基礎水泥土換填施工工藝探討

張晶晶

摘 要：基礎水泥換填施工技術作為一項重要的施工工藝，其能夠借助水泥改善土的性能，增強地基承載力，成為水利等諸多工程的常用的一種施工工藝。本文結合奎屯某沉砂池放水涵閘基礎水泥土換填，簡單闡述工程概況，從而進一步分析基礎水泥土換填施工工藝在工程施工中的應用。

關鍵詞：基礎 水泥土換填 施工工藝

近年來，水利工程作為一項基礎性工程，在促進國民經濟發展等方面發揮著積極作用。然而受到諸多因素的影響，水利工程施工中，常會遇到地基承載力不足等問題，此時，可以采取機械強夯地基等方法，增強地基承載力。而針對一些工程來說，如果遇到此類問題，更適合采取基礎水泥換填施工方法。下面筆者將結合工程實踐經驗，以該工程涵閘處采取的水泥土換填為例，淺談該施工工藝的具體應用。

1.工程概況

根據勘探試驗結果來看，該工程所在地地勢較低洼，地貌屬沖積河谷地貌，地形起伏較大，地下水埋藏較淺，局部地段地下水出露地表，形成沼澤地貌，閘涵段平均開挖基底高程在水位線以下4.06m。涵閘基地距自然地面最大開挖深度9.5m。土質含水量高，承載力低，難以滿足該工程的基礎承載力要求。重型機械難以進入到施工現場，無法采取機械強夯等方法。基于諸多原因，設計決定涵閘基礎采用水泥土換填施工方法，換填厚度為3m，換填量為2200m3。

2.工藝流程

水泥換填施工工藝施工流程按準備工作、土料挖裝拌和運輸、卸料攤鋪、碾壓夯實、干容重檢測、下一層施工的流程施工。

2. 1準備工作

準備工作是整個施工全過程的首要環節，準備充分與否直接影響后續施工進度、施工質量。準備工作主要有清理基面，做好排水工作，將工作面多余的積水清理干凈，將地下水降至換填水泥土底面0.5m以下。確保施工表面無積水及工作面硬實。同時還應拆除木樁、竹架板等支護設施，鋪設施工道路，進行高程測量，在指示樁上用紅漆標記出基層的高程等。

2.2水泥、土調運和攪拌

拌制土料是一項基礎性工作，其對于水泥土摻拌效果具有深遠影響。水泥土的土質最好選擇粘性土、粉質粘土等，結合該工程實際情況，因此針對工程需要的土料，可以在本工程3#指定料場開采，基礎土質含水量符合要求。具體開采時，可以運用1m3挖掘機挖裝，并通過8T自卸車運輸至拌合站，操作人員需嚴格按照設計規定的配比進行攪拌。

2.3土料卸料與回填

水泥土拌制完成后，將土料運送到指定的施工地點，然后按照以下步驟進行回填。鋪料回填土采用“進占法”順基坑方向進行，平起法填筑，推土機攤鋪壓實，鋪土厚度控制在30cm。

2.4碾壓與夯實

在碾壓施工中，采用18T自行式振動平碾碾壓，采取進退錯距法，順著閘軸線方向行走。

2.5水泥土質量檢測

每層水泥砼施工完后，需對高程、尺寸、干密度、含水量進行質量檢測。

2.6養護

按照施工流程完成施工后，還需要對施工現場進行養護。

3.技術要求

3. 1水泥土拌制

根據設計要求來看，按照土的重量的10%，加入P.O.42.5級普通硅酸鹽水泥。為了保證水泥土拌和的均勻性，采用JS1000攪拌機進行拌和。完成土方挖掘后，將其中超過5cm的大顆粒土塊進行粉碎等處理，然后利用設計水泥配合比進行計算水泥量進行攪拌。攪拌機進行反復攪拌，直至色澤均勻即可。在攪拌過程中，操作人員要注意觀察拌和料是否均勻，避免出現土團或灰團，在具體實踐中，為了避免水泥土固結問題的出現，需將備土料、拌和、運輸、卸料四個環節緊密結合，不間斷施工，以保證施工質量。并將土的含水量控制在18%～20%之間為最佳。如果土料濕度過高，需要進行晾曬，反之，還需要適當灑水，確保土質具有更強的粘性。

3.2土料卸料與回填

鋪料回填土采用“進占法”順基坑方向進行，平起法填筑，推土機攤鋪壓實，鋪土厚度控制在30cm。第一層先填筑水泥土，平整碾壓后，將基坑內的排水溝中的積水、污泥等清理干凈，立即回填土料，隨清隨填，完成20cm后隨即進行碾壓處理，促使水泥土充分反應、固結。對于平料來說，采用802#推土機平料，按照順序卸料，真正做到隨卸隨平。土料回填過程中，受到天氣的影響，土料狀態也會隨時發生變化。因此應堅持具體情況具體對待原則，如遇到雨天時，應實現為做好排水準備，避免基面給水，填筑面應適當向兩側傾斜，避免雨水下滲等情況的發生。雨后不應立即施工，需要確保填筑面達到一定含水標準后方可復工。而對于風力較大或者日照較強的天氣時，為了保障含水量，應在施工現場進行灑水，促使土料能夠保持最佳狀態。

每次回填之前，都需要將壓實面上的污物處理干凈，且測量人員要按照圖紙設計放出軸線控制樁，有效提高施工質量，增強地基承載力。

3.3碾壓與夯實

振動碾碾壓，采取進退錯距法，順著閘軸線方向行走，速度最好控制在3km/h，碾壓時碾跡重合1/2碾寬，碾壓次數控制在8至10遍即可，務必要全面碾壓，不得出現漏壓等問題。如果在碾壓中發現松土、彈簧土等情況，需要返工。尤其是要避免欠壓等問題，確保土料干容重達到設計規定標準。基于工程進度等因素的考慮，可以采取分段碾壓，相鄰兩段交接位置要彼此搭接，并將長度控制0.3～0.5m之間，同時鋪筑與碾壓工序要同時進行。邊角部位采用小型蛙式打夯機配合，碾壓時注意隨著整平的步伐進行，盡量避免不超過水泥土的初凝時間。

碾壓施工完成后，管理人員需要自檢，項目部檢驗合格后報告監理部門，經過審核后，才能夠進行后續施工，否則將對問題位置進行重新施工，從根源上確保施工質量達到標準。

3.4水泥土質量檢測

該項施工工藝落實的關鍵在于水泥土，因此加強對水泥土質量的控制顯得尤為必要，具體操作可以采取水準儀將壓實厚度控制在30cm，用卷尺測量幾何尺寸，并采取核子密度儀進行設計干密度和含水率檢測，并用環刀法進行對比校核，當上述標準均能夠符合標準后，方可進行下一階段的流水施工。

3.5養護

按照施工流程完成施工后，還需要對施工現場進行養護。施工人員可以運用灑水車灑水，避免水泥凝結時缺水，對于灑水次數，要按照當時天氣情況而定，如果雨天，可以適當減少灑水次數，反之如果是晴天，需要適當增加灑水量及次數，確保整個養護期間的水泥土表層始終保持濕潤。

4.施工效果

完成水泥土換填施工、進行養護后，對該工程進行靜載試驗，結果表明地基承載量遠超過設計地基承載力，預期效果非常好。

5.質量控制措施

（1）選用拌和的土料無淤泥、雜物，水泥摻入量要嚴格按照設計配比，稱量要準確，攪拌要充分、均勻。

（2）在水泥土施工過程中，做好積水坑與明溝排水相結合，控制滲水，保證水泥土有較適宜的含水量。

（3）防止表層起皮。水泥土起皮既影響美觀又影響工程質量。首先要防止薄層貼補而人為的制造一個滑動面，其次是防止表層過濕或過干，過濕時水泥土被機械粘起而出現麻麻點點，過干時碾壓會因機械推移而起皮。

（4）基坑開挖后，不宜長時間暴露，驗槽合格后需立即進行連續的換填作業。

6.結語

根據上文所述，隨著我國水利施工領域不斷發展，越來越多的施工技術將被應用到實際工程當中，其中水泥土換填施工工藝以其自身高效、快捷等優勢成為水利工程地基施工的重要方式。在具體施工中，施工人員要切實結合施工具體情況，落實好施工準備工作，并嚴控水泥土質量關，并按照施工步驟開展進行施工，夯實地基，提高施工質量，從而確保工程整體穩定性，促使水利工程在經濟發展中的積極作用得到充分發揮。

參考文獻：

[1]陳世剛，牟偉，劉軍.南水北調中線工程膨脹土渠段改性土施工中存在的困難及對策研究[J].長江科學院院報，2013，（09）：85-88.