水泥土路基施工技术

吴德磊（中铁十四局集团第五工程有限公司，山东　兖州　272117）



水泥土路基施工技术

吴德磊
（中铁十四局集团第五工程有限公司，山东兖州272117）

摘要：本文简要论述了水泥土路基施工工艺，并结合本项目施工情况，采取了符合其本身特性的施工技术措施，从而使该工艺在符合质量要求的同时更加完善。

关键词：水泥土；路基施工；施工工艺

1　工程概况

黄陵至延安高速公路扩能工程起于富县羊泉峁头村北侧，至于安塞县沿河湾镇南侧，与既有包茂高速和在建延延高速以枢纽立交相接，全长106.909公里，其中土建LJ-8合同段（K47+000～K59+600），路线长度12.6公里，共有挖方243.5万方，填方84.39万方。本标段路基基底多为非自重湿陷性黄土，湿陷等级为Ⅰ级（轻微），根据施工要求，处理方案为：填方/挖方路基换填1.0/0.8m厚8%水泥土，本合同段共有湿陷性黄土地基处理段落单侧总长13116m，并需换填8%水泥土167694m3。

2　原理与性能

（1）工艺原理。①水泥土强度增长的基本原理是基于水泥和软土间的物理--化学反应，不仅存在水泥的水化硬化，而且伴随着土体与水泥水化物的相互作用。水泥土强度的构成主要为4个层次：土的固有结构，物理改良，水泥硬化，硬凝反应。 ②水泥土施工采用人工与机械相配合的方法均匀拌和，水泥吸取土中的水分而产生凝结、硬化，形成水泥石骨架并包裹着土颗粒，在土体中形成大量纤维状结晶，并不断延伸充填到颗粒间的空隙中，形成网状结构，增加了土的强度，从而改变了原地基图的物理、力学性质。

（2）试验性能。①土料的粘粒含量对水泥土的性能产生极大的影响；随着粘粒含量增大，水泥土的强度将降低。②水泥土和天然土体不同，在相同试验条件下，变现出明显的脆性材料特征。③水泥土的水稳定性和抗冲刷性能较好，在水的作用下，不发生浸水膨胀、裂缝和崩解，土料粘性愈大，抗冲刷能力愈强。

3　技术要求

（1）施工前对下承层上的浮土、杂物全部清除，施工时应关注天气预报，当气温低于5℃和雨天时，停止施工。（2）稳定土拌和机进行拌和时要深入下层0.5-1cm，严禁在拌和层底部留有“素土”夹层。（3）严格控制摊铺厚度，充分碾压不采用薄层贴补的办法进行找平。摊铺时按“宁高勿低”的原则，最后整平时，按“宁刮勿补”的原则处理。（4）压路机不得在已完成的或正在碾压的路段上“调头”或急刹车，以避免破坏基层表面，碾压过程中如发生松散起皮等现象，及时换新材料或重新拌和。

4　施工工艺流程

湿陷性黄土路基基底换填施工步骤为测量放样、按设计换填厚度开挖路槽、基底进行整平碾压、打方格挂线、摊铺素土、洒布水泥、路拌机拌合混合料、平地机精平、碾压密实、检验签证、铺筑下一层。

（1）施工前准备。①通过试验取得原状土及混合料的击实试验相关数据。对水泥按批次进行抽检，检验水泥的强度、安定性及凝结时间。 ②测量班放样路基边桩，对路基原地面进行清表削坡，将施工范围内的植被、杂物及腐殖质土清除干净。

（2）测量放样。测量班对路基进行放样，并测量清表后地面高程计算开挖深度。

（3）开挖路槽。根据测量放样洒出路槽开挖线，采用挖掘机机械开挖，边开挖边测量高程，开挖时路基外侧按设计位置宽挖10cm。

（4）基底碾压。路槽开挖至设计标高后，用平地机对基底进行精平，精平时将基底顶面按2%坡度刮出外低内高的路拱，碾压时遵循先轻厚重，先慢后快，由弱振到强振的原则进行，基底碾压完毕后对基底进行自检，压实度要求不小于90%。

（5）打方格挂线。采用白灰在基底上打方格控制上料密度，根据自卸车运载量及选定的松铺厚度来确定方格网尺寸，试验路选用的自卸车运载量为20m3，松铺厚度按25cm计算，方格尺寸为6.2×13m。同时每隔25m埋设高程控制桩，标示松铺厚度挂线控制摊铺整平。

（6）素土摊铺。施工时采用边卸料边摊铺的方法，卸料后先用装载机对填料进行粗平，粗平时参照控制桩顶部进行摊料，注意保护高程控制桩，同时试验人员对素土含水量进行检测，确保素土含水量保持在19%-20%，含水量符合要求后，用平地机按作好的标记高度精平，填料不足的用平地机补平，然后用压路机进行预压一遍再按两侧高程控制桩进行二次精平，精平后要面层平整、厚度均匀。

（7）洒布水泥。布水泥时应采用扣锨法布灰，严禁铁锨抛撒。最后用刮板刮平，避免因布灰不匀而造成拌和后的灰窝、灰带现象。

（8）混合料拌和。布灰结束后立即用路拌机进行拌和，为保证底部无素土夹层，拌和时要深入下层1cm深，拌和遍数现场确定，拌和完毕后混合料均匀、色择一致，没有灰条、灰团和花面。拌和结束后，同监理工程师同步检测其灰剂量以及含水量是否满足设计要求，混合料含水量控制在17%-19%，灰剂量不小于设计值，否则进行以下处理：如果灰剂量不满足要求，根据检测数据计算出需要补加的水泥用量，均匀摊铺再次拌和，如混合料含水量不足，用洒水车补充洒水。

（9）精平碾压。混合料含灰量及含水量均满足要求后用平地机精平，精平时按面层向外侧2%的路拱进行控制以利于路基排水，碾压前检测含水量控制在16%-17%，然后用重型压路机碾压至要求压实度。

（10）洒水养生。路基压实成型后开始洒水养生7天，期间除洒水车外其余车辆禁止通行，连续铺筑上层时可不洒水养生。

5　施工要点

在水泥土路基施工中需遵循“三快一密实”原则，即快速摊铺、快速整平、碾压密实、快速检测的方法，确保整个施工过程在水泥初凝前完成。

6　效益分析

水泥土路基施工技术可以很好的改善填料特性，提高路基整体强度和承载力，同时可以充分利用开挖料实现用料的就地取材，免除了远途运料造成的成本，既满足施工需要又不浪费资源。

7　工艺总结

随着水泥土路基施工技术的发展，其在湿陷性黄土地基处理中越来越体现出其优势所在，水泥土作为一种新型材料，具有混凝土的某些性质，诸如水硬性、强度随时间增长等。对于湿陷性黄土地基在加入水泥后可降低土的塑性，增大土的凝聚力和内摩擦角使地基承载力和固结特性得到改善，易操作，低成本，污染小的特点在资源利用，改善环境方面作用重大意义深远。

参考文献：

［1］公路工程技术标准，JTG B01-2014.

［2］公路路基施工技术规范，JTG Fl0-2006.

DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.11.100