導(dǎo)語(yǔ)：水泥改性土填筑施工方案研究一文來(lái)源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要：水泥改性土填筑施工質(zhì)量是影響膨脹巖（土）地區(qū)渠道邊坡穩(wěn)定性的重要因素。針對(duì)南水北調(diào)工程水泥改性土換填的實(shí)際情況，分析改性土填筑施工方案。

關(guān)鍵詞：水泥改性土；填筑施工；膨脹巖

1工程概況

南水北調(diào)中線一期總干渠陶岔渠首至沙河南段工程方城段（以下簡(jiǎn)稱“方城段”）是總干渠陶岔渠首至沙河南段的一個(gè)設(shè)計(jì)單元，位于河南省南陽(yáng)市方城縣境內(nèi)，起點(diǎn)位于小清河支流東岸宛城區(qū)和方城縣的分界處，設(shè)計(jì)樁號(hào)124+751，終點(diǎn)位于三里河北岸方城縣和葉縣交界處，設(shè)計(jì)樁號(hào)185+545；方城段全長(zhǎng)60.794km，方城段共分為9個(gè)標(biāo)段。本標(biāo)工程主要改性土換填部位為渠道基礎(chǔ)水泥改性土換填，半挖半填段外包水泥改性土填筑，鴨?wèn)|二分干一支倒虹吸、鴨?wèn)|三分干倒虹吸、熊莊河排水倒虹吸基礎(chǔ)換填。

2施工布置

由于我標(biāo)用改性土拌制的料源均從渠道開挖料中回采，渠道土料含水量較高，經(jīng)檢測(cè)約為25%，遠(yuǎn)大于最優(yōu)含水量7個(gè)百分點(diǎn)，無(wú)法直接進(jìn)行拌制，必需采用攤鋪翻曬作業(yè)，翻曬作業(yè)受天氣影響較大。根據(jù)設(shè)計(jì)開挖工程量的增加，料源的自然采集及氣候影響的實(shí)際情況，我部擬在1#穩(wěn)定土拌和系統(tǒng)附近修建一個(gè)1890m2，擬在2#穩(wěn)定土拌和站附近1260m2的采鋼瓦棚，利用于堆存翻曬好的土料。

3改性土填筑施工方案

3.1土料填筑生產(chǎn)性試驗(yàn)

（1）試驗(yàn)參數(shù)。現(xiàn)場(chǎng)碾壓遍數(shù)擬定：振動(dòng)碾壓6遍、7遍、8遍，實(shí)際遍數(shù)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況確定直至達(dá)到設(shè)計(jì)要求；水泥摻量擬定：按重量比摻量4%；鋪土厚度擬定：按松鋪厚度30cm、35cm、40cm；改性土含水?dāng)M定：根據(jù)室內(nèi)改性土擊實(shí)試驗(yàn)得出的最優(yōu)含水率拌和加水。（2）碎土工藝、拌和工藝、碾壓流程和碾壓方法。①碎土工藝。在施工現(xiàn)場(chǎng)，采用液壓碎土機(jī)與人工相互配合的方式進(jìn)行大規(guī)模碎土，要求土料粒徑小于或等于10cm，其中5～10cm粒徑的土料含量應(yīng)當(dāng)小于或等于5%，5～5cm粒徑的涂料含量應(yīng)當(dāng)小于或等于50%，采用篩分法對(duì)碎土的級(jí)配進(jìn)行檢查。開挖運(yùn)至到拌和站的被改性土料含水過(guò)高，不宜直接進(jìn)行碎土、拌制，宜先用裝載機(jī)攤鋪晾曬、風(fēng)干，使含水量大致減少3%～7%，達(dá)到18%～20%，然后進(jìn)行碎土。在現(xiàn)場(chǎng)碎土完成之后，直接上料拌和，如果碎土達(dá)不到直接上料拌和的要求，則應(yīng)當(dāng)用防雨布遮蓋，二次翻曬等方法控制含水量，滿足碎土要求；②拌和工藝。采用WCZ-600水泥穩(wěn)定土拌和機(jī)拌和，用輸送帶或裝載機(jī)將已破碎達(dá)到要求的被改性土料運(yùn)送至拌和機(jī)料斗內(nèi)；拌和稱量系統(tǒng)根據(jù)預(yù)先設(shè)置好的土料重量，水泥摻量、加水量進(jìn)行拌和，考慮水泥改性土運(yùn)輸過(guò)程損失含水量，水泥改性土拌和按加水3%～4%控制；充分拌和后并取樣做水泥EDTA滴定試驗(yàn)，每拌和批次不大于600m3水泥改性土抽測(cè)不少于六個(gè)樣，同時(shí)應(yīng)當(dāng)保證水泥含量平均值在設(shè)計(jì)摻量以下，對(duì)于弱膨脹水泥改性土來(lái)說(shuō)，水泥含量標(biāo)準(zhǔn)差應(yīng)當(dāng)小于或等于0.7，對(duì)于中膨脹水泥改性土來(lái)說(shuō)，其水泥含量標(biāo)準(zhǔn)差應(yīng)小于或等于0.5，檢測(cè)合格后方可用裝載機(jī)攏堆并遮蓋；③碾壓方法。a.場(chǎng)地平整：試驗(yàn)場(chǎng)地必須進(jìn)行平整處理，包括基面上所有的樹根、浮土、雜物等以及其他由監(jiān)理工程師確定為不合適的材料，并灑水濕潤(rùn)，對(duì)試驗(yàn)場(chǎng)地的基面應(yīng)進(jìn)行壓實(shí)處理，以減少基層對(duì)碾壓試驗(yàn)的影響；b.鋪料、平料：現(xiàn)場(chǎng)采用自卸汽車進(jìn)占法鋪料，推土機(jī)平料，人工輔助，鋪土厚度嚴(yán)格按照鋼筋指示樁標(biāo)記，保證鋪料厚度達(dá)到試驗(yàn)要求；c.碾壓：碾壓采用20t凸塊振動(dòng)碾碾壓，碾壓時(shí)采用進(jìn)退錯(cuò)距法，行走方向應(yīng)平行于試驗(yàn)場(chǎng)地中線，行走速度控制為2km/h，振動(dòng)碾壓一個(gè)來(lái)回計(jì)兩遍，每個(gè)碾壓條帶搭接寬度應(yīng)大于0.5m；d.試驗(yàn)：當(dāng)碾壓達(dá)到預(yù)定的遍數(shù)后停止碾壓，做壓實(shí)度試驗(yàn)，取環(huán)刀12個(gè)，水泥EDTA滴定試驗(yàn)樣品3個(gè)，測(cè)定改性土的壓實(shí)度、水泥含量、含水率以及壓實(shí)厚度，觀察壓實(shí)土層底部有無(wú)虛土層、上下層面結(jié)合是否良好、有無(wú)光面及剪力破壞等，并做出詳盡的記錄。

3.2渠道改性土填筑主要施工方法

（1）基坑降水：由于本標(biāo)段渠道地下水位較高，在建基面驗(yàn)收之前必須把地下水降至建基面以下0.5m，確保建基面干燥后方可驗(yàn)收進(jìn)行換填施工。因此基坑降水為改性土填筑前的重要準(zhǔn)備工作。渠道降水采用明排和井點(diǎn)降水相結(jié)合的方案，具體根據(jù)實(shí)際地下水位情況確定，具體的施工方法見《施工期降水與排水專項(xiàng)措施》。（2）土料檢驗(yàn)及施工工藝試驗(yàn)：施工之前，通過(guò)實(shí)驗(yàn)室獲取弱膨脹土料的粘粒含量、膨脹率及水泥摻量等物理指標(biāo)參數(shù)，在此基礎(chǔ)上，進(jìn)行施工現(xiàn)場(chǎng)土料碾壓施工試驗(yàn)，以試驗(yàn)結(jié)果為依據(jù)，確定鋪土厚度、碾壓機(jī)械類型、碾壓次數(shù)及壓實(shí)機(jī)械類型等相關(guān)施工參數(shù)，在具體施工的過(guò)程中一邊進(jìn)行驗(yàn)證一邊結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整。（3）土料開采運(yùn)輸：我部水泥改性土料源均從渠道開挖有用料中選取，采用挖掘機(jī)（1.6m3）挖裝，20t自卸汽車運(yùn)至1#改性土生產(chǎn)系統(tǒng)、2#改性土生產(chǎn)系統(tǒng)附近的臨時(shí)堆土場(chǎng)內(nèi)堆存。堆土場(chǎng)周邊布設(shè)0.5m×0.3m排水溝，堆土場(chǎng)頂部必須堆成中間高兩邊低，以利排水。頂面必須平整避免積水。（4）水泥土拌制：我部主要采用廠拌法進(jìn)行大規(guī)模水泥改性土的施工，WCZ-600型穩(wěn)定土拌和機(jī)為主要機(jī)械設(shè)備，具體工作流程如下：裝載機(jī)將涂料裝運(yùn)到料斗中；集料系統(tǒng)盛放運(yùn)送過(guò)來(lái)的涂料，包括四個(gè)料斗，每個(gè)集料斗下都設(shè)有電子計(jì)量系統(tǒng)，通過(guò)對(duì)液壓斗門的控制來(lái)對(duì)土料重量進(jìn)行確定；待到土料落到皮帶機(jī)上之后，隨著皮帶機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)，土料被傳送到拌合機(jī)之內(nèi)，運(yùn)行攪拌系統(tǒng)；通過(guò)電腦自動(dòng)化控制，水泥罐將水泥添加到拌合機(jī)之內(nèi)，并加入適量水；在拌合完成之后，用皮帶機(jī)將物料輸送到卸料斗內(nèi)。（5）改性土的運(yùn)輸：采用自卸車將合格回填料運(yùn)輸至填筑工作面，推土機(jī)配合進(jìn)行攤鋪、平整。（6）填筑（換填）：填筑前要進(jìn)行基礎(chǔ)面的清理與驗(yàn)收，檢測(cè)基礎(chǔ)面的坡度、結(jié)構(gòu)尺寸，必須將松土清理干凈。（7）改性土攤鋪：采用TY220推土機(jī)鋪料、平土。在進(jìn)行邊坡面換填和“金包銀”渠堤填筑時(shí)，為確保邊角壓實(shí)度，鋪土邊線在水平距離上要按《膨脹土處理施工技術(shù)要求》超填（大于30cm）。在攤鋪的過(guò)程中，在坡面用推土機(jī)推出臺(tái)階，以此來(lái)保證土體結(jié)合，臺(tái)階高度與鋪土層厚度一致，鋪料的過(guò)程中，以碾壓試驗(yàn)參數(shù)為依據(jù)，對(duì)鋪料厚度進(jìn)行精細(xì)化控制，并進(jìn)行插釬檢測(cè)（見圖1）。（8）碾壓：采20t用凸塊振動(dòng)碾進(jìn)行碾壓，碾壓時(shí)采用進(jìn)退錯(cuò)距法，行走方向應(yīng)平行于渠道中線，行走速度控制為2km/h，碾壓遍數(shù)根據(jù)生產(chǎn)性碾壓試驗(yàn)確定。（9）檢測(cè)：按照要求碾壓合格后，采用環(huán)刀法進(jìn)行檢測(cè)壓實(shí)度。由于水泥改性填筑、檢測(cè)需在四個(gè)小時(shí)內(nèi)完成，采用環(huán)刀法在時(shí)間上很難滿足要求。前期我部采用環(huán)刀法和核子密度儀法進(jìn)行檢測(cè)，并對(duì)檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行比較。如果檢測(cè)結(jié)果無(wú)差異，我部采用核子密度儀進(jìn)行檢測(cè)壓實(shí)度。

3.3影響工效的因素

（1）土料的含水量：由于我部料源含水量偏高，無(wú)法直接用于拌制水泥改性土，需進(jìn)行翻曬，翻曬施工時(shí)間較長(zhǎng)，且受降雨天氣影響大。（2）工序。水泥土施工的工序包括膨脹土料運(yùn)輸、碎土、拌制、運(yùn)輸、碾壓、削坡等多個(gè)工序，在進(jìn)行施工組織時(shí)要充分考慮。（3）水泥摻量。因膨脹土的土料性質(zhì)不同、水泥的摻量也不同，故工效也不相同。（4）碾壓。渠道換填水泥改性土要求的壓實(shí)度高，工效較低。（5）換填厚度及削坡處理。換填厚度是影響效率的重要因素，換填厚度越小，為了滿足填筑質(zhì)量要求和碾壓機(jī)械工作面要求，超填量比例越大，削坡處理過(guò)程中投入的人力和機(jī)械越多，從而加劇了土料損耗，使得效率較低。

4結(jié)束語(yǔ)

南水北調(diào)工程有著水印改性土填筑方量大、工期緊張及對(duì)質(zhì)量要求高等特點(diǎn)，文章進(jìn)行了路拌法、拌合站廠拌法等施工工藝的現(xiàn)場(chǎng)碾壓試驗(yàn)研究，兩種方法都不能滿足現(xiàn)場(chǎng)施工要求。文章結(jié)合工程實(shí)際重點(diǎn)闡述水泥改性土回填專項(xiàng)施工方案要點(diǎn)，以期對(duì)水泥土施工進(jìn)行指導(dǎo)參考。

作者:胡永進(jìn) 單位:中國(guó)水利水電第七工程局有限公司第六分局

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