水泥稳定土施工技术

赵武强

1 简述水泥稳定土的基本性质

水泥稳定土作为一种基层材料,目前在各种等级的道路工程中适用性较广。从理论上分析,水泥稳定土是一种水稳性材料,用水泥来稳定能显著地改变土的物理力学性质,获得良好的整体性、足够的力学强度和抗水性、耐久性、抗冻性,符合各种路面基层材料的基本技术要求。

2 工程概况

河南省泌阳—桐柏高速公路土建工程项目起于泌阳县城东南马谷田乡以南的大水冲,与驿阳高速公路终点对接,并和沪陕国家高速公路信阳—南阳段相连,向南与省道S206及国道G312相交,跨淮河后,在桐柏县东南的出山止于豫鄂两省交界处,接湖北省随岳高速公路北段,路线全长约36.389 km。本标段为No.1标段,线路起讫里程为K0+988.561～K7+643,全长6.654 km。本标段路基共有路基挖方:1 009 535 m3,路基填方:611 605 m3,其中路床处理110 000 m3。

3 水泥稳定土试验段工艺参数及试验检测结果

在项目标头划分K0+988.561～K1+140为水泥稳定土试验段。在项目各部门的配合下,经过反复试验、调整工艺、参数、采集数据等,现场检测满足了水泥稳定土的各项指标。总结出试验段成果如下:WBL23型路拌机拌和1遍后,在1/2轮迹处拌和1遍,共拌和2遍,保证水泥稳定土拌和均匀。XSM220压路机静压2遍,碾压速度为2.5 km/h。XSM220压路机振动碾压4遍,碾压速度为3.0km/h,3.5 km/h。钢轮压路机静压1遍,碾压速度为2.5 km/h～3.0 km/h。洒水养护。虚铺厚度为 23 cm～24 cm;平均松铺系数由碾压前标高测量记录和碾压后标高测量记录计算得出:1.21～1.26。压实度:大于96%,轮迹重叠宽度:1/3。

4 水泥稳定土施工技术

4.1 施工准备

4.1.1 水泥稳定土填料及水泥要求

1)路床填料要求:本标段路床处理填料采用路堑挖方,最大粒径不大于 5 cm,塑性指标不大于12。2)水泥要求:采用具备生产许可证的厂家生产的32.5缓凝水泥,要求初凝时间不少于4 h,终凝不少于6 h。

4.1.2 水泥稳定土标准试验及报批

1)水泥稳定土标准试验:本标段路床(上路床)处理采用水泥稳定土,水泥掺量为外掺 5%(水泥∶土=5∶100)。施工前进行稳定土室内标准试验,确定稳定土的滴定曲线及标准击实曲线,用以指导现场施工。2)标准试验报批:稳定土标准试验结束后,将试验结果上报监理代表处进行复核审批,审批后方可使用。

4.2 施工放样

路槽验收合格后,在路槽顶面恢复线路中线。直线段每20 m设一桩,平曲线段每10 m设一桩,并在两侧路肩边缘处设指示桩。然后进行水平测量,在两侧指示桩上用明显标记标出水泥稳定土层边缘的设计高,用以控制填层厚度。施工过程中,每层恢复1次高程,3层恢复1次中线。

4.3 备料

1)料场选择:将沿线所有料场的土料,用肉眼鉴别,初步选定一些备用料场。从每个料场取有代表性的土料,送试验室进行原土料及混合料的物理力学性质试验。根据试验结果,选定准备开采使用的料场(同时确定水泥剂量)。2)集料的运输和堆放。集料用挖掘机装车,自卸汽车运输。装车时,注意每车的装载数量基本相等。根据各路段需要的集料数量按计算距离卸料。布料前在路基表面根据虚铺厚度及汽车运量撒白灰网,控制填料厚度。在料场供应的路段范围内,由远到近将集料堆放在路的一侧。严格按网格进行布料,避免集料不够或过多。同时避免集料长时间堆放,造成水分大量蒸发,或遭雨而使含水量过大,甚至造成弹簧现象。如果填料粒径过大,则在料场进行筛除。

4.4 摊铺集料

采用推土机和平地机将集料均匀地摊铺在预定的宽度上,表面力求平整,并有规定的路拱。摊料过程中,将土块、超尺寸颗粒及其他杂物拣除。同时及时检验松铺材料层的厚度,看其是否符合预要求。必要时,进行减料或补料工作。

4.5 洒水预湿

洒水预湿素土,使水土在水中分布较为均匀,减少摊铺水泥后的洒水工作量。预湿过程中,使土的含水量约为最佳含水量的70%。预湿时,将水均匀地喷洒在土上。如果隔天预湿素土,有可能遭受夜雨而变得过分潮湿,则可以在当天的清晨进行预湿工作。

4.6 整平

集料经过预湿之后,采用平地机整平成要求的路拱和坡度,并用轻型压路机碾压1遍～2遍,使集料层具有平整光滑的表面,同时具有一定的密实度,以便摊铺水泥。

4.7 摆放和摊铺水泥

按计算的每袋水泥的纵横间距,用石灰在集料层上做摆放水泥的标记。水泥用汽车直接送到摊铺路段,直接卸在做标记的地点,并检查有无遗漏和多余。然后打开水泥袋将水泥倒在集料层上,并用刮板将水泥均匀摊开,使每袋水泥的摊铺面积相等。水泥摊铺完毕后,做到表面没有空白位置,也没有水泥过分集中的地点(见图1)。

4.8 干拌

用路拌机进行拌和,拌和的第一、二遍,通常进行“干拌”,预防加水过程水泥成团。用稳定拌合机进行拌和,拌合深度达到稳定层底。拌和时设专人跟踪拌合机,随时检查拌合深度并配合拌合机操作员调整拌合深度。严禁在拌合层底部留有“素土”夹层。使拌合机略破坏(约0.5 cm～1 cm)底基层的表面,以利上下层粘结。

4.9 加水并湿拌

1)在上述拌和过程结束时,如果混合料的含水量不足,用喷管式洒水车补充洒水。洒水车起洒处和另一端“调头”处都超出拌合段2 m以上。禁止洒水车在正进行拌和的以及当天计划拌和的路段上“调头”和停留。2)补充洒水后,再次进行拌和,使水分在混合料中分布均匀。3)洒水及拌和过程中,及时检查混合料的含水量,含水量宜略大于最佳值,稳定粗粒土和中粒土,较最佳含水量大0.5%～1.0%;稳定细粒土,较最佳含水量大1%～2%。

4.1 0 灰剂量检测

现场改善土搅拌均匀后,采用滴定法进行灰剂量检测,灰剂量合格后方可进行填料碾压施工。

4.1 1 整形、碾压和养护

1)整形。混合料灰剂量检验合格后,立即用平地机进行初平。在直线段,平地机由两侧向路中心进行刮平;在曲线段,平地机由内侧向外侧进行刮平;需要时,再返回刮1遍～2遍,用轻型压路机立即在刚初平的路段上快速碾压1遍,以暴露潜在的不平整;然后再用平地机整平1次。每次整平都按照要求的坡度和路拱进行。2)碾压。a.水泥稳定土层整平满足要求后,混合料的含水量等于或略大于最佳含水量时,立即振动压路机在全宽内进行碾压。碾压时,重叠1/2轮宽,后轮超过两段的接缝处。压路机的碾压速度前两遍采用2.5 km/h,以后采用 2.0 km/h～3.5 km/h。b.严禁压路机在已完成的或正在碾压的路段上调头或急刹车。c.碾压过程中,水泥稳定土的表面始终保持湿润。3)养生期不能少于7 d。

4.1 2 接缝和“调头”处的处理

1)同时施工的两工作段衔接时,采用搭接,前一段拌和整形后,留5 m～8 m不进行碾压,后段施工时,前段留下未碾压部分,加部分水泥重新拌和,并与后一段一起碾压。2)水泥稳定土层的施工避免纵向接缝。在必须分两幅施工时,纵缝采用垂直相接。

5 结语

水泥稳定土在施工中对各环节的时间控制要求非常高,工艺衔接和平行流水作业必须在规定的时间内完成,才能确保水泥稳定土的施工质量,使其满足规范要求,施工出合格的水泥稳定土。因此施工中对每一个施工环节执行严格的标准程序化作业,并通过试验段成果对各种工艺参数进行确认和修改是成功的关键。

[1] JTJ 033-95,公路路基施工技术规范[S].

[2] JTJ 034-2000,公路路面基层施工技术规范[S].

[3] 孙 江.公路路面基层施工[M].北京:人民交通出版社,2003.

[4] 文德云,彭富强.路基路面施工技术[M].北京:人民交通出版社,2006.

[5] 张立同.对水泥稳定碎石基层施工的探讨[J].山西建筑,2008,34(2):290-291.