基础水泥土换填施工工艺探讨

张晶晶

摘 要：基础水泥换填施工技术作为一项重要的施工工艺，其能够借助水泥改善土的性能，增强地基承载力，成为水利等诸多工程的常用的一种施工工艺。本文结合奎屯某沉砂池放水涵闸基础水泥土换填，简单阐述工程概况，从而进一步分析基础水泥土换填施工工艺在工程施工中的应用。

关键词：基础 水泥土换填 施工工艺

近年来，水利工程作为一项基础性工程，在促进国民经济发展等方面发挥着积极作用。然而受到诸多因素的影响，水利工程施工中，常会遇到地基承载力不足等问题，此时，可以采取机械强夯地基等方法，增强地基承载力。而针对一些工程来说，如果遇到此类问题，更适合采取基础水泥换填施工方法。下面笔者将结合工程实践经验，以该工程涵闸处采取的水泥土换填为例，浅谈该施工工艺的具体应用。

1.工程概况

根据勘探试验结果来看，该工程所在地地势较低洼，地貌属冲积河谷地貌，地形起伏较大，地下水埋藏较浅，局部地段地下水出露地表，形成沼泽地貌，闸涵段平均开挖基底高程在水位线以下4.06m。涵闸基地距自然地面最大开挖深度9.5m。土质含水量高，承载力低，难以满足该工程的基础承载力要求。重型机械难以进入到施工现场，无法采取机械强夯等方法。基于诸多原因，设计决定涵闸基础采用水泥土换填施工方法，换填厚度为3m，换填量为2200m3。

2.工艺流程

水泥换填施工工艺施工流程按准备工作、土料挖装拌和运输、卸料摊铺、碾压夯实、干容重检测、下一层施工的流程施工。

2. 1准备工作

准备工作是整个施工全过程的首要环节，准备充分与否直接影响后续施工进度、施工质量。准备工作主要有清理基面，做好排水工作，将工作面多余的积水清理干净，将地下水降至换填水泥土底面0.5m以下。确保施工表面无积水及工作面硬实。同时还应拆除木桩、竹架板等支护设施，铺设施工道路，进行高程测量，在指示桩上用红漆标记出基层的高程等。

2.2水泥、土调运和搅拌

拌制土料是一项基础性工作，其对于水泥土掺拌效果具有深远影响。水泥土的土质最好选择粘性土、粉质粘土等，结合该工程实际情况，因此针对工程需要的土料，可以在本工程3#指定料场开采，基础土质含水量符合要求。具体开采时，可以运用1m3挖掘机挖装，并通过8T自卸车运输至拌合站，操作人员需严格按照设计规定的配比进行搅拌。

2.3土料卸料与回填

水泥土拌制完成后，将土料运送到指定的施工地点，然后按照以下步骤进行回填。铺料回填土采用“进占法”顺基坑方向进行，平起法填筑，推土机摊铺压实，铺土厚度控制在30cm。

2.4碾压与夯实

在碾压施工中，采用18T自行式振动平碾碾压，采取进退错距法，顺着闸轴线方向行走。

2.5水泥土质量检测

每层水泥砼施工完后，需对高程、尺寸、干密度、含水量进行质量检测。

2.6养护

按照施工流程完成施工后，还需要对施工现场进行养护。

3.技术要求

3. 1水泥土拌制

根据设计要求来看，按照土的重量的10%，加入P.O.42.5级普通硅酸盐水泥。为了保证水泥土拌和的均匀性，采用JS1000搅拌机进行拌和。完成土方挖掘后，将其中超过5cm的大颗粒土块进行粉碎等处理，然后利用设计水泥配合比进行计算水泥量进行搅拌。搅拌机进行反复搅拌，直至色泽均匀即可。在搅拌过程中，操作人员要注意观察拌和料是否均匀，避免出现土团或灰团，在具体实践中，为了避免水泥土固结问题的出现，需将备土料、拌和、运输、卸料四个环节紧密结合，不间断施工，以保证施工质量。并将土的含水量控制在18%～20%之间为最佳。如果土料湿度过高，需要进行晾晒，反之，还需要适当洒水，确保土质具有更强的粘性。

3.2土料卸料与回填

铺料回填土采用“进占法”顺基坑方向进行，平起法填筑，推土机摊铺压实，铺土厚度控制在30cm。第一层先填筑水泥土，平整碾压后，将基坑内的排水沟中的积水、污泥等清理干净，立即回填土料，随清随填，完成20cm后随即进行碾压处理，促使水泥土充分反应、固结。对于平料来说，采用802#推土机平料，按照顺序卸料，真正做到随卸随平。土料回填过程中，受到天气的影响，土料状态也会随时发生变化。因此应坚持具体情况具体对待原则，如遇到雨天时，应实现为做好排水准备，避免基面给水，填筑面应适当向两侧倾斜，避免雨水下渗等情况的发生。雨后不应立即施工，需要确保填筑面达到一定含水标准后方可复工。而对于风力较大或者日照较强的天气时，为了保障含水量，应在施工现场进行洒水，促使土料能够保持最佳状态。

每次回填之前，都需要将压实面上的污物处理干净，且测量人员要按照图纸设计放出轴线控制桩，有效提高施工质量，增强地基承载力。

3.3碾压与夯实

振动碾碾压，采取进退错距法，顺着闸轴线方向行走，速度最好控制在3km/h，碾压时碾迹重合1/2碾宽，碾压次数控制在8至10遍即可，务必要全面碾压，不得出现漏压等问题。如果在碾压中发现松土、弹簧土等情况，需要返工。尤其是要避免欠压等问题，确保土料干容重达到设计规定标准。基于工程进度等因素的考虑，可以采取分段碾压，相邻两段交接位置要彼此搭接，并将长度控制0.3～0.5m之间，同时铺筑与碾压工序要同时进行。边角部位采用小型蛙式打夯机配合，碾压时注意随着整平的步伐进行，尽量避免不超过水泥土的初凝时间。

碾压施工完成后，管理人员需要自检，项目部检验合格后报告监理部门，经过审核后，才能够进行后续施工，否则将对问题位置进行重新施工，从根源上确保施工质量达到标准。

3.4水泥土质量检测

该项施工工艺落实的关键在于水泥土，因此加强对水泥土质量的控制显得尤为必要，具体操作可以采取水准仪将压实厚度控制在30cm，用卷尺测量几何尺寸，并采取核子密度仪进行设计干密度和含水率检测，并用环刀法进行对比校核，当上述标准均能够符合标准后，方可进行下一阶段的流水施工。

3.5养护

按照施工流程完成施工后，还需要对施工现场进行养护。施工人员可以运用洒水车洒水，避免水泥凝结时缺水，对于洒水次数，要按照当时天气情况而定，如果雨天，可以适当减少洒水次数，反之如果是晴天，需要适当增加洒水量及次数，确保整个养护期间的水泥土表层始终保持湿润。

4.施工效果

完成水泥土换填施工、进行养护后，对该工程进行静载试验，结果表明地基承载量远超过设计地基承载力，预期效果非常好。

5.质量控制措施

（1）选用拌和的土料无淤泥、杂物，水泥掺入量要严格按照设计配比，称量要准确，搅拌要充分、均匀。

（2）在水泥土施工过程中，做好积水坑与明沟排水相结合，控制渗水，保证水泥土有较适宜的含水量。

（3）防止表层起皮。水泥土起皮既影响美观又影响工程质量。首先要防止薄层贴补而人为的制造一个滑动面，其次是防止表层过湿或过干，过湿时水泥土被机械粘起而出现麻麻点点，过干时碾压会因机械推移而起皮。

（4）基坑开挖后，不宜长时间暴露，验槽合格后需立即进行连续的换填作业。

6.结语

根据上文所述，随着我国水利施工领域不断发展，越来越多的施工技术将被应用到实际工程当中，其中水泥土换填施工工艺以其自身高效、快捷等优势成为水利工程地基施工的重要方式。在具体施工中，施工人员要切实结合施工具体情况，落实好施工准备工作，并严控水泥土质量关，并按照施工步骤开展进行施工，夯实地基，提高施工质量，从而确保工程整体稳定性，促使水利工程在经济发展中的积极作用得到充分发挥。

参考文献：

[1]陈世刚，牟伟，刘军.南水北调中线工程膨胀土渠段改性土施工中存在的困难及对策研究[J].长江科学院院报，2013，（09）：85-88.