某工程水泥改性土换填施工技术

施工技术

CONSTRUCTION TECHNOLOGY 2012年12月第41卷增刊

某工程水泥改性土换填施工技术

靖立秋1，施召云

2

（1．山东恒信建设监理有限公司，山东济南250014；2．雅砻江流域水电开发有限公司，四川成都610051）［摘要］淅川Ⅰ标渠道改性土回填工程量大，整个渠道建基面验收、改性土拌制、碾压、削坡等施工过程中质量要求严格，

精度要求高，工期紧张，在改性土拌制过程中采用改性土拌合站集中厂拌，提高了生产效率，成功解决了改性土水泥掺量及含水率控制问题。［关键词］改性土；换填；施工技术［中图分类号］

TU525［文献标识码］A

［文章编号］1002-

8498（2012）S1-0044-03Exchange-fill Construction of Modified Cement Soil in Some Project

Jing Liqiu 1，Shi Zhaoyun 2

（1．Shandong Hengxin Construction Supervision Co．，Ltd．，Ji ’nan ，Shandong 250014，China ；

2．Yalong River Hydropower Development Co．，Ltd．，Chengdu ，Sichuan 610051，China ）

Abstract ：The channel of Xichuan bid 1project has quantity of fill modified cement soil．During construction of the chan-nel ，the quality requirement of some process such as base surface acceptance ，mixing of modified cement soil ，rolling and cut slop is strict ，the precise requirement is high and the construction period is short．Modified cement soil is mixed in mix-ing station to improve production efficiency and solve the problems of cement dosage and moisture content．

Key words ：modified cement soil ；exchange-fill ；construction

［收稿日期］2012-11-11［作者简介］靖立秋，工程师，

E-mail ：jingliqiu@qq．com 1

工程概况

淅川Ⅰ标段位于河南省淅川县，渠段起点桩号0+300，终点桩号8+400，总长8．1km ，本标段包括主渠道及北排河，

主渠道包括明渠和建筑物两类，明渠渠道长8．10km ，过水断面采用梯形断面，渠道设计水深8．0m ，渠道底宽10．5 13．5m 。建筑物包括：1座河渠交叉建筑物，

为北排河排洪渡槽；3座左岸排水建筑物，为南排河改道工程、张河排水倒虹吸、张楼南沟排水渡槽；1座分水口门，为肖楼分水闸；3座公路桥；5座生产桥。北排河起点桩号0+000，终点桩号4+412，总长4．412km 。渠道及北排河水泥改性土换填约141．75万m 3。2

改性土施工部位

水泥改性土是指将一定比例的水泥掺入膨胀土土料之中以改善膨胀土的性质和结构，

使膨胀土丧失膨胀潜能，

并在一定程度上提高土体强度或承载力。改性土施工主要部位为：主渠道0+300—8+033段一级马道以下渠坡及渠底换填1m 或1．2m 厚水泥改性土，

桩号8+033—8+400段一级马道至渠顶换填1m 厚水泥改性土，一级马道至渠底换填1．2m 厚水泥改性土；北排河0+000—0+258渠堤填筑，北排河0+

258—2+780．33段渠坡、渠底换填1．5m 厚水泥改性土及北排河2+780．33—4+412段渠堤填筑改性土。3

改性土施工工艺控制参数

对三角洲渣场及水寨西渣场的土料进行了4%，5%掺配水泥室内击实，并进行了4%，5%的28d 自由膨胀率，28d 饱和无侧限抗压强度试验，水泥剂量标准曲线，

为现场碾压试验提供参数。最终由施工单位以试验报告的形式上报，经参建四方协商论证确定，改性土水泥掺量按5%。分别在三角洲、

水寨西改性土拌合站进行了改性土现场试验，根据水泥改性土生产性工艺试验成果中试验结果确定：改性土中水泥掺量5%（本标段土料自由膨胀率在46% 55%，试验参考水泥掺量S =5%），

铺土30cm 厚，采用20t 凸块振动碾行进速度为2km /h ，静压2遍、振压10遍，压实度

≥0．98，干密度≥1．62g /cm 3

，为渠道填筑的最优碾压

组合，能满足施工要求。4施工布置

4．1

水泥改性土拌合站的布置

根据水泥改性土施工部位、施工进度安排及渠道分段填筑强度，

投入4座改性土拌合站，分别为WBZ300型（生产能力300t /h ）1台、WBZ600型（生产能力600t /h ）2台、WCQ600型1台（生产能力600t /h ），每座拌合站各配置2台碎土机。4座改性土拌合站分别布置在渠道右岸三角洲渣场及水寨西渣场内。

4

4

本标段施工高峰期改性土填筑强度为16．3万m3/月，高峰期对应的改性土拌合站生产能力=高峰期月施工强度ˑ虚方系数、开凳、超填及损耗系数=16．3ˑ1．584=25．82万m3（虚方），根据改性土拌合站实际生产能力统计：WBZ600型及WCQ600型改性土拌合站的生产能力约为3000m3/台·d（虚方），WBZ300型改性土拌合站每台每天的生产能力约为1500m3/台·d（虚方），上述4台改性土拌合站的月生产能力合计约为26．25万m3（虚方），满足改性土施工高峰期强度要求。

4．2施工降水、排水及坡脚齿槽处理

本工程地下水位埋深0．5 4．0m，沿渠线第四系孔隙 裂隙潜水（上层滞水）主要分布在岗地的粉质黏土、粉质壤土地层中，近地表分布水量有限的上层滞水，水量少且分布不均，无统一地下水位，水位、水量随季节变化大。

施工期主要采用排水盲沟和集水坑相结合的方式进行排水，建基面形成后若边坡及渠底出现少量渗水，在渠底开挖排水盲沟，渠底排水盲沟深20cm，宽20cm，填筑面端部开挖集水井，排水盲沟汇水至集水井，集水井积水利用水泵进行抽排，渠坡有渗水点时将渠坡渗水点处湿润浮土挖除，沿渠坡开挖10cm宽度排水盲沟将渗水引致渠底排水盲沟中，渠底及渠坡改性土回填前利用5 20mm级配碎石进行排水盲沟及集水井回填、压实，压实后的相对密度≥0．75。

雨季施工应特别注意天气变化，避免土料受到雨淋，降雨时应停止施工，对已摊铺的工作面应尽快碾压密实、封面并利用土工膜将改性土回填部位进行覆盖，防止表面积水。

渠底齿槽开挖完成及时进行覆盖防护，并尽快进行建基面验收，建基面验收合格后立即进行坡脚齿槽部位的改性土填筑，防止坡脚部位发生坍塌、滑坡。

5施工方法

5．1土料检验及施工工艺试验

在水泥改性土填筑之前，应根据不同的料源及水泥掺量做室内水泥改性土击实实验，以确定水泥改性土的最优含水量及最大干密度。水泥改性土填筑压实度≥0．98，并防止过压。根据室内试验取得参数和设计要求的压实度，确定压实度达到的干密度，最优含水量进行现场碾压施工工艺试验。通过现场水泥改性土生产工艺性试验确定碾压机械为20t凸块振动碾，铺土厚度30cm（压实后土的厚度23cm），碾压遍数静压2遍、振压10遍，压实度0．98以上，含水率21．9%、干密度1．62等参数。初拟水泥改性土含水率控制在最优含水率（1% 3%），铺土厚度（30ʃ2）cm，利用20t振动凸块碾碾压。这些参数在施工中进行验证，并根据实际情况进行调整。5．2保护层开挖

保护层是为了保护建基面不受大气环境的影响而临时预留的土层。在进行基面的下步施工前，需要开挖保护层至设计建基面。

保护层开挖采用人工配合挖掘机进行。在测量人员的指挥下，用挖掘机在坡面上每隔10m开挖出样槽。由有经验的挖掘机操作人员按样槽进行保护层开挖，挖掘机开挖方向垂直于渠道轴线，由上至下顺坡进行开挖。土料拢集于坡下后，装车运至指定地点。开挖时距离设计建基面还需要预留5 10cm的薄土层，目的是为了避免产生超挖。预留的薄土层开挖前，将挖掘机斗齿前焊接一块厚约20mm的钢板作为“刮板”，长度同挖掘机斗宽，宽度约为15cm，前缘与斗齿齐平，开挖方向垂直于渠道轴线，沿坡长自上而下将预留的薄土层刮除，人工用平头铁锹将坡面遗留的松土清除并拢堆。在坡面上钉木桩，每5m作为一个断面，按坡度放样，在桩位上固定尼龙线，人工对坡面进行适当整理，直至坡面坡度符合规范要求。

坡面及渠底保护层开挖完成后要利用土工膜或塑料布进行覆盖，防止阳光直晒或雨水侵湿。

5．3土料翻晒

本标段土料集中堆放至三角洲渣场及水寨西渣场内，改性土拌合前需对土料进行翻晒，翻晒前估算拌合用土量及备土总量，采用1．2m3液压反铲下挖50cm 深，进行翻晒调整含水率（因天然含水率略大于最优含水率），含水量偏低时应适当洒水湿润。

5．4土料预破碎

土料晾晒后，采用路拌机或旋耕犁进行土料预破碎（4+700及6+500处改性土拌合站利用旋耕犁进行土料预破碎，5+100及6+900处改性土拌合站利用路拌机进行土料预破碎）。

5．5集料并倒运堆存（覆盖防护）

由于三角洲及水寨西渣场面积较大，土料预破碎后，采用3m3的装载机装20t自卸汽车将土料运输至拌合站附近区域进行堆存，待二次破碎、拌合使用，储料堆采用土工膜（一布一膜）进行覆盖。

5．6二次破碎

拌合前需对预破碎后堆存土料进行再次破碎，采用3m3装载机倒运至碎土机进行再次破碎，破碎后的土料粒径≤10cm，其中5 10cm粒径含量≤5%，0．5 5mm粒径含量≤50%（不计姜石含量），破碎好后的土料直接利用皮带上料至拌合机进行拌合。

5．7拌合

我标段水泥改性土拌合为拌合站拌制，大规模的水泥改性土施工采用厂拌法施工，采用的机械为改性土拌合站，其特点为：操做简便、工效高、可以连续拌合。

厂拌法由改性土拌合站、计量传送系统、拌制系

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