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浅谈土壤固化剂基层施工

发布日期:2019-03-05 14:00:26 作者:中科盛联

土壤固化剂是道路基层施工中使用效果非常好的材料,在基层施工中应用其稳定的作用及其随龄期增长而增长的强度、板结性和水稳性,用来作基层(底基层),都具有明显的优点,在技术和经济上都有重要意义,本文对基层施工工程中土壤固化剂基层施工工艺进行探讨。 

 一、施工准备 
    1.技术准备 
    原材料试验。在土壤固化剂基层施工前,应取所定料场中有代表性的土样进行以下试验:颗粒分析、液限和塑性指数、击实试验、。此外,还需检验水泥的标号。初终凝时间及其安定性。按照土壤种类及其特质确定与土壤固化剂的配合比和土壤的最佳含水量、最大干密度;施工前进行100m的样路施工,确定机械组合效果、施工方法, 确定验收的各项指标达到国家标准。
  
  2.混合料的配置微信图片_2018112914473615.jpg
  (1) 固化土混合料可按下列比例进行配制
  A 做路面基层用
  a水泥类固化土:水泥剂量为6-8%,固化剂用量为0.012-0.018%;
  b石灰类固化土:石灰剂量为4%,固化剂用量为0.012-0.015%
  
  B 做路面底基层用
  a水泥类固化土:水泥剂量为4-6%,固化剂用量为0.012-0.018%;
  b石灰类固化土:石灰剂量为4%,固化剂用量为0.012-0.015%
  (2)规定的压实度,分别计算不同剂量的试件应由得干密度。
  (3)按最佳含水量和计算得出的干密度制备试件。进行强度试验时,作为平行试验的最少试件数量应不少于6个,偏差系数小于10%。若偏差系数不符合规定,则应重做试验,并找出原因,加以解决。如不能降低偏差系数,则应增加试件数量。
  (4) 试件在规定温度下封闭养生6d,浸水24h后,按《公路工程无机结合料稳定材料试验规程》(JTJ057-94)进行无侧限抗压强度试验。
  (5)计算试验结果的平均值和偏差系数
  (6)根据表a、表b的强度标准,选定合适的胶结材料和固化剂剂量。此剂量试件室内试验结果的平均抗压强度R应符合公式要求:
  R≥Rd/(1-ZaCv)
  式中:Rd——设计抗压强度(表a、表b)
   Cv——试验结果的偏差系数(以小数计)
   Za——标准正态分布表中随保证率(或置信度α)而变的系数,高速公路和一级公路应取保证率95%,即Za=1.282。
  (7)施工实际采用的土固精溶液剂量应比室内试验确定的剂量略高。
  

微信图片_20181129144736.jpg  3.机具准备 
     主要机械:搅拌机、振动压路机、轮胎压路机、洒水车。厂拌 时选用拌合机、松土机或装齿耙的平地机或推土机,路拌时选用路拌机、旋耕机、多铧犁,没有洒水车的用洗车机代替也可等。 
    
  二、土壤固化剂基层施工分为厂拌法和路拌法,两种施工方法的施工工艺有所不同,各有特点。 
    a 厂拌法 
   厂拌法的施工工艺流程是路床压实、稀释固化剂稀释液、拌合、运输、摊铺、排压、刮平、碾压、覆盖养生。在使用厂拌法时,需注意清除路床表层积水、垃圾及松软土控制路床平整度。路床压实时,应先稳压后振动再碾压,压实度要达到检测要求。压实后,如路床出现弹簧,应及时清理弹簧路床下的松软土或其他杂物,然后回填;路面开裂应及时翻晒,也可加适量的石灰或水泥搅拌;如果出现路床表面翘皮,首先清除表面翘皮部分,然后用旋耕机打毛表层,再加适量的灰土,再压实。
    b 路拌法 
    路拌法的施工工艺流程是路床压实、素土准备、摊平、铺撒水泥、拌合、喷洒固化剂稀释液、再次拌合、排压再次刮平、碾压、覆盖养生首先是路床压实,一般采用18-22t的压路机把路床按先静压后振动再静压的方式压实,以确保路床的稳固。
  接下来是准备素土,再把它摊平,把准备好的土壤均匀摊铺于作业面上,摊铺的素土应为要求压实厚度的1.5倍左右,把土壤摊平之后就是铺撒水泥,可以采用人工方法,一般按照混合料4%-6%的比例,把水泥均匀的摊撒于作业路面,待水泥铺撒均匀后,使用中置式搅拌机进行拌合,如果没有搅拌机,也可采用大型农用旋耕机。
  然后是喷洒固化剂稀释液,应根据作业面土壤的最佳含水率和最大干密度准确计算出固化剂所需剂量和水的重量,一般使用比例为0.012%——0.018%,再用压力洒水车分次喷洒固化剂稀释溶液,喷洒固化剂时,同样采用专用拌和机、农用旋耕机等设备,紧跟在洒水车后面拌合土壤,边洒水边拌合,以确保拌合均匀。拌合深度应达固化剂底面,并浸入下层5-10mm,以利于下层连接。同时为了保证拌合均匀,需以人工配合,挑拣出不合格的土壤团粒,消除粗细颗粒窝(土块的最大尺寸不应大于15mm),及时调匀局部过干或过湿区。拌合时,还要及时检测拌合土含水量和PH值,及时补充水份使其达到工艺要求。
  接着是再次刮平和排压,在拌合均匀后,需立即用平地机进行初整形和细整形,达到规定平整度和路拱坡度。对于局部低洼处,应把表层耙松5cm后补料找平,排压时可采用履带式机器来回3-4次。接下来就是关键的工序——碾压,碾压应在混合料处于最佳含水量或略大于最佳含水量1%-2%时进行。可以先用轻型压路机配合重型钢轮和胶轮震动压路机按照碾压方案在结构层全宽内进行多次碾压,以达到95%以上的压实密度。 在碾压时,必须使稳定土表面保持湿润,必要时补洒少量的水。碾压结束前,用平地机进行终平,修整局部低洼不平处,达到顺适,符合设计要求即可,有条件的地方还可以用羊角机碾压一次。
  作业完毕,最好进行覆盖养生,固化土结构层完成施工日最低气温应在3℃以上,经历半个月左右温暖和热的气候养生为最佳。在固化土结构层尚未铺封层和面层时,一般不开放交通,有条件的地方或等级不是很高的道路,施工完毕即可通车。
     
    三、应注意的问题
     
    使用固化剂进行基层施工时,最好避开雨季,以免造成土壤含水量过大,影响效果,在基层施工中,只要密切注意拌匀和充分压实两个环节,就可以使固化剂发挥出最好的胶结作用,从而使建造的道路达到高抗压强度、高斥水性和高承载能力。采用路拌法进行固化剂基层施工组织要严密,要采用流水作业,最好把材料边拌合边运至现场进行摊铺,以防止混合料堆积和堆底不净现象,并尽可能的缩短从喷洒到碾压的施工时间。