浅谈调蓄水池10%水泥土垫层试验段施工

李伟光

（甘肃省水利水电工程局有限责任公司，甘肃兰州730030）

1 工程概况

本工程为引洮供水二期配套工程静宁县城乡供水县城工程，主体为调蓄水池工程。依据设计图纸要求，调蓄水池池底及迎水面坝坡（坡比为1∶2.75）基础采用10%水泥土垫层处理，垫层厚度为50 cm，设计工程量为14.15万m3。水泥土技术参数：水泥选用M32.5或P.O32.5散装水泥，水泥土掺量质量比为1∶9，要求与土料拌和均匀，压实度不小于98%。

2 总体施工进度计划安排

依据2020年上报的年度施工进度计划，调蓄水池10%水泥土垫层将于2020年4月开始至2020年8月结束。试验段计划日期为2020年4月19—24日，共计5 d。

3 试验准备

3.1 试验控制参数

依据《土工试验规程》SL237-1999确定的10%水泥土最大干密度为1.76 g/cm3，最优含水率为19.4%。

3.2 试验段选择比较有代表性的区域

根据设计要求，本工程10%水泥土垫层分2部分：第一部分为池底；第二部分为坝坡。其中，池底水泥土垫层试验段选择出水口右侧库区内已重夯并经过四方联合验收后的建基面上；坝坡段选择A区（坝0+950—坝1+000）段已填筑完成的坝体并经修坡后四方联合验收过的坝坡迎水面上。

3.3 施工机具配置

拖拉机配旋耕机1台，50型装载机1台，推土机1台，挖掘机1台，16 t振动碾1台，10 t斜坡碾1台，自卸车4台。

3.4 试验检测器材

环刀、天平、切土刀、铝盒、酒精、水准仪、水准尺。

3.5 材料选择

3.5.1 水泥 选用M32.5或P.O32.5散装水泥，施工前水泥应取样送试验室检测其安定性、初终凝时间、强度等物理力学指标是否符M32.5或P.O32.5级水泥质量标准要求，经检验合格后按照施工进度计划进场使用。

3.5.2 土料 调蓄水池库区内开挖料（粉质壤土、粉砂土）。

3.5.3 水 采用居民饮用水。

3.6 人员配置

施工技术人员2人，试验人员1人，测量人员1人，质检人员1人，安全人员1人和其他试验配套人员。

4 施工工艺、方法

4.1 试验目的

一是确定合理的施工机械配置；二是确定最佳的松铺厚度；三是确定能够保证压实度的填料最佳含水率范围；四是确定能够保证压实度的最佳碾压遍数；五是确定水泥土最大间歇时间，保证施工质量；六是指导本工程10%水泥土垫层施工，保证质量，加快施工进度。

4.2 施工工艺

建基面验收—铺土料—洒布水泥—水泥土拌合—碾压成型—检测验收。

4.3 建基面验收

依据施工设计图要求，调蓄水池池底10%水泥土垫层位于池底基础重夯或换填后的建基面上，建基面应通过现场试验室压实度检测合格并由四方联合验收同意后才能进行10%水泥土施工，必要时需质量监督机构参加验收。池底建基面要求平整，高程为1 659.2 m，压实度不小于96%；坡面为坝体土方填筑并经削坡处理后的坝坡，表面密实无杂物，压实度不小于98%，试验段池底及坝坡排水排气盲管已按设计要求埋设完毕。

4.4 施工测量

根据库区及坝坡面积和尺寸，试验区划分为幅宽10 m的条带状，每隔10米测设1个水准点，有利于现场铺料及压实厚度的控制，并根据土料及进场水泥数量确定铺料长度，一般每隔30～50米为1个施工段，便于各施工工序的衔接。

4.5 施工方法

4.5.1 池底水泥土施工方法

4.5.1.1 池底铺土料。根据划分好的试验区，由自卸车将土料运输至现场，采用推土机进行摊土整平，摊铺土料时严格控制铺料厚度及土料的含水率，路拌水泥土的土料含水率一般较最优含水率高1～3个百分点，由于本工程设计的10%水泥土垫层厚度共计50 cm，因此计划分2层施工完成，每层压实厚度按25 cm计算。铺料时虚铺厚度先按30 cm控制，待第一层水泥土施工完成后在进行第二层土料的摊铺。用于拌制水泥土的土料中不得含有腐质土、草根、杂草，土料粒径不得大于15 mm。

4.5.1.2 洒布水泥。水泥采用罐车运输的散装水泥，进入施工现场前先进行称重。洒布水泥前，根据摊铺土料长度、宽度及厚度，核算相对水泥用量，将水泥足量均匀铺在拟拌合土料上。经现场监理检验过面积及水泥数量后，及时由人工配合摊铺水泥，并用刮板将水泥均匀分布在摊铺土料上。

4.5.1.3 水泥土拌制。水泥采用罐车运输的散装水泥，现场采用旋耕机拌制，拌制的水泥土应在试验确定的时间内完成铺设整平和碾压成型。水泥土拌制前应首先检测土料的含水率，如果土料含水率低于最优含水率，则及时洒水并拌制均匀；如果含水率较高，则进行晾晒后再进行水泥土拌制。旋耕机拌制水泥土应搅拌不少于3次，并检查有无灰团或土团，确保水泥土充分拌制均匀，现场施工员应记录水泥土拌制的开始时间及结束时间；及时检测拌制后的水泥土含水率，符合碾压要求后及时碾压。

4.5.1.4 碾压成型。池底水泥土使用16 t振动碾压实，先静压2～3遍后再振动压实。在压路机碾压不到的位置，采用小型打夯机械或液压夯板夯实，在压实过程中每碾压1遍检测并记录每次碾压过后的压实度。当压实度满足设计要求时，记录碾压遍数，振动碾往返1次为1遍，碾压时轮距搭接50 cm。碾压合格后采用水准仪测量压实后的厚度，确定合理的虚铺厚度。

4.5.2 坝坡水泥土施工方法

4.5.2.1 加设边坡控制线。根据设计水泥土厚度，按照10 m一跨顺坝坡方向加设边坡控制线，控制线高度为50 cm，长度以坡面长度为准。控制线可采用纺织线或铅丝，控制线要拉紧。

4.5.2.2 水泥土拌制。坝坡水泥土应在库区内整平的区域内拌制，拌制前首先根据每跨水泥土用量计算好土料及相对应的水泥用量，并随时检测土料的含水率，确保拌制水泥土质量合格。将土料按照30 cm虚铺厚度铺平，长度及宽度不宜大于50 m。将摊铺好的土料按10 m×10 m的网格分区，根据计算的水泥用量，均匀地摊铺在土料上。水泥洒布均匀后，利用旋耕机将土料与水泥拌制均匀，旋耕机拌制水泥土应搅拌不少于3次，检查土料中无灰团或土团即为拌制合格，水泥土拌制合格后用装载机推成堆后由自卸车拉运至坝顶备用。

4.5.2.3 水泥土摊铺。将库区内拌制合格的水泥土运输至坝顶后摊铺入仓，摊铺厚度与池底水泥土摊铺厚度保持一致，摊铺时采用推土机或挖掘机由坝顶均匀铺料。在运输过程中应对水泥土进行苫盖，减少水分散失。

4.5.2.4 碾压成型。坝坡水泥土使用1台斜面振动压路机压实，其自重为10 t，碾轮宽度为1.6 m。牵引设备为2台履带式推土机，1台定位，1台在坝顶用钢丝绳牵引压路机上下移动。坡面碾压时应先静压2遍后，对坡面不平整部位进行修整后再进行振动碾压，直至全面碾压合格。

4.6 检测和验收

水泥土垫层碾压完成后，表面无明显下沉及翻浆弹簧现象，并在表面以下的2/3厚度处采用环刀法进行压实度检测，检测水泥土垫层的压实系数不小于98%为合格，若未达到设计要求应及时补压后重新进行检测，直到全部合格并经监理工程师同意后，进行下一道工序施工。在进行上一层水泥土施工前应在水泥土垫层表面洒水湿润后再铺料，确保上下层密切结合。

4.7 养护及成品保护

经试验检测合格的水泥土垫层若未能及时进行下一道工序，应及时洒水保持水泥土垫层表面湿润后采取措施遮盖。成型厚度水泥土垫层表面禁止重型机械通行。

5 保证措施

5.1 质量保证措施

一是施工前必须做好基底处理并经四方联合验收合格；二是选择满足规范要求的土料，土料含水率应高出最优含水率的1～3个百分点，控制土料粒径不大于15 mm，严格控制铺料厚度，均匀洒布水泥并搅拌均匀，水泥土摊铺要求平整，厚度均匀，碾压密实后实测压的实度不得小于98%为合格；三是水泥土施工分块分层进行，施工时四边做成斜坡状，便于机械碾压和搭接。上下两层之间应紧密结合，施工前洒水湿润；四是用于拌制水泥土的水泥产品必须有出厂检验合格证明，严格控制水泥用量，保证水泥土的掺入量满足规范要求；五是项目部试验人员按规定检验，合格后方可进行下道工序施工。做好试验记录并编制试验检测合格报告，严格按照施工方案实施，并做好技术交底。严格按照“三检”制度进行报验，以保证施工质量和施工进度，上道工序未达到要求后不得进行下道工序施工。

5.2 安全保证措施

一是施工中要贯彻执行“安全第一、预防为主”的方针，结合施工生产实际情况制定各项安全生产规章制度。分部工程开工前，由专职安全员对施工人员进行安全技术交底。二是每天施工前，各作业班组的兼职安全员应针对当天的施工任务对本班组人员进行安全技术交底。施工中专职安全员与兼职安全员应跟踪检查，发现隐患及时整改。三是对施工人员必须进行安全技术教育，使其熟知和遵守本工种的各项安全技术操作规程，并定期进行安全技术考核。特殊工种人员应经过专业技术培训，取得合格证书后方可上岗。施工人员严禁酒后上岗。四是水泥土垫层施工机械操作人员严格遵守安全规程，按程序操作，文明驾驶，礼貌行车，特殊工种必须持证上岗，夜间施工必须保证照明，专人指挥车辆行驶，定期对车辆进行维护保养，保证处于完好状态。五是在进行坝坡水泥土碾压时，坡面碾后严禁站人，确实需要进行人工作业时，务必保证坡面碾停放在池底平稳处。