摘要：本文简要介绍了海南省文昌至琼海高速公路土质填方或挖断段路床上部40厘米采用4%的水泥进行改良处治，采用现场路拌施工工艺，分两层施工，减少了路基不均匀沉降，并增加了路床稳定性。
关键词：材料控制；施工工艺控制；施工控制要点；经验总结
1 工程概况
海南省文昌至琼海高速公路土建WQTJ2标起讫里程：K66+200～K86+250，线路全长20.05km。主线全线采用双向四车道高速公路标准，设计速度100公里/小时，路基宽度26米。为了减少路基不均匀沉降及增加路床的稳定性，土质填方或挖方路段路床上部40厘米采用4%的水泥进行改良处治，处治面积为65.6万m3，水泥改良土26.2万m³。
2 材料控制
2.1水泥
为使水泥改良土有足够的时间进行摊铺、拌和、碾压、平整以及保证其具有足够的强度，采用P.C32.5缓凝水泥，水泥掺量由试验指标确定，水泥的初凝时间不少于3h，终凝时间6-10h，以保证水泥初凝前完成所有施工。
2.2素土
本标段填挖方段落分布均匀，采用移挖作填的方式进行路基填筑。根据施工试验规范、施工运距及现场施工机械的性能，选用的素土最大粒径小于15mm，颗粒级配良好的土质，并进行筛分、液塑限等土工试验确定满足要求的素土，高液限土、膨胀土、液限大于50%，塑性指数大于26的土等不得用于路床填筑。
2.3水泥改良土配合比
通过试验选定水泥掺量，比对水泥改良土的最大干密度、最佳含水量、水泥剂量标准曲线、7天无侧限强度等控制指标，选用土质为含砂低液限粘土CLS，最终确定水泥掺量为4%（外掺法），最大干密度1.860g/cm3，最佳含水率为14.0%，4%掺量的水泥EDTA滴定用量10.8mL，7天无侧限强度为0.9MPa，满足设计要求，可以用于施工参数的控制。
3 施工工艺控制
3.1水泥改良土路基施工工序
准备下承层→施工放样→备料、摊铺→洒水并闷料→整平和静压→水泥撒布→拌和、干拌→整形→碾压→接缝和调头处理→养护。
3.2下承层准备
对基底用压路机进行碾压，若有表面松散、弹簧现象必须进行处理，并检查下承层的压实度、平整度、高程、横坡、平面尺寸等，符合《公路工程质量检验评定标准》（JTG F80/1-2017）的要求。
3.3施工放样
在备土前根据路基宽度进行中、边桩放样，每20m为一断面（曲线段适当加密）进行打桩，在两侧路肩边缘外设指示桩，桩体上采用红色油性笔标上设计桩号和松铺素土的顶面高度线，每层填土要一次性填足，并确保压实后能达到设计宽度及压实厚度要求。
3.4摊铺素土
为了控制上土的厚度，首先在下承层撒灰线、划方格，采用自卸车运土，现场专人指挥车辆卸士于方格中，然后用推土机推平，土块应尽可能粉碎，最大尺寸不应大15毫米。根试验段据，严格控制铺筑厚度和高程，其路拱横坡应与路面一致，用推士机处理一遍，再用平地机精平。素士摊铺时，应严格控制其摊铺含水量，现场及时进行含水量检测并且和最佳含水量比较，然后确定对填料进行洒水或翻晒处理，素土摊时施工含水量一般高于最佳含水量2～3个百分点。
3.5整平和初压
对摊铺好的素土进行初平碾压，使其表面平整，厚度均匀，该工序有利于水泥的均匀摊铺及拌和。
3.6摊铺水泥
水泥用量根据施工图设计要求，按照外掺法、压实厚20cm计算。根据试验室提供配合比，土的最大干密度1.86g/cm3，则每平方米厚度为20cm的改良土水泥用量为0.2m*1m2*1860kg/m3*4%=14.88kg。水泥采用水泥撒布车进行摊铺，确保计量准确，撒布均匀，并通过撒布车操作室内的显示屏控制撒布速度、每平方米水泥用量、行走距离等，确保撒布剂量符合要求。
3.7拌和、干拌
水泥摊铺完成后，水泥改良土采用路拌机进行拌和，拌合机匀速、平稳行走，行走速度控制在3～5m/min，确保拌合均匀、深度一致。路拌机每道拌合有效宽度为2.2m，水泥改良土拌合时，注意每道搭接宽度不小于30cm，确保工作区内无漏拌。拌和深度贯入下承层5～10mm为限，保证上下层粘结，严禁出现素土夹层现象，并设专人跟随路拌机随时检查均匀性，配合路拌机操作员调整拌和深度。现场拌和两遍完成后，保证混合料均匀、色泽一致，没有灰条、灰团和花面，试验人员随机取样进行水泥EDTA滴定试验，检测水泥剂量合格后方可进行整形。
3.8整形
水泥改良土拌合均匀且水泥剂量检测合格后，采用平地机精平，确保高程、横坡、纵坡等指标满足设计及规范要求后方可碾压，使其表面平整，厚度均匀，为防止土中水分的过早散失，也可用压路机先快速静压一遍，对表面进行初次找平。在直线段，平地机由两侧向路中心进行刮平；在曲线段，平地机由曲线内侧向外侧进行刮平，必要时再返回刮一遍。根据试验的压实系数，现场调整高程，一般高于设计高程1～1.5cm，整形时严禁任何车辆通行。
3.9碾压
整形后，考虑海南气温较高，水分蒸发较快的特点，当含水量高于最佳含水量1～2%时，立即沿线路方向从外侧向中间进行碾压，遵循先慢后快、先轻后重、先边后中的原则，曲线段则由内侧向外侧，纵向进退式进行。碾压时应重叠不少于1/3轮宽，路基两侧的包边土和水泥改良土同时碾压，应多碾压2～3遍。碾压按照初压、复压、终压三个阶段进行。
3.10试验检测
（1）在水泥改良土施工的前一天，进行土样的含水量检测，确保含水量符合施工需求（一般大于最佳含水量2～3%），如果过干进行洒水，过湿进行晾晒。（2）水泥改良土拌和过程中，取土样检测水泥剂量及是否拌和均匀，若不均匀则进行第复拌。（3）碾压过程中，每碾压1遍都要进行压实度检测，确保碾压遍数满足压实度需求。碾压结束后洒水养生7天后，对水泥改良土宽度、平整度、纵断高程、横坡进行检测，结果要符合设计及规范要求。（4）水泥土取样7天后，进行无侧限抗压试验，结果要符合设计及规范要求。
3.11养生及交通管制
水泥改良土施工完成后应立即洒水采用土工布覆盖养生，保持表面湿润，并根据气候条件及时补水，除洒水车外，严禁其它车辆在上面行驶。
4 施工控制要点
结合海南省气候特点密切注意天气变化，水泥改良土施工前确保备料充分、机况良好，并在天气较好情况下进行，勿使水泥和混合料受雨淋，如有降雨时应停止施工，将已摊铺的混合料尽快碾压成型。（1）用于室内试验检测的素土要与施工中实际使用的素土一致。（2）4%水泥改良土施工段落不宜过长，结合海南省气候特点，施工段落长度以不大于200m为宜。每一处施工段的水泥改良土从摊铺到碾压完成的施工作业时间不得超过水泥的初凝时间。（3）水泥改良土的碾压应区别与素土，水泥改良土在充分的准备工作下应一次成型，及时检测压实度指标，不得对成型后的水泥改良土进行二次补压，造成水泥改良土结构的破坏。（4）水泥改良土施工应遵循“三快一密实”原则，即快速摊铺、快速整平、快速检测、碾压密实的原则，以保证整个施工过程在水泥终凝前结束。（5）进行上层水泥改良土施工时，注意避免减少对下层水泥改良土的破坏，尽量不要在中午温度高的时候施工水泥改良土。（6）在路拌机休息的间隙，勤检查勤保养，对刀头、刀库多维修，以免耽误正常施工。
5 经验总结
5.1压实度不够
（1 ）压实度不够可能是碾压不到位，含水率过高或过低；
（2）可能是更换土源，与击实标准土源不相符；
（3）在终凝前检测压实度，若出现压实度不合格现象能够及时补救，终凝后再进行碾压会破坏已经成型的水泥改良土结构，导致强度降低。
5.2表面起皮
（1）起皮的一个原因就是贴薄导致的，这个要在路基整平时就应考虑，后续碾压完成后形成不严重的高差建议放置，等下层施工时整平；（2）含水量也是导致起皮的一个原因，在最佳含水量时起皮现象最少，随着含水量的降低，起皮现象是逐渐增加的，也就是在最佳含水量以下，含水量越低起皮越严重；在碾压不及时，上层土水分散失就会导致起皮。
5.3开裂现象
（1）水泥改良土的一项劣势就是干缩及温缩特性十分明显，容易导致开裂，干缩说的是养护不到位表面失水严重，应加强养生避免水分挥发过大；温缩指的是碾压成型后温度的改变导致开裂，所以温度过高或过低不宜进行水泥改良土施工；（2）加强拌和，避免出现拌和不均匀现象。
5.4 接缝处理
（1）横向接缝处理：前一段拌合整形后，留5～8m不进行碾压，后一段施工时，前段留下未碾压部分，应再加部分水泥重新拌和，并与后一段一起碾压；（2）纵缝处理：4%水泥改良土施工应该避免纵向接缝，在必须分两幅施工时，纵缝必须垂直相接，不应斜接。
5.5 水泥改良土控制参数
（1）素土摊铺时施工含水量一般高于最佳含水量2～3%。
（2）整平碾压松铺系数为1.28，松铺厚度控制在26cm。
（3）碾压控制：根据路宽、压路机轮宽的不同，采用轻型压路机并配18t以上压路机在结构层全宽内进行碾压，具体情况见下表：
压路机碾压控制表
（4）4%水泥改良土压实度达到97%，7d无侧限抗压强度应达到0.9MPa≥0.3MPa，处治后回弹模量达到80MPa。路床顶面验收前对外观质量缺陷及局部缺陷进行整修和处理，其路床顶面验收标准如下表：
路床顶面验收要求
6 结束语
经过4%水泥改良土铺筑施工践，水泥改良土水泥剂量、含水率、压实度、7d无侧限抗压强度等指标经检测均满足设计及规范要求。路床水泥改良土表面粒料均匀，平整度满足规范要求，并经后期长期观察，表面均未出现开裂现象。该路段4%水泥改良土的应用，能够满足路床顶面验收各项指标要求，同时提高了施工效率，有效减少了结构层表面裂缝，降低了损坏的风险，延长了路基工程的使用寿命，保证了工程质量的优质效果。
参考文献：
[1] JTJ B01-2014. 公路工程技术标准 [S].
[2] JTG F10-2006. 公路路基施工技术规范 [S].
[3] JTG F80.1-2017. 公路工程质量检验评定标准.第一册.土建工程 [S].
[4] JTG E51-2009. 公路工程无机结合料稳定材料试验规程 [S].
[5] JTG E40-2007. 公路土工试验规程 [S].
论文作者:董国健
论文发表刊物:《基层建设》2019年第1期
论文发表时间:2019/3/28
标签：水泥论文; 含水量论文; 路基论文; 均匀论文; 压实论文; 平地机论文; 高程论文; 《基层建设》2019年第1期论文;