水泥稳定液化砂土施工技术在高速公路路基施工中的应用 2页

水泥稳定液化砂土施工技术在高速公路路基施工中的应用摘要:文章以连徐高速公路E-8标地处路基工程为例,对水泥稳定液化砂土施工技术进行了介绍,认为在高速公路路基施工中的采用该技术可以取得良好的社会效益和经济效益。关键词:高速公路;路基施工;水泥稳定液化砂土技术连徐高速公路E-8标地处徐州市铜山县,横穿开阔的黄河冲积平原,该地广泛沉积了第四纪全新(04)砂土和亚砂土(即各类低液限粉土、粉质土),土质的塑性指数在8～12之间,液限WL=30.2,塑限WP=19.5。用作路基填土时,表面成型困难。随着路基填筑高度的增加,毛细管的作用减弱,路基水份下渗太快,出现了路基填筑、整平碾压成型后,路基表面经常出现土质松散的现象;另外坡角以上1.5m范围之内始终处于湿润状态,遇到汛期时问题更加严重,甚至出现坍塌现象,给施工带来很大的难度。针对这种情况,经过多次试验总结,采用4%水泥稳定液化砂土代替素土填筑路基93区的施工方案,取得了良好的经济效益和社会效益。一、施工准备1.土基准备:对已报验合格的路基重新采用3Y-12/15T的三轮压路机或等效的碾压机械进行碾压检验(碾压3～4遍),在碾压过程中如果发现土质过干、表层松散,应适当洒水;如土质过湿,发生“弹簧”现象,应采用铧犁翻开晾晒,在接近最佳含水量时重新平整压实,使得下承层表面平整、坚实,并按设计规定做出相应的路拱。2.施工机械:现场配置压路机、平地机、推土机、铧犁、旋耕机和洒水车等机械,在工作面上进行适当组合,根据施工路段的大小,配置相应的数量(一般以50m,为—施工段,流水作业)。3.土的准备:在已复检合格的土基上重新填筑素土,控制松铺厚度在27cm左右,保证压实厚度为20cm左右,推平、翻晒至略高于最佳含水量16.8%时,采用CA-25T压路机轻压2遍。4.水泥准备:一般采用普通硅酸盐325#水泥,初凝时间为3～4h,终凝时间5～7h,细度5.6%～7.4%,28瞧度达到42～43Mpa。本段采用安徽海螺水泥厂生产的普通硅酸盐325#水泥,满足设计要求。5.水泥稳定液化砂土配合比准备:在实验室对所取土样、水泥检验合格后,进行试配,制作试样,根据养护7d试件的无侧限抗压强度得出试验结果。考虑抗温缩、抗干缩及经济性,最终确定配合比设计水泥用量为4%,7d无侧限抗压强度值为0.7MPa～1.0Mpa,最大干密度为1.75g/cm,最佳含水量为16.8%,随着水泥在土中水化热作用的继续,水泥稳定土的强度会逐渐增加,最佳密度值将有所下降,应在现场实测最佳密度。6.劳动力准备:由于采用人工布水泥,考虑到从开始到摊铺均匀,需在20min之内完成,以50m为一施工段,一般需准备壮工16～18人,才能满足施工要求。二、施工工艺流程集料运送、摊铺、翻晒、轻压→施工放样、轻压→水泥摊铺→路拌机拌和→整平、碾压→质量检测→接缝处理→洒水养生。三、主要施工工艺及技术要求1.集料运送、摊铺、翻晒、轻压:在已复检合格的土基上恢复中线、边线,在土路肩上订立木桩并标注集料松铺厚度。以10m为一施工段,根据摊铺用土量计算卸车数,在施工段上梅花形布料,要求布料均匀,布料量适当,集料过多或过少都会给施工带来很大的难度。推土机粗平、铧犁翻晒接近最佳含水量时,用CA-25T压路机静压1遍,用平地机精平,按照设计要求做出路拱。n2.施工放样,绘制方格网:绘制方格网以中线为界,沿路基方向分别连续绘制出2×3.5m2的方格网,以便准确布灰。(每7m2布灰100kg)3.摆放和摊铺水泥:用5t卡车将水泥运输至施工路段,利用人工在每一方格内散布两袋水泥(50kg/袋),然后将该方格内的水泥均匀散布在方格内。4.水泥稳定液化砂土拌和:用WB210型路拌机进行拌和,拌和深度控制在30cm,保证与下层水泥稳定液化砂土之间无夹层及压实厚度在20cm左右。同时注意同向的两趟之间保持重复10～15cm,从而保证施工路段内达到“上下到底、横向到边、纵向到头”的施工要求。5.整平、碾压:在拌和完成后,用CA-25压路机静压一遍;用平地机进行整平,并按规定平出路拱;CA-25压路机振动碾压二遍;YZ-16振动碾压三遍;YZ-16静压一遍。碾压过程要一次性连续操作,禁止过程停顿后再碾压。6.压实度检测:用灌砂法检测路基的压实度,达到93%以上为合格,停止碾压,否则,继续碾压,直到压实度达到合格为止。四、接缝处理水泥稳定液化砂土的强度是逐渐增长而形成的,因此上层水泥土原则上应在下层水泥土达到规定的龄期及抗压强度后再进行摊铺,这样可以防止施工上层水泥土时对下层水泥土造成的扰动破坏。但是在实际施工中,不允许下层水泥土有很长的养生期,一般在下层水泥土施工完毕后,过一天就紧跟着进行上层水泥土的施工,在进行上层水泥土施工期间,应始终保持下层水泥土表面湿润。在两层水泥土施工完毕后,再一同进行养生。上层与下层施工段的接缝应错开3m以上,不得将上下两层的接缝设置在同一断面上。五、洒水养生及交通管制1.养生:每段水泥土碾压完成后,应立即进行养生,养生对水泥稳定土强度的形成有非常重要的影响,是施工的重要环节。养生一般采用洒水车洒水养护,在养生期间,应始终保持表面湿润;洒水后,应注意表层情况,如有起皮等现象,应用两轮压路机重新压实。2.交通管制:水泥稳定土进入养生期后应封闭交通,除洒水车外,其他车辆不得通行。如施工车辆必须或通行时,应限制超重车辆通行,通行车辆车速不应超过30km/h,严禁急刹车或急转弯。六、总结1.水泥稳定液化砂土施工中应注意的一些问题:(1)水泥稳定土施工完毕后,随着时间的延续,水泥水化作用增大,水泥土含水量减少,最大干容重会有所下降,用实验室试验所得到结果来验收,会给现场施工带来一定的不利因素,必要时可在现场取样,测定其最大干容重作为现场压实度检测的标准。(2)水泥稳定土中过大的水泥用量,并不会有效地增加水泥稳定土的最终强度,相反会使稳定土容易于缩开裂而形成裂缝,且增加施工成本造成不必要的浪费。(3)水泥稳定土的养生是关系到其最终强度的关键因素,在施工中应引起足够重视。2.经济效益和社会效益。采用水泥稳定低液限粉土施工工艺解决了施工中所遇到的难题,加快了施工进度,取得了很好的社会效益,经济效益也比较理想。本文作者(成高勇孙大方)