西非區域水泥紅土粒料基層施工試驗與質量控制

姚全營

（中交一航局第五工程有限公司，河北秦皇島066000）

1 工程概況

科特迪瓦PK24 工業園一期項目土地開發面積為127hm2，該工程為市政項目，路網總長度11.54km，分為雙向4 車道主干道及雙向2 車道次干道。其中主干道寬度30.5m，長度1409m；主干道寬度27m，總長度3613m；次干道共11 條，寬度20m，總長度6518m。

科特迪瓦屬于熱帶雨林氣候，年平均最高氣溫30.1℃，年平均最低氣溫23.5℃，氣候較為炎熱。

每年有120～150 天發生降雨。年平均降雨量為1.56m，24h 內最大的降雨量為150mm。雨季分為兩個時期：大雨季從4～6月，小雨季從9～11月。6月降雨最多，已記錄的最大降雨量為490mm。

風向非常不規則，且強度比較低。常風向為SSW，頻率80%，風速0～7m/s，很少出現的極端風速可達到6～7 級。

2 水泥紅土粒料材料準備

2.1 紅土粒料

紅土粒料是由細粒土壤及不同粒徑的礫石土混合組成，主要分布在非洲炎熱地區，廣泛用于當地道路回填材料。

該項目處于西非的科特迪瓦阿比讓，紅土粒料是該地區一種廣泛分布的混合料，項目部采用沿線周圍紅土粒料進行取樣檢測，具有離現場近、開采方便、運輸快捷等特點，在保證施工質量前提下大大推動項目施工進度，紅土粒料取樣見圖1。

圖1 紅土粒料取樣

2.2 水泥

水泥是一種水硬性黏結料，即一種精細研磨的無機材料，與水混合后會變成糊狀，這種漿糊能通過水化反應和加工進行集合并使之硬化，硬化后即使在水中也能保持其強度和穩定性。法標中符合EN197-1標準的水泥被稱為CEM 水泥，與紅土粒料、最佳含水量進行配比混合使用后，能夠產生一種在足夠時間內保持施工性能的水泥紅土粒料。根據該工程技術標準要求，優先選擇科特迪瓦阿比讓當地CPA42.5 波特蘭水泥，即CEM-Ⅰ型水泥。這種水泥質量比較穩定，強度波動越小[1]。

2.3 材料的技術指標

根據科特迪瓦PK24 工業園（CCTP）技術規格書要求，確定道路施工使用的水泥紅土粒料的材料，見表1。

表1 材料技術指標

3 水泥紅土粒料配合比

西非區域紅土粒料主要用于道路的回填材料，不能直接應用于道路基層與底基層工程建設中，但在紅土粒料中摻和相應的水泥，改善紅土粒料的土質性能，提高紅土粒料的加州承載比CBR 值，能夠確保在使用過程中發揮其最好性能，從而達到工程基層與底基層施工要求。

通過對科特迪瓦PK24 工業園一期項目工業園沿線分布的紅土粒料進行試驗檢測，分別向紅土粒料中摻加3%與4%的水泥劑量進行加州承載比試驗，技術規格書（CCTP）明確規定：摻3%水泥的穩定土，在露天保養72h、浸泡96h 后的加州承載比CBR 不小于120；摻4% 水泥的穩定土，在露天保養72h、浸泡96h后的加州承載比CBR 不小于160。

經試驗結果證明，當紅土粒料的加州承載比CBR小于30%時，摻3%水泥的穩定土，在露天保養72h、浸泡96h 后的加州承載比CBR 平均值為105；摻4%水泥的穩定土，在露天保養72h、浸泡96h 后的加州承載比CBR 平均值148，當紅土粒料的加州承載比CBR 大于30% 時，摻3% 水泥的穩定土，在露天保養72h、浸泡96h 后的加州承載比CBR 平均值135；摻4%水泥的穩定土，在露天保養72h、浸泡96h 后的加州承載比CBR平均值171。紅土粒料CBR 對比如表2，用于基層紅土粒料加州承載比CBR 必須大于30%時，水泥紅土粒料CBR 值達到（CCTP）技術規格書的相關要求，才能用于工程基層與底基層施工[2]。

表2 紅土粒料CBR 對比關系表

4 水泥紅土粒料質量控制

4.1 紅土粒料的開采

紅土粒料質量直接影響水泥紅土粒料基層與底基層施工質量，因此紅土粒料質量控制是施工質量控制的主要因素。加強紅土粒料質量，要在料產選擇與開采時，觀察紅土粒料分布情況與試驗檢測數據，縮小檢測范圍，增加檢測頻率。

由于CBR＞30 的紅土粒料分布在地表層，平均厚度為0.2～1m 之間，開采前需清除表面植被、樹根以及其他有害物質等。密切觀察土質材料狀況，發現土質變化時，立刻取土樣進行試驗檢測，經試驗檢測合格并通過咨工與業主單位審批，方可作為合格紅土粒料進行開采施工使用。

4.2 紅土粒料含水率的控制

紅土粒料的含水率是影響水泥紅土粒料基層施工的重要質量因素。由于紅土粒料的吸水率較大，在紅土粒料攤鋪前，注意對其進行含水率檢測。

紅土粒料攤鋪過程中也要注意含水量的控制，科特迪瓦阿比讓屬于熱帶雨林氣候，每年的12月至次年5月為旱季，氣溫較高，要考慮到運輸、攤鋪、整平與穩壓過程中水分蒸發，在攤鋪時可以稍微加大紅土粒料的含水率。6～11月通常雨季時間，施工時要考慮下雨對施工的影響，禁止雨天施工，在雨季攤鋪時要減少紅土粒料的含水率，具體的含水率還要根據施工現場反饋回來的數據進行調整，以便找出適合施工的紅土粒料最佳含水率，保證工程質量。

4.3 攤鋪前質量控制

攤鋪水泥紅土粒料前要對下承層進行全面檢測，包括對路基高程、壓實度、寬度、彎沉、平整度及邊坡度等指標，不合格的要采用合理的辦法進行處理，直至咨工或業主單位驗收合格。

鋪設前檢查下承層的表面清潔情況，表面如有黏料、翻漿、沉陷、表面松散或彈簧土等質量缺陷時，應采用晾曬、換填、改良等措施處理，并灑水潤濕。另外，攤鋪前應做好攤鋪寬度及攤鋪兩側的處理，防止兩側邊緣部位碾壓不徹底，壓實程度達不到設計規范要求。

攤鋪及運輸車輛車廂清潔干凈，禁止有雜物，車輛到場后由專人進行指揮，嚴禁破壞其他路面結構。攤鋪前，檢查排水管道、電力系統等隱蔽工程是否完成，嚴禁施工完成后進行道路破壞，同時還應對路線的導線點和水準點進行加密和復測，并對施工段落測量放樣。

4.4 攤鋪

水泥撒布拌和時，計算好水泥撒布機的撒布量，混合料拌和后的水泥摻量控制在3%或4%，禁止水泥過少或過量，如圖2所示。

圖2 水泥撒布拌和

撒布車應盡量避免在未達到養生強度的路面上行駛，以免造成壓痕，影響道路的質量。在進行攤鋪時，要做好攤鋪厚度記錄，防止攤鋪厚度過高或過低現象發生。水泥紅土粒料拌和后，含水率應控制在最佳含水率±2%的范圍內，并及時進行攤鋪，減少水分蒸發，保證在有效時間內碾壓完成。

攤鋪應采用鋼絲線引導式控制高程，嚴禁控制基層或底基層的松鋪厚度，使碾壓后標高、鋪設厚度符合設計要求，嚴禁超標高攤鋪碾壓，不合格及時刮除處理。攤鋪宜連續均勻攤鋪，當遇到降雨時，應立即停止攤鋪，已經攤鋪的水泥紅土粒料及時碾壓密實，并進行覆蓋保護。

4.5 碾壓

在碾壓過程中，注意觀察水泥紅土粒料含水率，防止出現黏料、起皮或彈簧土現象，發現問題及時處理。碾壓要在1～3h 內完成，防止水泥達到初凝時間，影響加州承載比CBR 值與壓實強度。碾壓完成后嚴禁重型車輛通行，做好交通封閉疏導。每一層鋪設完成后用彎沉儀進行彎沉試驗，所允許的一切變形應小于等于70/100mm，如果這一層的變形沒有滿足這一標準要求，那么必須進行返工，或對下一層進行替換，重新碾壓。

嚴格按照試驗檢測最佳含水率進行攤鋪碾壓，超最佳含水率施工會造成松散及壓不實等，因此當檢測含水率不合格時，及時進行晾曬、換填等處理。碾壓時應遵循“先輕后重、先靜后振、先邊后中、先低后高、輪跡重疊”的原則，碾壓方向應與中心線平行，由低側到高側依次連續均勻碾壓，碾壓時應重疊1/2 輪寬，見圖3。

圖3 水泥紅土粒料碾壓

壓路機應啟停平穩、控制速度、均有碾壓，嚴禁壓路機在已完成或在正在碾壓的路段上調頭或急剎車，防止破壞水泥紅土粒料表面。碾壓過程中應設立專人對現場進行標高、寬度、橫坡度與平整度進行復測。

水泥紅土粒料鋪設碾壓時應連續作業，如因故中斷時間超過2h 時，應設立橫向工作縫，橫向工作縫采用垂直平接縫，并與道路路面車道的中心線垂直設置，嚴禁使用斜接縫。每天根據混合料拌和總數和現場攤鋪面積進行實際施工的平均厚度和設計厚度的對比分析，發現問題找出原因并予以糾正。

4.6 檢測和養生

當施工段碾壓完成后，按設計要求檢測水泥紅土粒料基層壓實度，另外還需對外觀進行檢查，是否有松散及起皮現象，平整度、高程是否符合設計要求，不合格時應及時進行處理。

施工完成后應立即進行養生，養生可采用灑水養護、薄膜覆蓋養生、土工布覆蓋養生、鋪設濕砂養生、草簾覆蓋養生、撒鋪乳化瀝青養生等方式，該工程結合工程實際情況選擇土工布覆蓋保水養生的方式，養護期間禁止車輛通行。養護用水應干凈清潔，宜采用飲用水或拌和用水，禁止使用污水或未進行檢測用水。西非地區天氣炎熱，灑水次數視天氣溫度及養護情況而定，碾壓后的水泥紅土粒料應保持潮濕狀態，一般養護周期為7～10d。

5 結語

水泥紅土粒料在西非地區是一種承載力良好的道路基層填料，廣泛用于道路基層與底基層。該項目合理利用水泥紅土粒料進行道路基層的填筑，保障工業園道路質量性能，并總結了針對水泥紅土粒料基層施工質量的控制措施，規范了西非區域道路基層施工管理，確保項目的生產安全、施工質量，提升企業今后在西非國家道路施工管理水平。