探討公路路基水泥改良土試驗段方案

賈輝

【摘要】結合廣東大廣高速公路（粵境段）S30工程實例，探討了水泥改良土路基的室內試驗、材料要求、配合比設計及施工要點。現場檢測結果表明，水泥改良土具有良好的整體性、足夠的力學強度，能適應重交通量高速公路路基的需要。

【關鍵詞】高速公路；路基；水泥改良土；措施

1、工程概況

該（大廣高速公路（粵境段）S30）地區雨水多，土的天然含水量較大，液限偏高，加之土質水穩性較差，CBR不能滿足96區填料要求。為保證路基填筑質量，我標段按照規范要求，并結合現場實際情況，將K162+480～K162+580段右幅做為水泥改良土填筑試驗段。計劃安排1個土方機械化施工隊組織施工，計劃從2014年9月1日至2014年9月6日完成試驗段填筑。

2、改良土試驗段方案

2.1、施工準備

2.1.1取土場填料的選擇

將K163+420挖方路塹土方作為改良土填料。該挖方段土質屬于含砂低液限粘土（CLS），通過試驗確定用于填方的土的天然含水量（21.2%）、最大干密度、最佳含水量、塑液限指標、顆粒粒徑及填料的CBR，CBR值不滿足96區填料要求，其它指標均滿足規范要求，為了進行96區的填筑要求，通過室內試驗確定不同水泥摻量的CBR值，通過試驗段的最終試驗結果確定最合理的水泥摻量，按經濟合理的摻量進行改良。

2.1.2水泥

水泥改良土所使用水泥為竹峰P.C 32.5級水泥，進場前已經做好試驗檢測，符合要求。

2.1.3配合比設計

水泥劑量按照試驗段試驗結果確定，通過試驗確定不同摻理混合料的最佳含水量及最大干密度，報監理工程師審批。經過監理工程師審批的配合比才能用于施工現場。

2.2水泥改良土試驗段填筑

2.2.1施工方案

在確定改良土填料后，經現場調查取樣分析，確定土質性能指標，然后進行路基填筑，嚴格按“三階段、四區段、八流程”水平分層填筑施工。

三階段是：準備階段、施工階段、整修驗收階段，四區段是：填土、整平、碾壓、檢測。即：填、平、壓、檢，每區段長30m。八流程是：施工準備、測量放線、基底處理、分層填筑、攤鋪平整、碾壓夯實、檢驗簽證、路面整形、邊坡整形。各區段流程單獨作業，不許交叉作業。

2.2.2施工工藝

1）測量放樣：根據設計圖紙要求放樣路基邊樁、中樁。為確保路基邊緣填土壓實質量，路基填筑時應向外側加寬50cm。記錄整理測量數據，并將有關測量放樣資料上報監理工程師批復。

2）基底處理：改良土填筑層下路基面應滿足設計及規范要求。

3）填筑土方：根據《公路路基施工技術規范》，嚴格控制填料的松鋪厚度，為保證填土松鋪厚度的準確性，通過計算采用白灰畫方格進行布料。

4）初平：采用推土機對攤鋪好的填料延線路縱向進行初步平整，使攤鋪表面較為平順，橫縱向坡度較為順暢。

5）摻拌水泥

布灰前應首先做好運送水泥時的防灰塵措施，擬采用彩條布覆蓋方法且最好選擇無大風（四級以上）的天氣。將水泥改良劑均勻地攤鋪在預定的路基填土方格上，表面應力求平整。在整平后的原狀土面上按照擬定的比例將水泥均勻攤鋪在土層上，人工攤鋪、平整水泥，使水泥均勻。具體操作要點如下：

①測量人員用水平儀在平整后的場地內沿縱向每20m一個斷面設置好的控制樁（樁一般用φ16鋼筋制作）上標示出路基土頂面高程，以便檢查厚度并配備鋼釬隨機抽檢拌和深度把信息及時反饋給操作人員進行調整。

②依松鋪厚度24.8cm，水泥摻入比3.5%為例，素土的干密度1.78 g/cm3，拌和深度24.8cm，根據用量公式：水泥摻量=土的干密度×壓實厚度×水泥摻量比×壓實度，計算出摻入水泥數量為12.0kg/m2、按7.0m×8.6m方格用灰量為144.5kg進行控制，在實際施工中，考慮現場施工時水泥的損失，布灰量應比設計增加0.5%進行施工。撒布水泥采用機械配合人工的作業方法，平地機整平，人工填補找平，水泥要撒布均勻，施工中要嚴格控制水泥用量。

③改良土拌和采用旋耕犁拌和，并輔助人工緊隨其后清除土中石塊，以免損壞葉輪。拌和時路拌機從兩邊往中間方向進行拌和，拌和機刀片要深入到底，深度按每層厚度進行控制。拌和重疊寬度控制在50cm以上。粉碎、拌和時進行質量檢驗（篩分、EDTA滴定法）并根據檢驗結果適當調節拌和遍數。拌和完成的標志是混合料色澤一致，沒有灰團，灰條，且水份合適均勻。當拌和料粒徑在規定值（15mm）以下時，應立即檢測水泥劑量，采用EDTA滴定法快速測定。若水泥量不足，需及時補撒水泥，然后重新拌和至符合要求。路基填料的最大粒徑應符合規范要求。水泥劑量合格，且含水量控制在最佳含水量±2%。

6）精平：在推土機初平后，壓路機先靜壓一遍，然后采用平地機延路線縱向進行精平，使填鋪表面無顯著的局部凸凹，以保證壓路機表面能均勻地接觸地面進行碾壓，達到壓實效果。

精平期間進行測量放樣來配合平地機進行填鋪面的橫坡、縱向坡度的控制。隨著填料的精平，需要對填料的含水量進行檢測，當含水量過高或過低時，采取晾曬或灑水的方法使之碾壓前的含水量控制在最佳含水量的±2%范圍內，保證壓實達到最佳效果。

7）機械碾壓：采用振動壓路機進行碾壓。碾壓時由路基兩側向中間，由低向高進行碾壓，前后兩次輪跡需重疊1m或大于半個輪跡，做到無漏壓、無死角、壓實均勻；振動壓路機運行速度3km/h～5 km/h，先慢后快，逐步提高；壓路機一進一退計為壓實一遍，靜壓開始后，如有凸凹不平現象，必須配合人工找平處理，保證壓實均勻。并應注意速度一致，不得中途轉向。第一遍穩壓時不帶振，待基本壓實后用高振幅低頻率振動碾壓，待壓路機有反彈現象時，改用低振幅高頻率碾壓。同時在壓實時注意配合灑水，直到碾壓后無明顯輪跡為止；

8）壓實度檢測：即試驗數據采集。當振動壓路機碾壓完第四遍時，開始測其壓實度（采用灌砂法檢測），然后依次是碾壓第五遍、第六遍，第七遍直到壓實度數值不再增加為止，最后一遍靜壓收光。

9）檢驗簽證：按照設計要求的壓實度進行檢驗，達到設計要求的壓實度，經監理工程師簽證后方可進行下一道工序，不合格者應重新碾壓，達到合格標準。

2.2.3施工養護

每層水泥改良土施工完畢，技術人員會同監理工程師進行施工全過程分析和現場檢測，完成質量評定工作，作好對下一層結構施工的移交工作。在下層完成經檢驗質量合格后，若不能立即鋪筑上層的或暴露于表層的改良土必須采取措施進行保濕養生。

2.2.4注意事項

由于水泥土施工時受氣候的影響較大，確保快拌和、快碾壓、快成型。施工時還要做好工作面排水及路拱坡度控制。施工下一層灰土前，應對前面完工層表面適當灑水，加強上下兩層之間的有機結合。

3、技術保證措施

1）測量放線所用點位，需經常復測、平差后再用；2）加強圖紙復核，確保路基斷面符合設計；3）路基實際填筑寬度較設計寬50cm，確保邊坡壓實度；4）路基壓實度的檢測密度符合規范要求；5）每層填筑結束后，頂面要留有2%排水坡；6）為保證水泥劑量達到要求，水泥摻量按設計增加0.5%進行預摻。

4、結語

路基作為公路的基礎設施應按土工結構物進行設計、施工。因此對路基結構的各部位的填料與填筑壓實標準都提出了更高的要求。我們要根據現場實際情況采取適宜的改良措施改善土的性能，有效地提高土的抗剪強度，使土的承載力、固結特性和可壓實性得到顯著改善，以滿足路基的強度、剛度的要求。