五洲大道石灰土施工工艺实践与研究

摘要:本文主要介绍了使用宝马拌和机、平地机和土方机械进行石灰土路基的施工过程及需要注意的问题，为类似的工程施工积累了有益的经验。
　　关键词:石灰土;路基;路拌法;闷料;整形;碾压;控制
　　1、概述
　　1.1工程概况
　　五洲大道(浦东北路-外环线)是上海市路网规划骨干道路的组成部分，是上海市城市规划道路交通骨架系统“四环十连”中的连线之一。五洲大道西侧经翔殷路越江隧道工程、汶水路，通过沪嘉高速公路与江苏沿江通道相连，向东通过沪崇苏越江通道，连通上海的长兴岛、崇明岛和江苏苏北地区，组成我国东南沿海的一条重要公路。工程位于浦东新区高行镇、高东镇境内，横穿外高桥保税区，承担浦东新区对外交通功能。
　　本工程西起浦东北路西侧(K0+303.34)，与翔殷路隧道相接，东至外环线五洲大道立交东侧赵家沟北延伸(K6+790.700)，与A30(界河-外环线)工程相接，全长7.09km。施工图划分为10个标段，我项目部施工的四标段，主线工程范围K3+300-K3+787.796。路线长487.796米。
　　1.2道路工程设计
　　1.2.1平面设计:
　　1.2.1.1线路走向采用初步设计方案，本标段为一直线;
　　1.2.1.2金京路西侧有一双进出的出入口;
　　1.2.2纵断面设计:主线最低设计标高4.8米，地面集散车道最低设计标高为4.46米。
　　1.2.3标准横断面:
　　1.2.3.1路段标准横断面:8.5M绿化带+3.0M土路肩+25.5M车行道+6.0M中央分隔带+28.75M车行道+3.0M土路肩+5.25M绿化带=80米;
　　1.2.3.2有地面集散车道的标准横断面:8.5M绿化带+3.0M土路肩+8.5M地面集散车道+1.0M分隔带+16M机动车道+6.0M中央分隔带+16M机动车道+1.0M分隔带+11.75M地面集散车道+3.0M土路肩+5.25M绿化带=80M。
　　道路采用直线型路，车道路横坡2%，土路肩横坡3%。
　　1.3路面设计
　　五洲大道主线主线机动车道:
　　4cmSMA13(改性沥青)
　　6cm中粒式沥青混凝土(AC-201)
　　8cm粗粒式沥青混凝土(AC-251)
　　1cm稀浆封层
　　40㎝水泥稳定碎石
　　30㎝石灰土路基(7%)
　　1.4工程数量
　　本标段主线道路30cm厚石灰土路基16000m2。
　　1.5施工工期
　　根据五洲大道工程指挥部的统一部署，本标段的石灰土施工工期自2006年5月28日至6月15日。
　　1.6 石灰土路基施工质量控制指标
　　1.6.1石灰设计掺量为7%，即石灰:干土=7:93(质量比)
　　1.6.2 7天饱水抗压强度RC≧0.8Mpa;
　　1.6.3磨细生石灰有效CaO+MgO含量≧70%，最大粒径小于0.2mm;
　　1.6.4压实度按重型标准≧95%控制;
　　1.6.5路基代表弯沉值应小于300(0.01mm);
　　1.6.6其他质量控制标准参照设计和相关规范执行。
　　1.7施工工艺确定:
　　根据五洲大道工程指挥部的要求，五洲大道全线石灰土路基采用统一工艺、统一设备，路拌使用宝马拌和机、平地机联合作业。
　　2、实施过程
　　2.1施工准备
　　2.1.1土路基处理
　　施工现场根据原地面标高的情况，先清除30cm耕植土及原先堆积土，将路基标高控制到灰土底标高(主线绝对标高以3.91m控制)，并使用12-15吨三轮压路机碾压，对标高不足需回填土部位进行回填，保证压实度达到重型标准≧95%的要求。并按规范要求的质量标准进行验收。
　　2.1.2按设计图纸要求设置纵、横向盲沟
　　纵向盲沟设在车行道两侧及中央分隔带内，横向盲沟间距按17.5米设置。纵横向盲沟接通。
　　2.1.3设置排水明沟
　　根据地下水位比较高的情况(在自然地面以下60-80cm)，在土路基(3m宽)外侧开挖临时排水沟，其深度按石灰土底标高向下1.2米，下底宽度0.80米，边坡按1:1控制。不定时将渗出的地下水抽出，以整体降低地下水位标高，并作为地面排水明沟。 　　2.1.4回填石灰土路拌用素土
　　本道路石灰土采用路拌施工工艺，对标高达不到石灰土面标高的路提，需将稳定的素土回填到标高，用并12t-15t三轮压路机进行3-4遍碾压检验。按设计的坡度和路拱进行整形。
　　2.1.5原材料试验
　　2.1.5.1根据指挥部要求，在试验段增加土源的塑限、液限、塑性指标的室内试验内容。试验结果:液限达到39.2%，塑限达到22.5%，塑性指数IP达到16.7%。属于亚黏土一类，对于石灰土拌和较为有利。
　　2.1.5.2击实试验:现场土源重型击实试验最佳干密度1.78g/cm3，最佳含水量15%;土:石灰(93:7)重型击实试验最佳干密度1.75g/cm3，最佳含水量17.4%。
　　2.1.5.3磨细生石灰材料理化性能检测
　　磨细生石灰使用宜兴市张渚镇东下建材厂产品，经检测，石灰中的有效氧化钙镁含量达到75%。
　　2.1.5.4土路基含水量的测定，酒精燃烧法得知在石灰土底标高以下10cm、30cm深处的含水量平均分别达到20.70%、28.09%，含水量较大，这对施工石灰土产生不利，有可能在石灰土施工碾压后，产生“弹簧”现象(在3标段石灰土路基试验段实施时已发生石灰土施工碾压后产生“弹簧”现象)，应采取加固措施。
　　2.1.6石灰桩施工
　　根据土路基含水量较大的工程的情况，指挥部决定对本标段石灰土路基采用石灰桩加固路基的技术措施。石灰桩直径为10cm，深度为石灰土底标高向下1.0m，用块灰填充高度为70cm，上部30cm用素土封口。桩于桩间距为1.50m，呈梅花形布置。石灰桩设置应超出路面宽度50cm。实际施工中，考虑石灰桩成孔后出现缩孔现象，故将桩孔扩大到φ150mm，成孔深度增加20cm，以保证石灰桩的孔径和有效深度。
　　2.2路拌法施工
　　2.2.1施工放样
　　2.2.1.1在已整形的回填土上的道路两侧路肩边缘处设指示桩，以控制石灰土路基的宽度。
　　2.2.1.2在两侧指示桩上明显标记标出石灰土层边缘的设计高。
　　2.2.2材料准备
　　磨细生石灰为袋装材料，由厂家直接送到现场，现场搭设石灰仓库，并用塑料布覆盖，确保石灰不被日晒雨淋。
　　2.2.3卸置和摊铺石灰
　　2.2.3.1按计算所得的每100kg(50kg/袋)纵横间距用石灰在土层上做标记，同时划出摊铺石灰的边线及网格线。
　　石灰土掺量控制计算:(石灰土:土=7:93，密实度取1.75t/m3)。15cm厚石灰土，每平方米石灰土质量:
　　0.15m×1m×1m×1750g/m3=262.5kg
　　每平方米石灰土(15cm厚)需用石灰土数量:
　　262.5kg×7%=18.375kg
　　每100kg生石灰可摊铺面积:
　　100kg÷18.375kg/m2=5.442m2
　　2.2.3.2小翻斗车驳运袋装磨细生石灰，按网格卸料，用刮板人工将石灰均匀摊开。石灰摊铺完后，表面没有空白位置。
　　2.2.3.3作业人员穿工作服，脖颈围上毛巾，戴上手套、口罩、防护眼镜、防护帽等劳防用品，防止灰、土对人体的侵蚀伤害。
　　2.2.4宝马拌和机拌和石灰土
　　2.2.4.1第一皮石灰土拌和
　　在摊石灰完成后，应紧跟拌和工作。本工程采用宝马拌和机，按照30cm厚石灰土分二次拌和的顺序，由两侧向中间进行拌和，共进行两遍，保证接搓部位的搭接，并控制好第一皮的拌和深度。