【摘要】本文通過工程施工為實(shí)例，針對膨脹土特殊的物理化學(xué)性能總結(jié)的施工工藝，對其質(zhì)量控制進(jìn)行了闡述，并對施工工程中能對工程質(zhì)量能夠產(chǎn)生的因素進(jìn)行了分析，總結(jié)施工工藝質(zhì)量的控制要點(diǎn)，進(jìn)一步提出保證施工質(zhì)量的具體施工措施。
　　【關(guān)鍵詞】施工工藝，質(zhì)量控制，質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，工序控制
　　膨脹土是一種除具有一般粘性土所共有的物理、化學(xué)性質(zhì)外，主要是由親水性粘土礦物成份—蒙脫石、伊利石和高嶺土所組成，同時具有吸水顯著膨脹軟化和失水收縮硬裂的變形特征。
　　根據(jù)膨脹土的物理、化學(xué)特性，膨脹土分強(qiáng)膨脹土、中等膨脹土和弱膨脹土三類。
　　類別 工程地質(zhì)特征 粘土礦物成分 粘粒含量% 液限WL% 塑限WP% 自由膨脹率% 脹縮總率%
　　強(qiáng)膨脹土 灰白色，灰綠色，粘土細(xì)膩、滑感特強(qiáng)，網(wǎng)狀裂隙發(fā)育，有蠟面，易風(fēng)化，呈細(xì)狀。 蒙脫石為主 ＞50 ＞48 ＞25 ＞90 ＞4
　　中等膨脹土 以棕、紅、灰色為主，粘土中含少量粉砂，滑感較強(qiáng)，裂隙較發(fā)育，易風(fēng)化，呈碎粒狀，含鈣質(zhì)結(jié)核。 蒙脫石伊利石 35-50 40-48 18-25 65-90 2-4
　　弱膨脹土 黃褐色為主，粘土中含較多粉砂，有滑感，裂隙發(fā)育，易風(fēng)化，呈碎粒狀，含較多鈣質(zhì)或鐵錳結(jié)核 伊利石
　　高嶺石
　　蒙脫石 ＜35 ＜40 ＜8 40-65 0.7-2.0
　　很顯然，強(qiáng)膨脹土的土質(zhì)特性最差，中等膨脹土次之，弱膨脹土較好一點(diǎn)。
　　我國是一個強(qiáng)膨脹土區(qū)域分布較廣的一個國家，隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，我國的公路建設(shè)進(jìn)入了以高速公路為標(biāo)志的快速發(fā)展階段，為減少資源的浪費(fèi)和人為地破壞生態(tài)環(huán)境，在我國高速公路的施工建設(shè)中根據(jù)施工環(huán)境采用就地取土的原則。根據(jù)膨脹土的特性及高速公路建設(shè)的需要，強(qiáng)膨脹土不能夠作為路基填料，中、弱膨脹土必須經(jīng)改性后方可作為路基填料使用，現(xiàn)結(jié)合本工程路基中、弱膨脹土改性施工工藝以供探討和商榷。
　　一、 原材料要求
　　石灰：必須具有三級及三級以上要求，并做好每批次的等級抽查工作及施工現(xiàn)場堆放工作。
　　土料：在取土坑應(yīng)清除表層有機(jī)土層，對有機(jī)質(zhì)含量超過5%的土和強(qiáng)膨脹土不能作為路基填料。
　　二、 施工工藝
　　1、 根據(jù)膨脹土的本身特性，在進(jìn)行膨脹土路基施工時應(yīng)盡可能地避開雨季施工，對因工期要求不可能避免時必須采取有效措施。
　　2、 根據(jù)地形特點(diǎn)做好路基施工前的清表，碾壓和原地翻松處理工作，挖排截水溝，增大路基表面橫坡。
　　3、 根據(jù)土場料源做好取土坑擊實(shí)，試驗繪制石灰劑量標(biāo)準(zhǔn)曲線，因料源不同土的最佳含水量和最大干密度存在較大差異。不同的取土坑對應(yīng)不同的擊實(shí)標(biāo)準(zhǔn)。因膨脹土的特殊性寧淮高速公路施工時結(jié)合現(xiàn)場碾壓情況，在膨脹土改性路基施工中在90區(qū)、94區(qū)采用“干法”標(biāo)準(zhǔn)，96區(qū)采用“濕法”標(biāo)準(zhǔn)。
　　4、 膨脹土的改性處理是路基施工質(zhì)量的保證，在膨脹土的改性過程中一般采用石灰改性，石灰的劑量一般控制在5%~8%（質(zhì)量比）。摻灰的最佳劑量一般根據(jù)不同等級對路基不同壓實(shí)度及填料最小強(qiáng)度的要求通過反復(fù)試驗而確定的。改性處理后的改性土脹縮總率不應(yīng)大于0.7，自由膨脹率不大于40%。結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際情況，采用摻2%生石灰改性。在經(jīng)過平整清表處理后的取土場內(nèi)根據(jù)2%的灰劑量進(jìn)行取土坑打堆燜土，經(jīng)72小時不少于三次的翻拌后方可作為路基填料。
　　5、 改良膨脹土路基施工應(yīng)分段進(jìn)行施工，分段施工長度不宜大于200m，路基施工工序應(yīng)緊密銜接，連續(xù)施工。在進(jìn)行分段施工前應(yīng)做好試驗段的施工，通過試驗段的施工總結(jié)：上土工藝、石灰土的拌和工藝、土顆粒的粉碎工藝、土的含水量變化及控制、松鋪系數(shù)的測定、碾壓機(jī)械的優(yōu)化和碾壓過程中壓實(shí)度增長規(guī)律、改進(jìn)的石灰劑量標(biāo)準(zhǔn)曲線和快速含水量測試方法、路基壓實(shí)度、灰劑量的檢測方法等。
　　6、 對改良土土料摻灰宜采用“二次”摻灰工藝，對于二次摻灰在取土坑經(jīng)第一摻灰砂化的土料上路后，首先保證攤鋪均勻，為使含灰量均勻且壓實(shí)的厚度不大于20cm，松鋪厚度宜采用不大于25cm，對天然含水量較高的，攤鋪后用鏵犁翻拌和中拖粉碎，有效降低含水量后再進(jìn)行二次摻灰，對天然含水量不高的，在路基上攤鋪均勻后，即可二次摻灰。
　　7、 為控制膨脹土保持輕度的膨脹而不產(chǎn)生較大的變形。路基填料改性土在耕翻晾曬過程中施工技術(shù)人員必須做好含水量的檢測工作，嚴(yán)格控制含水量，對含水量低于最優(yōu)含水量，必須采用補(bǔ)水的辦法，否則不得成型。
　　8、 施工碾壓前，檢測人員根據(jù)改性土的含灰量及設(shè)計灰劑量即時補(bǔ)灰，補(bǔ)灰宜采用人工打格布灰，布灰時應(yīng)注意灰堆腳的處理。用穩(wěn)定土拌和機(jī)進(jìn)行粉碎，粉碎后檢測顆粒含量，土顆粒的多少直接影響著膨脹土的改良性能，規(guī)范要求顆粒細(xì)度小于5cm，我們結(jié)合本路段情況控制：不大于5cm的顆粒含量低于5%，大于2cm的顆粒含量一般低于20%，對于含有較多結(jié)核的上料，大于2cm的顆粒含量要求低于30%。
　　9、 當(dāng)土粉碎后，及時進(jìn)行灰劑量和含水量測試，當(dāng)檢測所有點(diǎn)含灰量≥設(shè)計含灰量，含水量大于最佳含水量2-3%點(diǎn)時，即可組織碾壓，當(dāng)檢測的含灰量＜設(shè)計灰劑量-1%時，需及時補(bǔ)灰。當(dāng)含水量偏高時耕翻晾曬。
　　10、 碾壓采用振動壓路機(jī)先振碾，再用靜壓灰機(jī)碾壓，碾壓先邊后中，一次碾壓至設(shè)計要求壓實(shí)度。
　　11、 壓實(shí)度采用灌砂法，灰劑量采用EDTA滴定法，因密實(shí)度是確保路堤強(qiáng)度，又是消弱填料膨脹土性能的關(guān)鍵要素。因此在改性土的施工中，不僅要嚴(yán)格控制灰劑量，而且要嚴(yán)格控制路基壓實(shí)度，只有在每一層壓實(shí)度檢驗合格后，方可填筑上一層。
　　12、 做好路基加寬的壓實(shí)和路基表面橫坡的設(shè)置工作。
　　三、 質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)
　　檢測項目 質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn) 檢查規(guī)定
　　 規(guī)定值 質(zhì)量要求 頻率 方法
　　壓實(shí)度% 路床0-80cm ≥96 單點(diǎn)100%合格 2處/200米/層 每個斷面每車道測一點(diǎn)，用密度法，采用重型擊實(shí)標(biāo)準(zhǔn)
　　 上路堤80-150cm ≥94   
　　 下路堤150cm以下 ≥90   
　　灰劑量% 設(shè)計要求 單點(diǎn)≥規(guī)定值-1% 2處/200米/層 每個斷面每車道測一點(diǎn)，用EDTA滴定法
　　寬度 兩邊超寬不小于0.3m 4處/200米 用鋼尺量
　　中線偏位mm 50  4點(diǎn)/200米 用經(jīng)緯儀檢查
　　平整度mm ≤15  4處/200米 用三米直尺連續(xù)3次，量最大間隙
　　橫坡（%） 不小于設(shè)計值 4斷面/200米 用水準(zhǔn)儀
　　邊坡（%） 不陡于設(shè)計值 4處/200米 用水準(zhǔn)儀，鋼尺檢查
　　彎沉（0.01mm） 不大于設(shè)計值  按JTGF80/1-2004附錄I和JTGE60-2008的要求
　　外觀 邊坡順直，曲線圓滑，碾壓層面光滑無軟彈和翻漿現(xiàn)象
　　注：檢查頻率指四車道路基，對于六車道應(yīng)增加50%。
　　四、 路基填筑施工工藝
　　
　　五、石灰穩(wěn)定土施工工序控制
　　石灰穩(wěn)定土采用穩(wěn)定土拌和機(jī)路拌法施工
　　1．材料要求：土、灰除滿足規(guī)范要求外，在施工中控制要點(diǎn)為：
　　(1)石灰應(yīng)符合Ⅲ級以上標(biāo)準(zhǔn)，石灰在使用前10天充分消解；
　　(2)消石灰存放時間宜控制在2個月以內(nèi)；
　　(3)一個作業(yè)段內(nèi)采用土質(zhì)相同的土(擊實(shí)標(biāo)準(zhǔn)和灰劑量相同)，以便對壓實(shí)度進(jìn)行準(zhǔn)確控制。
　　2.準(zhǔn)備下承層：
　　(1)石灰土施工前，應(yīng)對上路床頂嚴(yán)格驗收，驗收內(nèi)容包括壓實(shí)度、寬度、標(biāo)高、橫坡度、平整度等項目。
　　(2)按要求設(shè)置路基施工控制樁。
　　3.備土、鋪灰：
　　(1)備土：按照松鋪厚度將土攤鋪均勻一致，有利于機(jī)械化施工。鋪土后，先用推土機(jī)大致推平，然后放樣用平地機(jī)整平，清余補(bǔ)缺，保證厚度一致，表面平整。
　　(2)備灰、鋪灰：備灰前，用壓路機(jī)對鋪開的松土碾壓1-2遍，保證備灰時不產(chǎn)生大的車轍，嚴(yán)禁重車在作業(yè)段內(nèi)調(diào)頭。備灰前根據(jù)灰劑量、不同含水量情況下的石灰松方干容重及石灰土最大干容重計算每平方米的石灰用量。備灰前事先在灰條位置標(biāo)出兩條灰線，以確保灰條順直。鋪灰前在灰土的邊沿打出格子標(biāo)線，然后用人工將石灰均勻地鋪撒在標(biāo)線范圍內(nèi)。
　　4.拌和：
　　采用專用的穩(wěn)定土拌和機(jī)進(jìn)行路拌法施工，鏵犁作為附助設(shè)備配合翻拌。
　　(1)土的含水量小，應(yīng)首先用鏵犁翻拌一遍，使石灰置于中，下層，然后灑水補(bǔ)充水份，并用鏵犁繼續(xù)翻拌，使水份分布均勻。考慮拌和，整平過程中的水份損失，含水量適當(dāng)大些(根據(jù)氣候及拌和整平時間長短確定)，土的含水量過大，用鏵犁進(jìn)行翻拌涼曬。
　　(2)水份合適后，用平地機(jī)粗平一遍，然后用灰土拌和機(jī)拌和第一遍。拌和時要指派專人跟機(jī)進(jìn)行挖驗，每間隔5-10米挖驗一處，檢查拌和是否到底。對于拌和不到底的段落，及時提醒拌和機(jī)司機(jī)返回重新拌和。
　　(3)橋頭兩端在備土?xí)r應(yīng)留出2米空間，將土攤?cè)敫浇�，拌和時先橫向拌和兩個單程，再進(jìn)行縱向拌和，以確保橋頭處灰土拌和均勻。第二遍拌和前，宜用平地機(jī)粗平一遍，然后進(jìn)行第二遍拌和。壓實(shí)的密度愈大，對土塊的破碎效果愈好，采用此法可達(dá)到事半功倍的目的，否則即使再多增加拌和遍數(shù)也收效甚微。拌和時拌和機(jī)各行程間的搭接寬度不小于10CM。
　　5.整平：
　　用平地機(jī)，結(jié)合少量人工整平。
　　(1)灰土拌和符合要求后，用平地機(jī)粗平一遍，消除拌和產(chǎn)生的土坎、波浪、溝槽等，使表面大致平整。
　　(2)用振動壓路機(jī)或輪胎壓路機(jī)穩(wěn)壓1-2遍。
　　(3)利用控制樁用水準(zhǔn)儀或掛線放樣，石灰粉作出標(biāo)記，樣點(diǎn)分布密度視平地機(jī)司機(jī)水平確定。
　　(4)平地機(jī)由外側(cè)起向內(nèi)側(cè)進(jìn)行刮平。
　　(5)重復(fù)(3)—(4)步驟直至標(biāo)高和平整度滿足要求為止。灰土接頭、橋頭、邊沿等平地機(jī)無法正常作業(yè)的地方，應(yīng)由人工完成清理、平整工作。
　　(6)整平時多余的灰土不準(zhǔn)廢棄于邊坡上。
　　(7)要點(diǎn)提示
　　最后一遍整平前，宜用灑水車噴灑一遍水，以補(bǔ)充表層水份，有利于表層碾壓成型，最后一遍整平時平地機(jī)應(yīng)“帶土”作業(yè)，切忌薄層找補(bǔ)，備土、備灰要適當(dāng)考慮富余量，整平時寧刮勿補(bǔ)。
　　6.碾壓
　　碾壓采用振動式壓路機(jī)和18-21T三輪靜態(tài)壓路機(jī)聯(lián)合完成。
　　整平完成后，直線段先用振動壓路機(jī)由路兩側(cè)向路中心碾壓，曲線段由彎道內(nèi)側(cè)向外側(cè)碾壓。碾壓時后輪應(yīng)重疊1/2輪寬，一般碾壓4-5遍，壓路機(jī)的碾壓速度，頭兩遍以采用1.5-1.7公里/小時,以后用2.0-2.5公里/小時,至無明顯輪跡,總之,碾壓時遵循“由邊到中，先輕后重，由慢到快”的原則。
　　要點(diǎn)提示：碾壓必須連續(xù)完成，中途不得停頓，壓路機(jī)應(yīng)足量，以減少碾壓成型時間，合理配備為震動壓路機(jī)1-2臺，三輪壓路機(jī)2-3臺，碾壓過程中應(yīng)行走順直，低速行駛，橋頭處10米范圍內(nèi)橫向碾壓。
　　7.檢驗
　　(1)試驗員應(yīng)盯在施工現(xiàn)場，完成碾壓遍數(shù)后，立即取樣檢驗壓實(shí)度(要及時拿出試驗結(jié)果)，壓實(shí)不足要立即補(bǔ)壓，直到滿足壓實(shí)要求為止。
　　(2)成型后的兩日內(nèi)完成平整度、標(biāo)高、橫坡度、寬度、厚度檢驗，檢驗不合格要求采取措施預(yù)以處理。
　　(3)要點(diǎn)提示：彈簧、輪跡明顯、表面松散、起皮嚴(yán)重、土塊超標(biāo)等有外觀缺陷的不準(zhǔn)驗收，應(yīng)徹底處理，標(biāo)高不合適的，高出部分用平地機(jī)刮除，低下的部分不準(zhǔn)貼補(bǔ)，壓實(shí)度、強(qiáng)度必須全部滿足要求，否則應(yīng)返工處理。
　　8.接頭處理
　　碾壓完畢的石灰土的端頭應(yīng)立即將拌和不均，或標(biāo)高誤差大，或平整度不好的部分掛線垂直切除，保持接頭處順直、整齊，下一作業(yè)段與之銜接處，鋪土及拌和應(yīng)空出2米，待整平時再按松鋪厚度整平。
　　結(jié)語：所謂的施工工藝的質(zhì)量檢驗就是對施工工藝活動的結(jié)果進(jìn)行有效、切實(shí)的評價，施工工藝活動的結(jié)果歸根結(jié)底來說就是指通過施工工藝所完成的項目質(zhì)量或者產(chǎn)品質(zhì)量的最終結(jié)果，是否符合質(zhì)量評定標(biāo)準(zhǔn)。
　　【參考文獻(xiàn)】⑴公路工程質(zhì)量檢驗評定標(biāo)準(zhǔn)JTGF80/1-2004
　　⑵公路土工試驗規(guī)程JTGE40-2007
　　⑶公路路基施工技術(shù)規(guī)范JTGF10-2006