【摘要】本文通過工程施工為實例，針對膨脹土特殊的物理化學性能總結的施工工藝，對其質量控制進行了闡述，并對施工工程中能對工程質量能夠產生的因素進行了分析，總結施工工藝質量的控制要點，進一步提出保證施工質量的具體施工措施。
　　【關鍵詞】施工工藝，質量控制，質量標準，工序控制
　　膨脹土是一種除具有一般粘性土所共有的物理、化學性質外，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。
　　根據膨脹土的物理、化學特性，膨脹土分強膨脹土、中等膨脹土和弱膨脹土三類。
　　類別 工程地質特征 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%
　　強膨脹土 灰白色，灰綠色，粘土細膩、滑感特強，網狀裂隙發育，有蠟面，易風化，呈細狀。 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，裂隙較發育，易風化，呈碎粒狀，含鈣質結核。 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，裂隙發育，易風化，呈碎粒狀，含較多鈣質或鐵錳結核 伊利石
　　高嶺石
　　蒙脫石 ＜35 ＜40 ＜8 40-65 0.7-2.0
　　很顯然，強膨脹土的土質特性最差，中等膨脹土次之，弱膨脹土較好一點。
　　我國是一個強膨脹土區域分布較廣的一個國家，隨著我國國民經濟的高速發展，我國的公路建設進入了以高速公路為標志的快速發展階段，為減少資源的浪費和人為地破壞生態環境，在我國高速公路的施工建設中根據施工環境采用就地取土的原則。根據膨脹土的特性及高速公路建設的需要，強膨脹土不能夠作為路基填料，中、弱膨脹土必須經改性后方可作為路基填料使用，現結合本工程路基中、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場堆放工作。
　　土料：在取土坑應清除表層有機土層，對有機質含量超過5%的土和強膨脹土不能作為路基填料。
　　二、 施工工藝
　　1、 根據膨脹土的本身特性，在進行膨脹土路基施工時應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、 根據地形特點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、 根據土場料源做好取土坑擊實，試驗繪制石灰劑量標準曲線，因料源不同土的最佳含水量和最大干密度存在較大差異。不同的取土坑對應不同的擊實標準。因膨脹土的特殊性寧淮高速公路施工時結合現場碾壓情況，在膨脹土改性路基施工中在90區、94區采用“干法”標準，96區采用“濕法”標準。
　　4、 膨脹土的改性處理是路基施工質量的保證，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%（質量比）。摻灰的最佳劑量一般根據不同等級對路基不同壓實度及填料最小強度的要求通過反復試驗而確定的。改性處理后的改性土脹縮總率不應大于0.7，自由膨脹率不大于40%。結合現場實際情況，采用摻2%生石灰改性。在經過平整清表處理后的取土場內根據2%的灰劑量進行取土坑打堆燜土，經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分段進行施工，分段施工長度不宜大于200m，路基施工工序應緊密銜接，連續施工。在進行分段施工前應做好試驗段的施工，通過試驗段的施工總結：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、松鋪系數的測定、碾壓機械的優化和碾壓過程中壓實度增長規律、改進的石灰劑量標準曲線和快速含水量測試方法、路基壓實度、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人員必須做好含水量的檢測工作，嚴格控制含水量，對含水量低于最優含水量，必須采用補水的辦法，否則不得成型。
　　8、 施工碾壓前，檢測人員根據改性土的含灰量及設計灰劑量即時補灰，補灰宜采用人工打格布灰，布灰時應注意灰堆腳的處理。用穩定土拌和機進行粉碎，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，規范要求顆粒細度小于5cm，我們結合本路段情況控制：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%，對于含有較多結核的上料，大于2cm的顆粒含量要求低于30%。
　　9、 當土粉碎后，及時進行灰劑量和含水量測試，當檢測所有點含灰量≥設計含灰量，含水量大于最佳含水量2-3%點時，即可組織碾壓，當檢測的含灰量＜設計灰劑量-1%時，需及時補灰。當含水量偏高時耕翻晾曬。
　　10、 碾壓采用振動壓路機先振碾，再用靜壓灰機碾壓，碾壓先邊后中，一次碾壓至設計要求壓實度。
　　11、 壓實度采用灌砂法，灰劑量采用EDTA滴定法，因密實度是確保路堤強度，又是消弱填料膨脹土性能的關鍵要素。因此在改性土的施工中，不僅要嚴格控制灰劑量，而且要嚴格控制路基壓實度，只有在每一層壓實度檢驗合格后，方可填筑上一層。
　　12、 做好路基加寬的壓實和路基表面橫坡的設置工作。
　　三、 質量標準
　　檢測項目 質量標準 檢查規定
　　 規定值 質量要求 頻率 方法
　　壓實度% 路床0-80cm ≥96 單點100%合格 2處/200米/層 每個斷面每車道測一點，用密度法，采用重型擊實標準
　　 上路堤80-150cm ≥94   
　　 下路堤150cm以下 ≥90   
　　灰劑量% 設計要求 單點≥規定值-1% 2處/200米/層 每個斷面每車道測一點，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/200米 用經緯儀檢查
　　平整度mm ≤15  4處/200米 用三米直尺連續3次，量最大間隙
　　橫坡（%） 不小于設計值 4斷面/200米 用水準儀
　　邊坡（%） 不陡于設計值 4處/200米 用水準儀，鋼尺檢查
　　彎沉（0.01mm） 不大于設計值  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象
　　注：檢查頻率指四車道路基，對于六車道應增加50%。
　　四、 路基填筑施工工藝
　　
　　五、石灰穩定土施工工序控制
　　石灰穩定土采用穩定土拌和機路拌法施工
　　1．材料要求：土、灰除滿足規范要求外，在施工中控制要點為：
　　(1)石灰應符合Ⅲ級以上標準，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；
　　(3)一個作業段內采用土質相同的土(擊實標準和灰劑量相同)，以便對壓實度進行準確控制。
　　2.準備下承層：
　　(1)石灰土施工前，應對上路床頂嚴格驗收，驗收內容包括壓實度、寬度、標高、橫坡度、平整度等項目。
　　(2)按要求設置路基施工控制樁。
　　3.備土、鋪灰：
　　(1)備土：按照松鋪厚度將土攤鋪均勻一致，有利于機械化施工。鋪土后，先用推土機大致推平，然后放樣用平地機整平，清余補缺，保證厚度一致，表面平整。
　　(2)備灰、鋪灰：備灰前，用壓路機對鋪開的松土碾壓1-2遍，保證備灰時不產生大的車轍，嚴禁重車在作業段內調頭。備灰前根據灰劑量、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線，然后用人工將石灰均勻地鋪撒在標線范圍內。
　　4.拌和：
　　采用專用的穩定土拌和機進行路拌法施工，鏵犁作為附助設備配合翻拌。
　　(1)土的含水量小，應首先用鏵犁翻拌一遍，使石灰置于中，下層，然后灑水補充水份，并用鏵犁繼續翻拌，使水份分布均勻。考慮拌和，整平過程中的水份損失，含水量適當大些(根據氣候及拌和整平時間長短確定)，土的含水量過大，用鏵犁進行翻拌涼曬。
　　(2)水份合適后，用平地機粗平一遍，然后用灰土拌和機拌和第一遍。拌和時要指派專人跟機進行挖驗，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，及時提醒拌和機司機返回重新拌和。
　　(3)橋頭兩端在備土時應留出2米空間，將土攤入附近，拌和時先橫向拌和兩個單程，再進行縱向拌和，以確保橋頭處灰土拌和均勻。第二遍拌和前，宜用平地機粗平一遍，然后進行第二遍拌和。壓實的密度愈大，對土塊的破碎效果愈好，采用此法可達到事半功倍的目的，否則即使再多增加拌和遍數也收效甚微。拌和時拌和機各行程間的搭接寬度不小于10CM。
　　5.整平：
　　用平地機，結合少量人工整平。
　　(1)灰土拌和符合要求后，用平地機粗平一遍，消除拌和產生的土坎、波浪、溝槽等，使表面大致平整。
　　(2)用振動壓路機或輪胎壓路機穩壓1-2遍。
　　(3)利用控制樁用水準儀或掛線放樣，石灰粉作出標記，樣點分布密度視平地機司機水平確定。
　　(4)平地機由外側起向內側進行刮平。
　　(5)重復(3)—(4)步驟直至標高和平整度滿足要求為止。灰土接頭、橋頭、邊沿等平地機無法正常作業的地方，應由人工完成清理、平整工作。
　　(6)整平時多余的灰土不準廢棄于邊坡上。
　　(7)要點提示
　　最后一遍整平前，宜用灑水車噴灑一遍水，以補充表層水份，有利于表層碾壓成型，最后一遍整平時平地機應“帶土”作業，切忌薄層找補，備土、備灰要適當考慮富余量，整平時寧刮勿補。
　　6.碾壓
　　碾壓采用振動式壓路機和18-21T三輪靜態壓路機聯合完成。
　　整平完成后，直線段先用振動壓路機由路兩側向路中心碾壓，曲線段由彎道內側向外側碾壓。碾壓時后輪應重疊1/2輪寬，一般碾壓4-5遍，壓路機的碾壓速度，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。
　　要點提示：碾壓必須連續完成，中途不得停頓，壓路機應足量，以減少碾壓成型時間，合理配備為震動壓路機1-2臺，三輪壓路機2-3臺，碾壓過程中應行走順直，低速行駛，橋頭處10米范圍內橫向碾壓。
　　7.檢驗
　　(1)試驗員應盯在施工現場，完成碾壓遍數后，立即取樣檢驗壓實度(要及時拿出試驗結果)，壓實不足要立即補壓，直到滿足壓實要求為止。
　　(2)成型后的兩日內完成平整度、標高、橫坡度、寬度、厚度檢驗，檢驗不合格要求采取措施預以處理。
　　(3)要點提示：彈簧、輪跡明顯、表面松散、起皮嚴重、土塊超標等有外觀缺陷的不準驗收，應徹底處理，標高不合適的，高出部分用平地機刮除，低下的部分不準貼補，壓實度、強度必須全部滿足要求，否則應返工處理。
　　8.接頭處理
　　碾壓完畢的石灰土的端頭應立即將拌和不均，或標高誤差大，或平整度不好的部分掛線垂直切除，保持接頭處順直、整齊，下一作業段與之銜接處，鋪土及拌和應空出2米，待整平時再按松鋪厚度整平。
　　結語：所謂的施工工藝的質量檢驗就是對施工工藝活動的結果進行有效、切實的評價，施工工藝活動的結果歸根結底來說就是指通過施工工藝所完成的項目質量或者產品質量的最終結果，是否符合質量評定標準。
　　【參考文獻】⑴公路工程質量檢驗評定標準JTGF80/1-2004
　　⑵公路土工試驗規程JTGE40-2007
　　⑶公路路基施工技術規范JTGF10-2006