰浆唧出路基外或出现凹凸不平现象。养生时间应不少于7d。
　　2　体会
　　2.1　严格控制含水量
　　(1)控制粉煤灰含水量。特别是在粉煤灰含水量偏大时，极易在拌和时堵塞，以至影响施工配合比和进度。
　　(2)控制混合料含水量。偏小时，由于蒸发量大表面易出现风干现象;偏大时，则不能及时碾压而影响强度形成。实践证明，宜在最佳含水量的-1%～+5%比较理想。
　　(3)雨季施工，要加强天气预测。南方阵雨多，注意粉煤灰料堆和拌和机粉煤灰料斗的苫盖，以缩短停机拌和时间。
　　(4)安排好计划，缩短工作段。
　　(5)摊铺时遇雨，要在路槽上堆大堆。雨停后及时排水，视灰浆损失程度，决定添加熟石灰数量。
　　2.2　及时碾压
　　在合适的含水量进行碾压是保证密实度的关键。我们有2.3%不合格点，是因含水量偏大;0.8%的不合格点，是因为含水量偏小所造成。
　　2.3　养生要及时
　　地表温度高，蒸发量大，易造成粉尘飞扬，既影响整体外观和质量，又污染环境。
　　2.4　管制交通
　　养生期间，严禁施工车辆、机械行驶，至少封闭一周交通。二灰前期强度较低，过早开放交通，易出现松散、强度不足等现象。