于继强（1）王军平（2）
（1）中建水务环保有限公司 北京市100071 （2）中国水利水电第六工程局有限公司 辽宁省沈阳市110000
【摘要】 利用改性土进行渠道膨胀土置换，改善膨胀土特性的施工方法在国内处于发展阶段，淅川1标渠道改性土回填工程量大，渠道改性土拌制、碾压、削坡等施工过程中质量、精度要求高，工期紧张，在改性土拌制过程中采用改性土拌和站集中厂拌，提高了生产效率，成功解决了改性土水泥掺量及含水率控制问题，为今后类似工程施工积累了丰富的经验。
【关键词】 改性土、换填、施工技术
1概述
1.1工程概述
淅川1标段位于河南省淅川县，主渠道明渠采用梯形断面。该标段土料自由膨胀率在46~55%，改性土施工包括主渠道渠顶、渠坡和渠底以及北排河渠坡、渠堤、渠底换填1-1.5m厚水泥改性土。渠道及北排河水泥改性土换填约141.75万m³。
1.2改性土施工
水泥改性土，是指将一定比例的水泥掺入膨胀土土料之中以改善膨胀土的性质和结构，使膨胀土丧失膨胀潜能，并提高土体强度或承载力。施工前对渣场的土料进行4%、5%掺配水泥室内击实，并进行4%、5%的28天自由膨胀率，28天饱和无侧限抗压强度试验。根据试验结果确定：改性土中水泥掺量5%，铺土30cm厚，采用20t凸块振动碾行进速度为2km/h，静压2遍、振压10遍，达到压实度≥0.98，干密度≥1.62g/cm3，为渠道填筑的最优碾压组合，能满足施工要求。
2施工布置
2.1水泥改性土拌和站布置
根据水泥改性土施工部位、施工进度安排及渠道分段填筑强度，投入4座改性土拌和站，每座拌和站各配置2台碎土机。改性土拌和站分别布置在渠道右岸三角洲渣场及水寨西渣场内， 4台拌和站的月生产能力合计约为26.25万m3（松散方），满足改性土施工高峰期强度要求。
各改性土拌合站主要负责供应对应渠段（表1）。若改性土拌和站在运行过程中出现故障则由临近拌和站进行供料。改性土运输利用渠道两侧修建的沿渠路及开挖施工过程中的下基坑道路。
各改性土拌和站负责区段表 表1
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2.2施工降水、排水
施工期主要采用排水盲沟结合集水坑降排水，在渠底开挖排水盲沟，填筑面端部开挖集水井，排水盲沟汇水至集水井并利用水泵进行抽排。渠底及渠坡回填前利用5～20mm级配碎石进行排水盲沟及集水井回填、压实，压实后的相对密度不低于0.75。
3水泥改性土施工工艺要点
3.1工艺流程
改性土换填主要施工工艺包括：准备——土料翻晒——土料预破碎——集料并倒运堆存——二次破碎——拌和——运输——摊铺——碾压——检测——验收——转入上一层填筑——填筑完成——削坡——弃料外运。
3.2工艺要点
（1）改性土铺料时需超填以确保外坡角压实度，并适当考虑到碾压机械的工作面要求。超填土料宜按照1:1.5坡比放坡。超填部分在渠道衬砌施工前削坡修整到设计边坡轮廓。
（2）雨季施工应避免土料受到雨淋。降雨时应停止施工，对已摊铺的工作面尽快碾压密实、封面并覆盖，以防止表面积水。
（3）被改性土料和改性土水泥掺量相同的渠段之间结合面坡度应不小于1：6；不同被改性土料、不同水泥掺量的改性土结合面坡度不应小于1:10。
4水泥改性土回填施工方法
4.1施工准备
根据料源及水泥掺量做室内水泥改性土击实实验，确定水泥改性土的最优含水量及最大干密度。填筑基面和接触面作好相应清理，确保基础表面平整。测量放样采用全站仪的极坐标形式放样定点，确定填筑边线、桩号、高程等样点，执行《水利水电工程施工测量规范》。
4.2改性土料准备
拌和前需对土料进行翻晒，晾晒后采用路拌机或旋耕犁进行预破碎，土料在拌和前进行二次破碎，直接利用皮带上料至拌和机拌和。集料斗上口设置筛网过滤掉粒径不合格的土料。拌合称量系统按试验参数控制土料、水泥和水的重量。拌合好的水泥改性土在运输过程覆盖土工膜减少水分损失。
4.3填筑
水泥改性土摊铺时，水泥改性土的含水率宜高于最佳含水率的1.0%～2.0%，铺料前及时对填筑面及填筑边坡进行洒水养护，同时在原渠坡上逐层开蹬，台阶高为每一层铺土的松铺厚度。根据松铺厚度确定水泥改性土的摊铺面积和堆放密度。边坡换填时适当采用推土机推送，减少运输车辆对填筑面的反复碾压。
4.4碾压和削坡
采用凸块振动碾进行碾压至要求的压实密度。在碾压过程中表面要始终保持湿润，从加水拌合到碾压终了不宜超过4h。每层填土完成碾压后，在4h内完成质量检测，在6~8小时内完成上土覆盖。
换填完成后，人工配合挖掘机进行削坡。削坡时预留5～10cm的薄土层，挖掘机沿坡长自上而下的将薄土层刮除，人工用平头铁锹配合挖掘机清理。坡面上钉木桩，每5m作为一个断面，按坡度放样，在桩位上因定尼龙线，挂线后进行钉桩加密，人工整理至坡面平整度和坡度符合规范要求。
4.5质量控制
（1）换填土料自由膨胀率要求
（2）水泥改性土施工检测：
施工初期每拌和批次不大于600m3，水泥改性土抽测不少于六个样（每个样品重量不少于300g），施工中、后期适当减少检测频次，每100m～150m为一个检验批进行质量检验。
5总结
渠道膨胀土换填施工过程较为系统复杂，涉及开挖、修坡、填筑碾压、质量检测等过程和工序问题。该标段施工将技术标准和所在地实际情况结合，使该标段膨胀土换填达到施工要求。施工单位在今后的实践中应不断提高对施工技术和施工质量，完成工程达标的各项要求。
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,2013,30(9):85-88.
论文作者:于继强（1）王军平（2）
论文发表刊物:《科技新时代》2019年11期
论文发表时间:2020/1/7
标签：水泥论文; 渠道论文; 淅川论文; 标段论文; 坡度论文; 拌和站论文; 密度论文; 《科技新时代》2019年11期论文;