千枚岩水泥改良土的工艺参数控制

2015-07-18张永伟中铁十二局集团第三工程有限公司山西太原030000

中国新技术新产品 2015年9期

关键词：千枚岩

张永伟（中铁十二局集团第三工程有限公司，山西太原 030000）

千枚岩水泥改良土的工艺参数控制

张永伟
（中铁十二局集团第三工程有限公司，山西太原 030000）

摘要：本文介绍了千枚岩不同水泥含量下各项参数、工艺参数控制、碾压参数的收集及相应的试验结果。关键词：千枚岩；水泥改良；填筑工艺

1　编制目的

陕西省安康至平利高速公路AP5标项目（K23+900-ZK29+002/YK29+000），全长5.1km，其中路基工程全长2.32km，沿线主要为千枚岩。千枚岩抗风化能力、抗水性、抗变形能力差，粘粒含量少、强度和稳定性差，CBR不合格等特点。必须进行改良才能满足路基填料的力学性能要求。为确保千枚岩路堤填筑质量，项目通过掺4%、3%、2%水泥改良千枚岩路基试验段的施工，确定本标段千枚岩最大干密度、最佳含水率等试验参数，找出适合本标段千枚岩水泥改良土的施工方法，填料含水量的控制方法，填料整平和整形的合适机具和方法，填料的压实机械的选择和最佳组合方式，填料的压实的工序、速度和遍数等工艺参数，指导本标段路基施工。

2　试验检测的依据及技术标准、路基压实标准及压实度

2.1 试验检测的依据及技术标准

（1）交通部《公路工程质量评定标准》（JTG F80/1-2004）

（2）交通部《公路土工试验规程》（JTG E40-2007）

（3）交通部《路基工程集料试验规程》（JTG E42-2005）

（4）交通部《公路路基施工技术规范》（JTG F10-2006）

（5）交通部《公路路基路面现场测试规程》（JTG E60-2008）

2.2 根据规范及设计图纸要求，本标段路基压实标准见表1。

3　试验段工程概况

K25+500-K25+700段位于老县镇境内。该处设停车区一处，路基填筑64万m3，最大填土高度24m。千枚岩路基填料掺4%、3%、2%水泥改良土试验段选定在此段。试验段长度200m，宽24m。根据试验段场地及机械组合配置情况，将试验段做如下划分：K25+500-K25+700左幅12m做4%水泥改良；K25+500-K25+600右幅12m做3%水泥改良；K25+600-K25+700右幅12m做2%水泥改良。4%水泥改良试验段面积2400m2，3%水泥改良试验段面积1200m2，2%水泥改良试验段面积1200m2。

4　施工质量控制要点

（1）上料前对大块千枚岩进行破碎，尽量保证材料均匀。

（2）上料时用灰线打出方格网，根据虚铺厚度算出每个方格网卸料数量。

（3）填料铺平后即可采用羊足碾碾压破碎，主要是对较大的千枚岩块进行解体，保证拌合均匀性。

（4）水泥摆放严格按照方格网控制水泥袋数并摆放均匀后，再拆袋人工铺平。

（5）碾压时含水量尽量控制在高于最佳含水量2%～3%时开始。含水量不足时洒水润湿。

（6）水泥初凝时间为228min，终凝时间为279min。施工时要在水泥凝固前完成路基填料施工。

5　路基试验段施工工艺

5.1 施工准备

（1）测量放样

根据批复的导线、水准成果表、路基设计图表、施工工艺和有关规定放出试验段的中桩及边桩。

（2）试验段土工击实

项目部试验室在驻地办监理工程师的见证下在取土场取土样检测，通过击实实验我们得出：本标段千枚岩最大干密度为2.04g/cm3、最佳含水量10.6%，30击对应CBR值为2.4%，50击对应CBR值为3.1%，98击对应CBR值为4.2%；掺4%水泥千枚岩最大干密度2.115g/cm3，通过分析得出本段掺4%水泥千枚岩最佳含水量为11.4%，掺3%水泥千枚岩最大干密度2.108g/cm3，通过分析得出本段掺3%水泥千枚岩最佳含水量为11.2%，掺2%水泥千枚岩最大干密度2.1g/cm3，通过分析得出本段掺2%水泥千枚岩最佳含水量为11.0%，同时可以看出千枚岩的压实效果对含水量具有敏感性。

根据室内试验，超出最佳含水量一定范围，压实效果显著下降。控制含水量是能否达到高标准压实要求的关键性因素。

5.2 施工工序

上料-推土机推土粗平-羊足碾破碎-第一次洒水闷料-路拌机拌和-光轮压路机稳压-第二次补洒水-摆放水泥和摊水泥-路拌机拌和-光轮压路机稳压-平地机粗平-羊足碾碾压-平地机精平-光轮压路机碾压-光轮压路机收面-洒水养生。

6　路基试验段数据采集

6.1 一个循环工作时间采集

（1）4%水泥改良土（2400㎡）

上料3小时-推土机推土粗平0.5小时-羊足碾破碎2小时-第一次洒水闷料5小时-路拌机拌合3小时-光轮压路机稳压1小时-第二次补洒水2小时-摆放水泥和摊水泥2.5小时-路拌机拌和3小时-光轮压路机稳压1小时-平地机粗平0.8小时-羊足碾碾压3小时-平地机精平1.5小时-光轮压路机碾压2小时-光轮压路机收面1小时，以上时间总计为34.3小时。

（2）3%水泥改良土（1200㎡）

上料1.5小时-推土机推土粗平0.5小时-羊足碾破碎1.5小时-第一次洒水闷料5小时-路拌机拌合1.5小时-光轮压路机稳压1小时-第二次补洒水2小时-摆放水泥和摊水泥1.5小时-路拌机拌和1.5小时-光轮压路机稳压0.5小时-平地机粗平0.5小时-羊足碾碾压2小时-平地机精平0.5小时-光轮压路机碾压2小时-光轮压路机收面0.5小时，以上时间总计为22小时。

（3）2%水泥改良土（1200㎡）

6.2 机械组合、碾压参数及松铺厚度采集

经过对试验数据进行整理，得出试验段路基机械组合、松铺厚度与碾压参数见表2。

6.3 压实系数采集

松铺厚度控制在不大于30cm，施工时，进行堆料后，在30cm高度处挂线，以此为标准面，对填料进摊铺、推平，用22T振动压路机压实，经检测：

（1）掺4%水泥千枚岩改良土93区时碾压遍数为6遍，平均压实厚度为25.7cm，平均松铺系数为1.208；94区时碾压遍数为7遍，平均压实厚度为25.4cm，平均松铺系数为1.221；96区时碾压遍数为8遍，平均压实厚度为25.2cm，平均松铺系数为1.229。

（2）掺3%水泥千枚岩改良土93区时碾压遍数为6遍，平均压实厚度为25.8cm，平均松铺系数为1.205；94区时碾压遍数为7遍，平均压实厚度为25.5cm，平均松铺系数为1.218；96区时碾压遍数为8遍，平均压实厚度为25.2cm，平均松铺系数为1.234。

（3）掺2%水泥千枚岩改良土93区时碾压遍数为6遍，平均压实厚度为25.5cm，平均松铺系数为1.206；94区时碾压遍数为7遍，平均压实厚度为25.3cm，平均松铺系数为1.214；96区时碾压遍数为8遍，平均压实厚度为25.1cm，平均松铺系数为1.21。

6.4 碾压参数采集

（1）掺4%水泥千枚岩改良土试验

采用22T振动压路机和羊角碾进行压实，第1遍静压；第2～4遍羊角碾碾压；第5遍慢速强振碾压；第6遍采用静压，振动速度＜4km/h，振动频率35Hz，激振为350kN，振幅为1-2mm。第6遍碾压后测得压实度为93.8/94.5/93.8/94.1达到了93区压实要求；第7遍强振碾压后测得压实度为95.8/96.0/95.7/95.8达到了94区压实要求；第8遍继续强振碾压，测得压实度为97.2/97.8/97.3/97.7，达到了96区压实要求，第9遍慢速静碾进行收光处理。

（2）掺3%水泥千枚岩改良土试验

碾压设备及参数同上。第六遍碾压后测得压实度为93.6/93.8/93.8/93.8达到了93区压实要求；第7遍强振碾压后测得压实度为95.2/94.3/95.3/95.1达到了94区压实要求；第8遍继续强振碾压，测得压实度为96.7/96.7/96.9/97.1，达到了96区压实要求，第9遍慢速静碾进行收光处理。

（3）掺2%水泥千枚岩改良土试验

碾压设备及参数同上。第6遍碾压后测得压实度为93.4/93.4/93.2/93.6达到了93区压实要求；第7遍强振碾压后测得压实度为94.4/94.2/94.3/94.2达到了94区压实要求；第8遍继续强振碾压，测得压实度为96.3/96.3/96.4/96.4，达到了96区压实要求，第9遍慢速静碾进行收光处理。