水泥土路基施工技術(shù)

吳德磊（中鐵十四局集團(tuán)第五工程有限公司，山東　兗州　272117）

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水泥土路基施工技術(shù)

吳德磊
（中鐵十四局集團(tuán)第五工程有限公司，山東兗州272117）

摘要：本文簡要論述了水泥土路基施工工藝，并結(jié)合本項(xiàng)目施工情況，采取了符合其本身特性的施工技術(shù)措施，從而使該工藝在符合質(zhì)量要求的同時(shí)更加完善。

關(guān)鍵詞：水泥土；路基施工；施工工藝

1　工程概況

黃陵至延安高速公路擴(kuò)能工程起于富縣羊泉峁頭村北側(cè)，至于安塞縣沿河灣鎮(zhèn)南側(cè)，與既有包茂高速和在建延延高速以樞紐立交相接，全長106.909公里，其中土建LJ-8合同段（K47+000～K59+600），路線長度12.6公里，共有挖方243.5萬方，填方84.39萬方。本標(biāo)段路基基底多為非自重濕陷性黃土，濕陷等級為Ⅰ級（輕微），根據(jù)施工要求，處理方案為：填方/挖方路基換填1.0/0.8m厚8%水泥土，本合同段共有濕陷性黃土地基處理段落單側(cè)總長13116m，并需換填8%水泥土167694m3。

2　原理與性能

（1）工藝原理。①水泥土強(qiáng)度增長的基本原理是基于水泥和軟土間的物理--化學(xué)反應(yīng)，不僅存在水泥的水化硬化，而且伴隨著土體與水泥水化物的相互作用。水泥土強(qiáng)度的構(gòu)成主要為4個層次：土的固有結(jié)構(gòu)，物理改良，水泥硬化，硬凝反應(yīng)。 ②水泥土施工采用人工與機(jī)械相配合的方法均勻拌和，水泥吸取土中的水分而產(chǎn)生凝結(jié)、硬化，形成水泥石骨架并包裹著土顆粒，在土體中形成大量纖維狀結(jié)晶，并不斷延伸充填到顆粒間的空隙中，形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，增加了土的強(qiáng)度，從而改變了原地基圖的物理、力學(xué)性質(zhì)。

（2）試驗(yàn)性能。①土料的粘粒含量對水泥土的性能產(chǎn)生極大的影響；隨著粘粒含量增大，水泥土的強(qiáng)度將降低。②水泥土和天然土體不同，在相同試驗(yàn)條件下，變現(xiàn)出明顯的脆性材料特征。③水泥土的水穩(wěn)定性和抗沖刷性能較好，在水的作用下，不發(fā)生浸水膨脹、裂縫和崩解，土料粘性愈大，抗沖刷能力愈強(qiáng)。

3　技術(shù)要求

（1）施工前對下承層上的浮土、雜物全部清除，施工時(shí)應(yīng)關(guān)注天氣預(yù)報(bào)，當(dāng)氣溫低于5℃和雨天時(shí)，停止施工。（2）穩(wěn)定土拌和機(jī)進(jìn)行拌和時(shí)要深入下層0.5-1cm，嚴(yán)禁在拌和層底部留有“素土”夾層。（3）嚴(yán)格控制攤鋪厚度，充分碾壓不采用薄層貼補(bǔ)的辦法進(jìn)行找平。攤鋪時(shí)按“寧高勿低”的原則，最后整平時(shí)，按“寧刮勿補(bǔ)”的原則處理。（4）壓路機(jī)不得在已完成的或正在碾壓的路段上“調(diào)頭”或急剎車，以避免破壞基層表面，碾壓過程中如發(fā)生松散起皮等現(xiàn)象，及時(shí)換新材料或重新拌和。

4　施工工藝流程

濕陷性黃土路基基底換填施工步驟為測量放樣、按設(shè)計(jì)換填厚度開挖路槽、基底進(jìn)行整平碾壓、打方格掛線、攤鋪素土、灑布水泥、路拌機(jī)拌合混合料、平地機(jī)精平、碾壓密實(shí)、檢驗(yàn)簽證、鋪筑下一層。

（1）施工前準(zhǔn)備。①通過試驗(yàn)取得原狀土及混合料的擊實(shí)試驗(yàn)相關(guān)數(shù)據(jù)。對水泥按批次進(jìn)行抽檢，檢驗(yàn)水泥的強(qiáng)度、安定性及凝結(jié)時(shí)間。 ②測量班放樣路基邊樁，對路基原地面進(jìn)行清表削坡，將施工范圍內(nèi)的植被、雜物及腐殖質(zhì)土清除干凈。

（2）測量放樣。測量班對路基進(jìn)行放樣，并測量清表后地面高程計(jì)算開挖深度。

（3）開挖路槽。根據(jù)測量放樣灑出路槽開挖線，采用挖掘機(jī)機(jī)械開挖，邊開挖邊測量高程，開挖時(shí)路基外側(cè)按設(shè)計(jì)位置寬挖10cm。

（4）基底碾壓。路槽開挖至設(shè)計(jì)標(biāo)高后，用平地機(jī)對基底進(jìn)行精平，精平時(shí)將基底頂面按2%坡度刮出外低內(nèi)高的路拱，碾壓時(shí)遵循先輕厚重，先慢后快，由弱振到強(qiáng)振的原則進(jìn)行，基底碾壓完畢后對基底進(jìn)行自檢，壓實(shí)度要求不小于90%。

（5）打方格掛線。采用白灰在基底上打方格控制上料密度，根據(jù)自卸車運(yùn)載量及選定的松鋪厚度來確定方格網(wǎng)尺寸，試驗(yàn)路選用的自卸車運(yùn)載量為20m3，松鋪厚度按25cm計(jì)算，方格尺寸為6.2×13m。同時(shí)每隔25m埋設(shè)高程控制樁，標(biāo)示松鋪厚度掛線控制攤鋪整平。

（6）素土攤鋪。施工時(shí)采用邊卸料邊攤鋪的方法，卸料后先用裝載機(jī)對填料進(jìn)行粗平，粗平時(shí)參照控制樁頂部進(jìn)行攤料，注意保護(hù)高程控制樁，同時(shí)試驗(yàn)人員對素土含水量進(jìn)行檢測，確保素土含水量保持在19%-20%，含水量符合要求后，用平地機(jī)按作好的標(biāo)記高度精平，填料不足的用平地機(jī)補(bǔ)平，然后用壓路機(jī)進(jìn)行預(yù)壓一遍再按兩側(cè)高程控制樁進(jìn)行二次精平，精平后要面層平整、厚度均勻。

（7）灑布水泥。布水泥時(shí)應(yīng)采用扣锨法布灰，嚴(yán)禁鐵锨拋撒。最后用刮板刮平，避免因布灰不勻而造成拌和后的灰窩、灰?guī)КF(xiàn)象。

（8）混合料拌和。布灰結(jié)束后立即用路拌機(jī)進(jìn)行拌和，為保證底部無素土夾層，拌和時(shí)要深入下層1cm深，拌和遍數(shù)現(xiàn)場確定，拌和完畢后混合料均勻、色擇一致，沒有灰條、灰團(tuán)和花面。拌和結(jié)束后，同監(jiān)理工程師同步檢測其灰劑量以及含水量是否滿足設(shè)計(jì)要求，混合料含水量控制在17%-19%，灰劑量不小于設(shè)計(jì)值，否則進(jìn)行以下處理：如果灰劑量不滿足要求，根據(jù)檢測數(shù)據(jù)計(jì)算出需要補(bǔ)加的水泥用量，均勻攤鋪再次拌和，如混合料含水量不足，用灑水車補(bǔ)充灑水。

（9）精平碾壓。混合料含灰量及含水量均滿足要求后用平地機(jī)精平，精平時(shí)按面層向外側(cè)2%的路拱進(jìn)行控制以利于路基排水，碾壓前檢測含水量控制在16%-17%，然后用重型壓路機(jī)碾壓至要求壓實(shí)度。

（10）灑水養(yǎng)生。路基壓實(shí)成型后開始灑水養(yǎng)生7天，期間除灑水車外其余車輛禁止通行，連續(xù)鋪筑上層時(shí)可不灑水養(yǎng)生。

5　施工要點(diǎn)

在水泥土路基施工中需遵循“三快一密實(shí)”原則，即快速攤鋪、快速整平、碾壓密實(shí)、快速檢測的方法，確保整個施工過程在水泥初凝前完成。

6　效益分析

水泥土路基施工技術(shù)可以很好的改善填料特性，提高路基整體強(qiáng)度和承載力，同時(shí)可以充分利用開挖料實(shí)現(xiàn)用料的就地取材，免除了遠(yuǎn)途運(yùn)料造成的成本，既滿足施工需要又不浪費(fèi)資源。

7　工藝總結(jié)

隨著水泥土路基施工技術(shù)的發(fā)展，其在濕陷性黃土地基處理中越來越體現(xiàn)出其優(yōu)勢所在，水泥土作為一種新型材料，具有混凝土的某些性質(zhì)，諸如水硬性、強(qiáng)度隨時(shí)間增長等。對于濕陷性黃土地基在加入水泥后可降低土的塑性，增大土的凝聚力和內(nèi)摩擦角使地基承載力和固結(jié)特性得到改善，易操作，低成本，污染小的特點(diǎn)在資源利用，改善環(huán)境方面作用重大意義深遠(yuǎn)。

參考文獻(xiàn)：

［1］公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，JTG B01-2014.

［2］公路路基施工技術(shù)規(guī)范，JTG Fl0-2006.

DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.11.100