南水北调中线工程水泥改性土路拌施工方法

南水北调中线工程水泥改性土路拌施工方法

摘要：南水北调中线工程黄河以南大部分地区及黄河以北的部分标段膨胀土处理施工大多采用水泥改性土换填处理。水泥改性土的生产通常采用水泥土拌和机拌制的生产方式。一些标段为了补充场拌生产能力的不足，采用了在场地内用液压路拌机集中路拌的方式生产水泥改性土。质量和生产能力在满足技术要求的同时，也确保了水泥改性土的进度计划。

关键词：改性土；路拌法；场地；平整；摊铺；拌和；检测abstract: the modified swelling clay is commonly used in the progress of changing and filling slope of swelling clay canal on most bided sections in south of yellow river and some bided sections of north of yellow river, where is in the middle route of south to north water transferred project. the

soil-cement mixed machine is ordinarily used in production of modified swelling clay. in some bided sections, the hydraulic road-mixed machine is used in the same production progress as auxiliary machine to make up for the low production capacity of soil-cement mixed machine. the quality and quantity of production will satisfy the designed and technical demand and make sure the production of modified swelling clay following with plan made in the beginning of the year.

key words: modified swelling clay；road-mixed method；site、level site； pave；mixed；examine

中图分类号：tq177.6+2文献标识码：a 文章编号：2095-2104（2013）

概述

南水北调中线干线工程在建项目总长1125km，共53个土建设计单元工程、166个施工标段；有膨胀土（岩）的渠段累计长约368km，占在建项目总长度的33%。其中：弱膨胀土渠段长213.075km，挖深＜15m的中膨胀土渠段长100.513km，挖深≥15m的中膨胀土渠段长28.896km，强膨胀土渠段长25.588km。

初步设计阶段，经多方案比选论证，对膨胀土（岩）渠道采取放缓渠坡和对膨胀土（岩）渠床换填保护层的措施处理，后经现场试验和分析研究，并针对膨胀土（岩）的特性以及膨胀土（岩）渠坡失稳的机理和现象，为了进一步提高工程的运行安全度，对处理施工进行了优化设计，重点是对强膨胀土（岩）渠道和挖深≥15m的中膨胀土（岩）渠道在原换填保护层的基础上，根据开挖后的地质情况增加了水泥改性土换填、边坡抗滑桩和部分坡面钢砼梁系，以加大保护力度。

水泥改性土换填的渠段分布在19个设计单元（占总设计单元的35.8%），54个土建施工标段内（占总施工标段的32.5%），需要改性土换填的渠段累计长度约300.22 km，占膨胀土渠段的81.6%；水泥改性土填筑量约3225.62万m3。

由于黄河以南的大部分地区及黄河以北的部分标段所在区域无法获得自由膨胀率<20%的土料进行挖方渠道渠坡或渠堤保护层的填筑，或由于运距较远，施工成本很大等原因，所以选用自由膨胀率<65%中、弱膨胀土掺和3%～6%的水泥，改变了膨胀土的结构和化学成分，从而改变了膨胀土的物理力学特性，进而有效的降低了自由膨胀率至35%以下，才能用于膨胀土（岩）渠床保护的换填材料和采用弱膨胀土填筑渠堤的外层保护材料。

水泥改性土大多数采用碎土机破碎土料、水泥土拌和机拌制的方式生产，拌制的水泥改性土料（抽检合格）直接装车运至填筑工作面铺料碾压。一些标段为了补充场拌生产能力的不足，采用了在施工现场以外的场地内用液压路拌机集中路拌的方式生产水泥改性土，在质量满足设计要求的同时，也满足改性土施工进度的需要。生产工艺

在采用液压路拌机前，依据设计对本标段水泥改性土技术要求做好相关的生产性试验工作，将试验所得数据上报监理，监理签字确认后，方可开展大规模的生产。大规模生产的步骤和程序，是生产性试验的延伸。

生产工艺流程

场地平整、处理及检查验收→土料摊铺→整平与测量检验→水泥摊铺→水泥改性土集中拌制→滴定试验→水泥改性土堆拢及运输→填筑整平与测量检验→碾压→压实度检测→资料整理

基础面处理

水泥改性土拌制直接在取土场进行，将已取土完成的取土场清出根据本标段的生产需要确定生产场地的面积。清除场地基础上所有的浮土、杂物等杂质，开辟出生产场地的基础面，并用平地机对基础面进行找平，平整度要求高差在±5cm之内。用大型喷洒设备对基础面洒水湿润。采用8t以上的光面震动碾，对基础面进行碾压，一般建议碾压4～6遍。碾压完成后，对基础面再次进行找平，以减少基础面对改性土拌和的影响。同时按设计图纸设置场地排水系统，该系统应符合在降水过后生产场地内无积水的要求。在处理好的场地内每5m设置插钎，并在插钎上标高以便于进行铺土厚度控制。

土料摊铺

用自卸汽车将合适含水率的土料运输至拌合作业面，采用人工配合推土机进行土料摊铺、整平，摊铺厚度一般为35cm～40cm。摊铺后，用液压路拌机在摊铺层上均匀行走1～2遍，这样既可平整表面又可对土料进行再次粉碎，局部采用人工整平。确保土料的粒径在10cm以下，如有超径土料，应及时进行破碎或剔除。工作人员根据插钎的标高，对土料的摊铺厚度进行初检，保证摊铺厚度均匀。测量人员采用全站仪测量对现场每组试验区铺土厚度及高程进行

跟踪检测，确保铺料厚度及沉降观测满足相关要求。

水泥摊铺

依据设计提供的水泥改性土施工技术要求，由实验室测定土料含水率，并计算出土料最大干密度，根据所测定的最大干密度计算水