關于水泥土及水泥改性土填筑碾壓試驗技術方案

【摘要】本文針對10%水泥摻量的水泥土和4%水泥摻量的水泥改性土，分別進行的填筑碾壓試驗，確定最優水泥土和改性土填筑碾壓參數，為后續水泥土、改性土填筑碾壓施工提供質量控制依據和標準，以確保工程質量達到設計要求。

【關鍵詞】水泥土；改性土；填筑碾壓

1.工程概況

南陽市段第二施工標段，設計樁號為TS94+365～TS100+500，全長為6.135km。標段內共有各類建筑物13座。其中改性土回填53.2萬m3，建筑物水泥土換填3.6萬m3，渠道4%水泥摻量的水泥改性土填筑主要為原狀土基以上的渠堤外包填筑及原地面高程以下的渠坡換填；建筑物10%水泥摻量的水泥土換填主要為左岸排水工程基礎換填。

2.試驗目的

通過水泥土、改性土的碾壓試驗，選擇合適和配套的機械設備；確定科學合理的技術參數（鋪料厚度、水泥土及水泥改性土級配、含水量的適宜范圍、壓實方法和壓實遍數）；填料壓實是否能夠達到設計壓實度要求，確定土料的最優含水率；確定最優水泥土和改性土填筑碾壓參數、質量控制的技術要求、檢測方法，研究水泥土和改性土填筑碾壓的施工工藝與措施，為后續水泥土、改性土填筑碾壓施工提供質量控制依據和標準，以確保工程質量達到設計要求。

3.試驗步驟

3.1試驗方案工藝流程

3.2試驗場地布置

根據工程施工現場實際情況，經有關各方同意，在1#副營地灰土拌合站堆料場分別布置寬度為14m，長度為50m的4%水泥摻量改性土、10%水泥摻量水泥土填筑碾壓試驗場地，在試驗場地按鋪料厚度30cm和35cm布置兩個試驗區，每個試驗區域內再按碾壓遍數、劃分為三個小區域，確定試驗采樣點。

3.3試驗步驟

3.3.1進行水泥摻量4%水泥改性土和水泥摻量10%水泥土填筑碾壓試驗的材料，均采用十二里河西支排水涵洞2m處開挖料。在進行填筑或換填之前，先進行碾壓試驗， 在嚴格執行各項碾壓參數的基礎上，根據施工實際情況不斷分析總結和相應的局部微調優化，以指導后續渠道改性土和建筑物水泥改性土的填筑施工。

3.3.2碾壓機械設備檢驗

進行水泥土、水泥改性土碾壓試驗，選用的碾壓機械均為SEM8222型凸塊振動平碾，施工中使用2km/h速度。經現場觀察開啟振動碾進行振動、行走試驗，判斷其工作狀態是正常的。

3.3.3土料制備

對十二里河西支排水涵洞土料開采后，由15T自卸汽車運至灰土拌合站（1#副營地）進行堆放，為消除大塊粒徑，保障粒徑含量達到設計要求，我標采用旋耕機進行碎料，剔除土料中粒徑大于5cm的塊體；破碎完成后采用ZL50C裝載機進行上料碎土和土料攏堆，采用塑料布臨時對破碎料進行覆蓋。

3.3.4拌合工藝試驗

根據室內土工試驗成果，采用灰土拌合站（MWB-400I灰土拌合站）分別進行了水泥土和水泥改性土的拌合工藝試驗，由于水泥土和水泥改性土的拌合工藝相同，這里只介紹水泥改性土的拌合工藝試驗流程，具體的拌合工藝試驗流程如下：

在拌合之前，在現場監理工程師的見證下，我標對拌合土料進行了天然含水率的檢測，結合改性土的配合比，現場實驗室下發了改性土配料單，灰土拌合站根據改性土配料單的要求進行了配料。

配料完成后，灰土拌合站（MWB-400I灰土拌合站）隨即進行了改性土的拌制，由ZL50C裝載機上料，拌合機由集料系統、計量傳送系統、拌制系統、水泥罐體四部分組成。集料系統用于盛放土料，配置了4個料斗；在集料斗下部有電子計量系統，通過控制液壓斗門開啟或關閉來確定土料的重量，土料落至皮帶機上后，傳送至拌合機內；在拌合系統運行后，電腦自動控制水泥罐添加水泥至拌合機內，并根據改性土配料單的要求添加水，拌制完成后經皮帶機卸料。為保證土料質量，集料斗上口加工成帶坡度的型式，并在上口設置篩網，每個小網格邊長不宜大于5cm，以過濾掉粒徑不合格的土料。拌合稱量系統按改性土配料單，控制土料、水泥和水的重量，進行充分拌合。

水泥土的拌合工藝試驗流程與上述拌合工藝試驗流程相同。

出料后，在監理工程師的見證下，取樣進行了室內的均勻性檢測、水泥含量檢測，檢測后灰土拌合站的拌合工藝達到了改性土和水泥土拌合工藝及相關控制指標的要求（詳見編號EDTA-2、EDTA-3：EDTA法測水泥含量檢測報告）。

填筑試驗場地平整：

在選定的填筑碾壓試驗場地，采用TY220推土機，配合人工，將填筑基面或接觸面的腐植土、草皮、樹根、廢渣、垃圾等進行清除，基面清理后，對試驗場地進行精平，達到平整度的要求。

3.3.5填筑試驗場地基底處理

由于選定的填筑碾壓試驗場地基礎面均為原土地基面，在進行填筑試驗之前，用振動平碾對地基面進行碾壓2遍；碾壓結束后，利用控制點坐標，測放出改性土填筑碾壓試驗場地邊線， 每側均超出試驗場地寬度100cm，并用石灰線和木樁明顯標示。

3.3.6水泥改性土拌制

在進行水泥土（水泥改性土）拌合之前，在現場監理工程師的見證下，我標對拌合土料進行了天然含水率的檢測，結合配合比，現場實驗室下發了水泥土（水泥改性土）配料單，灰土拌合站根據配料單的要求進行了配料。

配料完成后，灰土拌合站（MWB-400I灰土拌合站）拌合稱量系統按水泥土（水泥改性土）配料單，控制土料、水泥和水的重量，進行充分拌合，嚴格按照拌合工藝試驗的拌合程序進行拌制。出料后，在監理工程師的見證下，取樣進行均勻性檢測和水泥含量檢測，檢測合格的水泥土（水泥改性土），由20T自卸汽車運送至填筑試驗場地工作面（詳見附件，編號EDTA-2、EDTA-3：EDTA法測水泥含量檢測報告）。

3.3.7填料運輸、入倉

碾壓填料，由20T自卸汽車運送至試驗區域，順長方向采取進占法入倉卸料，汽車不得在已壓實土料上行駛，填料含水率必須均勻（最優含水量+2%以內），用ZL50C裝載機進行輔助補料，在邊角處采用人工進行補料，以達到鋪填厚度和較為合理的級配。

3.3.8填料攤鋪、平整

采用TY220推土機鋪料，平整，兩側每10m插設一根標桿，上面白油漆標示鋪土厚度，作為推土機攤鋪時的參照，局部人工配合精平。若拌合后水泥改性土含水率偏低的土料進行灑水調整；對含水率超標的進行翻松晾曬。采用五鏵犁對改性土料進行翻松，調整含水量進行晾曬的場地在填筑現場進行。

為保證壓路機壓輪表面能基本均勻接觸填筑面進行碾壓，以達到理想的壓實效果，采用TY220推土機對回填土料進行平整，做到攤鋪面縱向和橫向平順均勻，在填筑邊線外側均增加100cm寬的超鋪余量。同時利用坐標法對場地進行4×4m方格定位測量，測定虛鋪高程厚度，作好鋪料前高程記錄，作為鋪土厚度控制、壓實后高程（厚度）比較的依據。

3.3.9碾壓試驗檢測方法

水泥改性土的試驗檢測根據《土工試驗規程》進行；采用環刀法進行取樣，烘干后檢定土樣的含水率，每一組合取樣5個；碾壓累計遍數達到第六遍后，測定方格點高程并作干密度試驗。碾壓累計遍數達到第八遍后，又測定方格點高程做干密度。碾壓累計遍數達到第十遍后，作最后一次干密度，用水準儀測定最終壓實高程，作好每次測定原始記錄。

4.填筑碾壓試驗結論

經過試驗段的施工，使所有的參加人員明確了水泥改性土碾壓的基本流程，達到規定壓實度所需的配套機具、碾壓遍數和人員組織，達到了試驗段的目的。綜合分析試驗結果，選擇最優施工碾壓參數。