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碎石基層的質(zhì)量通病及防治
六、碎石基層的質(zhì)量通病及防治
(一)碎石材質(zhì)不合格
1.現(xiàn)象:
(1)材質(zhì)軟、強(qiáng)度低。
(2)粒徑偏小,塊體無(wú)棱角。
(3)偏平細(xì)長(zhǎng)顆粒多。
(4)材料不潔凈,有風(fēng)化顆粒.含土和其他雜質(zhì)。
2.原因分析:
(1)料源選擇不當(dāng).材料未經(jīng)強(qiáng)度試驗(yàn)和外觀檢驗(yàn),即進(jìn)場(chǎng)使用。
(2)材料倒運(yùn)次數(shù)過(guò)多或存放時(shí)被車輛走軋,棱角被碰撞掉。
(3)材料存放污染,又不過(guò)篩。
3.危害:材質(zhì)軟,易軋碎。材質(zhì)規(guī)格不合格或含有雜物,形不成嵌擠密實(shí)的基層。碾壓面層時(shí),易搓動(dòng),裂紋,達(dá)不到要求的密實(shí)度。
4.治理方法:注意把住進(jìn)料質(zhì)量關(guān)。材料應(yīng)該選擇質(zhì)地堅(jiān)韌、耐磨的軋碎花崗石或石灰石。材料要有合格證明或經(jīng)試驗(yàn)合格后方能使用。碎石形狀應(yīng)是多棱角塊體,清潔無(wú)土,不含石粉及風(fēng)化雜質(zhì);并符合如下技術(shù)要求及規(guī)格:
(1)抗壓強(qiáng)度大于80MPa。
(2)軟弱顆粒含量小于5%。
(3)含泥量小于2%。
(4)扁平細(xì)長(zhǎng)(1:2)顆粒含量小于20%。
(5)規(guī)格應(yīng)為3~7cm。
(二)干碾壓
1.現(xiàn)象:碾壓時(shí)。不灑水或?yàn)⑺啃?,于碾壓?BR> 2.原因分析:不懂操作或違犯操作規(guī)程,圖省工省事,不顧質(zhì)量。
3.危害:碎石在干燥狀態(tài)下碾壓,在未達(dá)到規(guī)定碾壓遍數(shù)時(shí),石料已有碾碎,則不敢多壓,在輪跡明顯,嵌擠不緊密狀態(tài)下完成工序。達(dá)不到要求的密實(shí)度。
4.治理方法:要按操作規(guī)程要求的規(guī)定碾壓。
(1)石料攤鋪平整后,先進(jìn)行穩(wěn)壓,即用6~8t(或8~10t)兩輪壓路機(jī)由路邊向路中穩(wěn)壓兩遍后。要灑水2~2.5kg/mz,以后隨壓隨打水花,用水量約lkg/m2保持石料濕潤(rùn).減小摩阻力。
(2)碾壓成活階段:用12~15t三輪壓路機(jī),在碾壓至設(shè)計(jì)密度的全過(guò)程中均需隨壓隨打水花,總用水量12~14kf/m2。
(3)撒布嵌縫料前;也要灑水。嵌縫料在碾壓2~3遍即要灑水一次,每次不大于lkg/m2。
(4)碎石基層成活后仍需在濕潤(rùn)狀態(tài)下養(yǎng)生。
(三)嵌縫工序質(zhì)量差
1.現(xiàn)象:
(1)嵌縫料規(guī)格偏小。
(2)撒布過(guò)多或過(guò)少或撒布不均,不加掃墁,局部有浮料,局部又無(wú)料。
2.原因分析:
(1)進(jìn)料不把關(guān),規(guī)格不對(duì)。
(2)撒料工序違犯操作規(guī)程.粗制濫造。
3.危害:
(1)嵌縫料規(guī)格小于3~7cm碎石的縫隙,再加上掃墁不勻.局部無(wú)料,又局部壅堆。不易將碎石空隙嵌緊,這樣將降低碎石的穩(wěn)定性。
(2)未填滿碎石空隙,浪費(fèi)瀝青混合料。
(3)浮料擁堆,使面層瀝青混合料與碎石基層粘結(jié)不緊,易搓動(dòng)揭皮。
4.治理方法:
(1)嚴(yán)把進(jìn)料關(guān),其嵌縫料規(guī)格應(yīng)為1.5~2.5cm小碎石,應(yīng)清潔無(wú)土,無(wú)石粉,無(wú)雜物。
(2)按0.5m3/100m2撒布,不能省略掃墁工序,一定切實(shí)掃墁均勻,嵌縫嚴(yán)密,嵌縫料不得浮于表面或聚集形成一層。
七、石灰土基層(墊層)的質(zhì)量通病及防治
石灰土強(qiáng)度的形成原理,是在粉碎的土料中摻人適量的具有一定細(xì)度的石灰,在最佳含水量下壓實(shí)后。既發(fā)生了一系列物理力學(xué)和物理化學(xué)作用,形成石灰土的強(qiáng)度?;液屯涟l(fā)生系列相互作用,形成板體,提高了強(qiáng)度和穩(wěn)定性。但是由于違反施工操作規(guī)程出現(xiàn)了下述諸多通病。
(一)攪拌不均勻
1.現(xiàn)象:石灰和土摻和后攪拌遍數(shù)不夠,色澤呈花白現(xiàn)象。有的局部無(wú)灰,有的局部石灰成團(tuán)。更有甚者,不加攪拌,一層灰一層土,成夾餡“蒸餅”。
2.原因分析:
(1)原北京市政局規(guī)程規(guī)定,石灰土人工攪拌7~8遍,1976年修訂規(guī)程規(guī)定攪拌不少于3遍,就是這個(gè)數(shù)也做不到,總之,拌和遍數(shù)不夠。
(2)無(wú)強(qiáng)制攪拌設(shè)備,靠人工,費(fèi)時(shí)費(fèi)力。加上管理不嚴(yán),便不顧質(zhì)量,粗制濫造,攪拌費(fèi)力,不愿多拌。
3.危害:石灰土的結(jié)硬原理,是通過(guò)石灰的活性(石灰中含有的CaO和MgO)與土料中的離子進(jìn)行交換,改變了土的性質(zhì)(分散性、濕坍性、粘附性、膨脹性),使土的結(jié)合水膜減薄,提高了土的水穩(wěn)定性。石灰(Ca(OH)2)吸收空氣中的碳酸氣,形成碳酸鈣,石灰中的膠體逐漸結(jié)晶,石灰與土中活性的氧化硅(SiO2)和氧化鋁(A12O3)的化學(xué)反應(yīng),生成硅酸鈣和鋁酸鈣,使石灰和土的混合體逐漸結(jié)硬等物理化學(xué)作用,均需要石灰顆粒與土顆粒均勻摻和在一起才能完成。如果摻和不均,灰是灰,土是土,土與灰之間的相互作用將不完全,石灰土的強(qiáng)度將達(dá)不到設(shè)計(jì)強(qiáng)度。
4.治理方法:按施工技術(shù)規(guī)程的規(guī)定:
人工攪拌:
(1)將備好的土與石灰按計(jì)算好的比例分層交疊堆在拌和場(chǎng)地上;
(2)對(duì)鍬翻拌三遍.要求拌和均勻,色澤一致,無(wú)花白現(xiàn)象。土干時(shí)隨拌隨打水花。加水多少。以最佳含水量控制。
機(jī)械攪拌:方法很多,有用平地機(jī)攪拌,專用灰土拌和機(jī)攪拌。農(nóng)用犁耙攪拌。不管用什么方法就地?cái)嚢瑁紤?yīng)嚴(yán)格按規(guī)程操作.保證均勻度、結(jié)構(gòu)厚度、最佳含水量。最好的辦法是實(shí)行工廠化強(qiáng)制攪拌。
(二)石灰土厚度不夠
1.現(xiàn)象:石灰土達(dá)不到設(shè)計(jì)厚度,特別是人行道石灰土基層表現(xiàn)尤為突出,造成小方磚步道下沉變形。
2.原因分析:
(1)省略了路床工序,對(duì)土路床的密實(shí)度、縱橫斷高程、平整度、寬度指標(biāo)未予控制。
(2)不做土路床.就地翻拌,遇土軟時(shí),翻拌深度就深,灰土層厚,遇土硬時(shí),翻拌深度就淺,灰土層就薄。
3.危害:石灰土基層的厚度不均勻,承載能力大小不同,薄弱部位極易損壞,特別是人行道石灰土基層,北京的常規(guī)設(shè)計(jì)厚度是15cm,但常發(fā)現(xiàn)有3cm、5cm厚的,所以一經(jīng)投入使用,立即出現(xiàn)沉陷變形,這種情況經(jīng)常發(fā)生。
4.治理方法:要按質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的土路床工序,控制土路床的縱橫斷高程、平整度、寬度、密實(shí)度。在這個(gè)基礎(chǔ)上再按(一)“攪拌不均”通病的治理方法,攪拌、攤鋪石灰土,灰土層厚就能保證均勻。
(三)摻灰不計(jì)量或計(jì)量不準(zhǔn)
1.現(xiàn)象:在石灰土摻拌過(guò)程中,加灰隨意性較強(qiáng),不認(rèn)真對(duì)土、灰的松干容重進(jìn)行試驗(yàn)計(jì)算?;螂m有計(jì)量只是粗略體積比。
2.原因分析:
(1)管理人員和操作人員不了解劑量是直接影響著灰土強(qiáng)度的重要因素。
(2)管理人員未經(jīng)試驗(yàn)計(jì)算或雖經(jīng)試驗(yàn)計(jì)算但對(duì)操作者交底不清。
3.危害:在生產(chǎn)實(shí)踐中.石灰劑量應(yīng)不低于6%.不高于18%,如果計(jì)量不準(zhǔn),低于6%或高于18%都會(huì)使灰土強(qiáng)度降低。
4.治理方法:石灰土的石灰劑量.是按熟石灰占灰土的總干重的百分率計(jì)算。經(jīng)濟(jì)實(shí)用的劑量是10%~14%。北京地區(qū)石灰土結(jié)構(gòu)層的含灰劑量通常采用12%,石灰處理土基通常采用9%。要取得準(zhǔn)確的劑量,就應(yīng)經(jīng)過(guò)試驗(yàn),取得如表1-3-7“石灰體積和質(zhì)量換算表”的數(shù)據(jù)。
如果無(wú)試驗(yàn)資料,12%石灰土,壓實(shí)厚度15cm。以人工上土為例.土松鋪22~24cm,石灰松鋪6cm;壓實(shí)厚度20cm,土松鋪30~32cm,石灰松鋪8cm。按上述土、灰厚度比例關(guān)系.大致是4:1,如果是石灰處理土基15cm(實(shí)厚),加灰6%,那么石灰松鋪厚度便是3cm。如果9%,松鋪厚度便是4.5cm。
(四)石灰活性氧化物含量低
1.現(xiàn)象:石灰經(jīng)試驗(yàn)氧化鈣和氧化鎂活性氧化物含量低于60%的Ⅲ級(jí)灰標(biāo)準(zhǔn)。特別是當(dāng)前市政工程上大量使用的袋裝生石灰粉.發(fā)現(xiàn)不少低于Ⅲ級(jí)灰標(biāo)準(zhǔn),灰中含有大量非活性的生石灰面粉。
2.原因分析:
(1)購(gòu)進(jìn)的是劣質(zhì)石灰或劣質(zhì)生石灰粉。
(2)石灰存放時(shí)間過(guò)長(zhǎng),失效。
3.危害:石灰土強(qiáng)度的形成的影響因素有內(nèi)因和外因兩方面。屬于內(nèi)因的有土質(zhì)、灰質(zhì)、石灰劑量、含水量與密實(shí)度等。屬于外因的有時(shí)間、溫度、濕度與機(jī)械壓實(shí)及行車作用等。石灰的等級(jí)愈高.其氧化鈣和氧化鎂的含量也就愈高,在同樣石灰劑量下.對(duì)土的穩(wěn)定效果就愈好。石灰的細(xì)度愈大.其比表面也就愈大,在同樣劑量的條件下與土顆粒發(fā)生的作用也就愈充分,強(qiáng)度形成的也就愈大。當(dāng)石灰等級(jí)低于Ⅲ級(jí),或石灰存放時(shí)問(wèn)過(guò)長(zhǎng),石灰中的活性氧化物含量將大大降低,所起的作用類同于降低石灰土中石灰劑量的作用,使石灰土的板體作用削弱。劣質(zhì)灰往往細(xì)度偏小,弱化了石灰與土粒所發(fā)生的一系列作用,使石灰土的強(qiáng)度增長(zhǎng)緩慢。因此,如果石灰的活性氧化物含量低,用其所拌制的石灰土就達(dá)不到規(guī)定配比要求的強(qiáng)度。
4.治理方法:
(1)要采用不低于Ⅲ級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的石灰。
(2)對(duì)新購(gòu)進(jìn)的或存放過(guò)久的石灰要進(jìn)行活性氧化物含量試驗(yàn)。
(3)如經(jīng)試驗(yàn)低于Ⅲ級(jí)灰標(biāo)準(zhǔn),可根據(jù)活性氧化物含量提高石灰劑量。
(4)要盡量縮短石灰的存放時(shí)間,一般生產(chǎn)后的石灰不遲于3個(gè)月內(nèi)投入使用。
(五)消解石灰不過(guò)篩
1.現(xiàn)象:將含有尚未消解徹底的石灰塊和慢化石灰塊直接摻入土料,不過(guò)篩。
2.原因分析:圖省工,違反操作規(guī)程。
3.危害:不過(guò)篩的消解石灰摻人土中壓實(shí)后,其中存在的未消解生灰塊和慢化石灰塊,遇水分后經(jīng)一定時(shí)間便消解,體積膨脹,將路面拱起,使結(jié)構(gòu)遭到破壞。
4.治理方法:
(1)生石灰塊應(yīng)在用灰前一周,至少2~3d進(jìn)行粉灰,以使灰充分消解。
(2)消解的方法要按規(guī)程規(guī)定的,在有自來(lái)水或壓力水頭的地方盡量采用射水花管,使水均勻噴入灰堆內(nèi)部,每處約停放2~3mn,再換位置插入,直至插遍整個(gè)灰堆,要使用足夠的水量使灰充分消解。
(3)對(duì)少量未消解部分和慢化生石灰塊,要過(guò)1cm篩孔的篩子。
(六)土料不過(guò)篩
1.現(xiàn)象:土料內(nèi)含有大土塊、大磚塊、大石塊或其他雜物。
2.原因分析:
(1)土料粘性較大,結(jié)團(tuán),未打碎。
(2)對(duì)土料內(nèi)含有的建筑渣土,未過(guò)篩。
3.危害:素土類的強(qiáng)度和水穩(wěn)定性大大低于石灰土,如果灰土中含有大土塊,就等于在堅(jiān)固的板體內(nèi)含有軟弱部分;灰土內(nèi)的大磚塊、大石塊等不能跟石灰土凝結(jié)成整體,就好比木板上的“癤子”,有損板體的整體性,都是造成板體損壞的薄弱環(huán)節(jié)。
4.治理方法:所有的土均應(yīng)事先將土塊打碎,人工拌和時(shí),須要通過(guò)2cm篩孔的篩子;機(jī)械拌和時(shí)可不過(guò)篩,但必須將大磚塊、大石塊等清除,2cm以上土塊含量不得大于3%。
(七)灰土過(guò)于或過(guò)濕碾壓
1.現(xiàn)象:摻拌攤鋪的灰土過(guò)干或過(guò)濕,都偏離最佳含水量較大;往往是過(guò)干時(shí),在進(jìn)行碾壓后,再在表面進(jìn)行灑水,這樣只濕潤(rùn)表層,不能使水分滲透到整個(gè)灰土層。過(guò)濕時(shí),碾壓出現(xiàn)顫動(dòng)、扒縫現(xiàn)象。
2.原因分析:
(1)土料在開(kāi)挖、運(yùn)輸或就地過(guò)篩翻拌過(guò)程中,上料中原有水分大量蒸發(fā),翻拌過(guò)程中又未重新加水。
(2)所取土料過(guò)濕或遇雨或灰土摻拌后未碾壓遇雨.沒(méi)有進(jìn)行晾曬,在大大超過(guò)最佳含水量的狀態(tài)下碾壓。
3.危害:灰土在過(guò)干或過(guò)濕狀態(tài)下碾壓,均不能達(dá)到最佳密實(shí)度。過(guò)濕的土料或過(guò)濕的石灰均不能攪拌均勻;過(guò)干的灰土層,只在表面灑水,只能使表層達(dá)到較高密實(shí)度,整個(gè)灰土層不會(huì)達(dá)到一致的最佳密實(shí)度。這樣將導(dǎo)致灰土層承載能力的降低,危及整個(gè)結(jié)構(gòu)的壽命。
4.治理方法:
(1)石灰土攪拌必須具備灑水設(shè)備,如果在取土、運(yùn)輸、翻拌過(guò)程中失水,就應(yīng)在翻拌過(guò)程中隨攪拌隨打水花。直至達(dá)到最佳含水量。同時(shí)在碾壓成活后。如不攤鋪上層結(jié)構(gòu),應(yīng)不斷灑水養(yǎng)生,保持經(jīng)常濕潤(rùn)(因?yàn)榛彝脸跗诮?jīng)常保持一定濕度,能加速結(jié)硬過(guò)程的形成);灰土強(qiáng)度形成過(guò)程中,一系列相互作用都離不開(kāi)水。
(2)取來(lái)的士料過(guò)濕或遇雨后過(guò)濕都應(yīng)進(jìn)行晾曬,使其達(dá)到或接近最佳含水量時(shí)再行加灰摻拌。如拌和后的灰土遇雨,也應(yīng)晾曬.達(dá)到最佳含水量時(shí)進(jìn)行碾壓。如灰土擱置時(shí)間過(guò)長(zhǎng),還要經(jīng)過(guò)試驗(yàn),如果石灰失效,還應(yīng)再加灰摻拌后碾壓。