水泥改性土削坡余料填筑施工探讨

2015-08-15王东宝河南水利建筑工程有限公司

河南水利与南水北调 2015年14期

□王东宝（河南水利建筑工程有限公司）

1 工程概况

该标段位于河南省邓州市境内，渠段起点桩号37+319，终点桩号44+700，总长7.38km，水泥改性土填筑总量约为121.60 万m3。渠道工程形式以高填方渠段、半挖半填渠段、深挖方渠段为主。其中渠道桩号37+319～39+800 段为高填方段，采用“金包银”的形式填筑，即里层采用弱膨胀土填筑，外包水泥改性土保护层，填筑厚度均为1m，渠底水泥改性土填筑厚度为1m。渠道桩号39+800～40+900 段为半挖半填段，渠底用水泥改性土换填。其中桩号39+800～39+805 段渠底换填厚度为2m，其它渠段渠底换填厚度均为1.50m；渠坡同全填方段采用外包水泥改性土的施工方法，其中桩号40+500～40+900 段原地面以下填筑厚度为1.50m，原地面以上填筑厚度为1m。渠道桩号40+900～44+700 段为挖方段，渠道内坡一级马道以下渠底和渠坡换填厚度均为1.50m，一级马道以上渠坡和坡顶换填厚度均为1m。

2 影响填筑施工的因素

在对余料进行填筑施工前，需先对余料的技术参数进行试验分析，当试验数据达到施工设计要求范围方可施工。根据现场施工情况项目选用渠道右堤外坡进行水泥改性土削坡余料现场填筑碾压试验，项目部委托相关实验中心对已填筑水泥改性土渠段的削坡余料分别进行检测，检测的主要指标有余料的最大密度值、最优含水率%及土样自由膨胀率等数据参数，过程由监理工程师全程旁站，由工地实验室进行试验，试验区高程由测量人员控制，质检员检查土料、铺土厚度等项目。通过碾压试验，取得合理的碾压遍数、铺料方式、铺土厚度、干密度及回填料含水率等参数，以达到核实填料设计填筑标准的合理性，确定达到设计填筑标准的压实方法，并确定改性土削坡余料初步计划利用部位的可行性，作为水泥改性土削坡余料填筑施工控制的依据。

通过现场碾压试验数据验证：削坡余料自由膨胀率符合设计要求，无需再次掺水泥进行改性，压实后可用于填筑体次要部位，如渠道外坡、二级马道以上渠坡、坡顶防水层等渠道过流面以外次要部位；最优含水率宜控制在-2%～+3%范围以内；碾压时铺料厚度为松铺30cm，采用20t 凸块振动碾，碾压遍数按静2 动6 控制，行走速度以不超过2.00km/h 为宜。

3 削坡余料填筑施工

3.1 工艺流程

施工准备→削坡（洒水）→土料堆存→焖料运输→摊铺（补水拌和）→碾压→取样检测→下一工序

3.2 施工要点

3.2.1 施工准备

按设计规范和监理工程师的要求，依照施工图纸要求检查水泥改性土削坡余料允许填筑的工作面平面尺寸、标高和平整度、基底压实度等有关内容是否合格，经四方验收合格后方可进行填筑施工。

3.2.2 削坡

削坡采用挖掘机或削坡机进行削坡。在每次削坡前都要事先由测量人员放削坡线，插上标志，每50m 左右挖一标准坡面线(同时要留10cm 左右的保护层，在衬砌施工开始前进行第二次削坡直至成型)。削坡时由上至下顺坡进行，保证坡度等指标符合设计和规范要求。削坡前需先对坡面洒水，以保证削坡料保持适宜的含水量。

3.2.3 土料堆存

将挖掘机或削坡机削坡后的余料集中堆放，用移动式破碎机破碎，确保土料粒径满足设计要求。然后用洒水车对余料进行洒水湿润，洒水量以实验室检测为准，一般略高于最佳含水率；完成后将土料焖3-5d。

3.2.4 焖料运输

焖料采用1.20m3挖掘机挖装、15T 自卸汽车运输至填筑工作面，采用“进占法”卸料，以减少机械反复碾压对已填筑层的破坏。

3.2.5 摊铺

削坡余料是已填筑水泥改性土边坡表面土料，暴露时间长，水分散失大，含水率较低。但通过削坡前洒水和土料堆存焖料等工序，其含水率基本能保持在最佳含水率状态。在摊铺之前由实验室再次对其含水率和含水量均匀性进行抽检，以确定摊铺之后是否需要再次洒水。削坡余料每层厚30cm 分两次摊铺：第一次用ZL50 型装载机摊铺15cm 厚，视具体情况确定是否洒水，若洒水，则保湿30-60min 检测含水率，满足要求后用路拌机拌制；然后进行第二次摊铺，施工工序同第一次。土料摊铺时层层放线，保证摊铺宽度、厚度满足设计要求。

3.2.6 碾压

经检测土料含水率满足设计要求后，采用20t 凸块振动碾进行碾压作业。碾压速度控制在2.00km/h 左右范围内，碾压遍数为静2 动6。碾压时沿轴线方向进退，由中心向两边错齿套碾，保证填筑的压实度不小于设计标准。分段施工时，各段土层之间应设立标志，纵向搭接宽度≥0.50m，横向搭接长度≥1.50m，防止漏压、欠压和过压，同时上下层分段位置应错开。碾压时，注意控制土料的碾压参数及结合部位的碾压效果。若压实土体中出现漏压虚土层、干松土、弹簧土、剪力破坏和光面等不良现象，应根据具体情况处理并报监理工程师检验合格后方可铺筑新土料。每层土方碾压完毕，及时取样检验合格、验收后才能进行下一层的填筑作业。

3.2.7 填筑施工的质量检查

在每一层土料铺筑碾压完成后，即可进行取样检验，合格后即进行上层土料覆盖，如不能及时跟进的，要对填筑面和建基面做好防雨和保湿等施工期的保护措施，并防止大型施工设备在其上行走。

取样时严格按规范及试验规程规定的取样程序、频率和数量进行，同时应重点抽查接缝、结合面及边坡边线处等薄弱环节，发现不合格及时通知补压或返工，只有在本层土体取样检测合格并报监理工程师批准后方可进行下一层的施工。同时在施工中要及时抽查土方的含水量、铺土厚度等指标，发现偏差及时修正。

3.2.8 施工保障措施

为确保水泥改性土的施工质量，除了要求现场施工人员对现场碾压施工过程进行严格监督和管理外，还必须配置好相应的机械设备，根据现场施工情况，需要配置1.20m3挖掘机8 台，15T 自卸汽车32 辆，ZL50 型装载机4 台，TY160 型推土机6 台，22T 凸块振动碾8 台，XL210 型路拌机4 台，机械设备要求运行情况良好。