千枚巖水泥改良土的工藝參數控制

張永偉（中鐵十二局集團第三工程有限公司，山西 太原 030000）

千枚巖水泥改良土的工藝參數控制

張永偉
（中鐵十二局集團第三工程有限公司，山西 太原 030000）

摘 要：本文介紹了千枚巖不同水泥含量下各項參數、工藝參數控制、碾壓參數的收集及相應的試驗結果。關鍵詞：千枚巖；水泥改良；填筑工藝

1　編制目的

陜西省安康至平利高速公路AP5標項目（K23+900-ZK29+002/YK29+000），全長5.1km，其中路基工程全長2.32km，沿線主要為千枚巖。千枚巖抗風化能力、抗水性、抗變形能力差，粘粒含量少、強度和穩定性差，CBR不合格等特點。必須進行改良才能滿足路基填料的力學性能要求。為確保千枚巖路堤填筑質量，項目通過摻4%、3%、2%水泥改良千枚巖路基試驗段的施工，確定本標段千枚巖最大干密度、最佳含水率等試驗參數，找出適合本標段千枚巖水泥改良土的施工方法，填料含水量的控制方法，填料整平和整形的合適機具和方法，填料的壓實機械的選擇和最佳組合方式，填料的壓實的工序、速度和遍數等工藝參數，指導本標段路基施工。

2　試驗檢測的依據及技術標準、路基壓實標準及壓實度

2.1 試驗檢測的依據及技術標準

（1）交通部《公路工程質量評定標準》（JTG F80/1-2004）

（2）交通部《公路土工試驗規程》（JTG E40-2007）

（3）交通部《路基工程集料試驗規程》（JTG E42-2005）

（4）交通部《公路路基施工技術規范》（JTG F10-2006）

（5）交通部《公路路基路面現場測試規程》（JTG E60-2008）

2.2 根據規范及設計圖紙要求，本標段路基壓實標準見表1。

3　試驗段工程概況

K25+500-K25+700段位于老縣鎮境內。該處設停車區一處，路基填筑64萬m3，最大填土高度24m。千枚巖路基填料摻4%、3%、2%水泥改良土試驗段選定在此段。試驗段長度200m，寬24m。根據試驗段場地及機械組合配置情況，將試驗段做如下劃分：K25+500-K25+700左幅12m做4%水泥改良；K25+500-K25+600右幅12m做3%水泥改良；K25+600-K25+700右幅12m做2%水泥改良。4%水泥改良試驗段面積2400m2，3%水泥改良試驗段面積1200m2，2%水泥改良試驗段面積1200m2。

4　施工質量控制要點

（1）上料前對大塊千枚巖進行破碎，盡量保證材料均勻。

（2）上料時用灰線打出方格網，根據虛鋪厚度算出每個方格網卸料數量。

（3）填料鋪平后即可采用羊足碾碾壓破碎，主要是對較大的千枚巖塊進行解體，保證拌合均勻性。

（4）水泥擺放嚴格按照方格網控制水泥袋數并擺放均勻后，再拆袋人工鋪平。

（5）碾壓時含水量盡量控制在高于最佳含水量2%～3%時開始。含水量不足時灑水潤濕。

（6）水泥初凝時間為228min，終凝時間為279min。施工時要在水泥凝固前完成路基填料施工。

5　路基試驗段施工工藝

5.1 施工準備

（1）測量放樣

根據批復的導線、水準成果表、路基設計圖表、施工工藝和有關規定放出試驗段的中樁及邊樁。

（2）試驗段土工擊實

項目部試驗室在駐地辦監理工程師的見證下在取土場取土樣檢測，通過擊實實驗我們得出：本標段千枚巖最大干密度為2.04g/cm3、最佳含水量10.6%，30擊對應CBR值為2.4%，50擊對應CBR值為3.1%，98擊對應CBR值為4.2%；摻4%水泥千枚巖最大干密度2.115g/cm3，通過分析得出本段摻4%水泥千枚巖最佳含水量為11.4%，摻3%水泥千枚巖最大干密度2.108g/cm3，通過分析得出本段摻3%水泥千枚巖最佳含水量為11.2%，摻2%水泥千枚巖最大干密度2.1g/cm3，通過分析得出本段摻2%水泥千枚巖最佳含水量為11.0%，同時可以看出千枚巖的壓實效果對含水量具有敏感性。

根據室內試驗，超出最佳含水量一定范圍，壓實效果顯著下降。控制含水量是能否達到高標準壓實要求的關鍵性因素。

5.2 施工工序

上料-推土機推土粗平-羊足碾破碎-第一次灑水悶料-路拌機拌和-光輪壓路機穩壓-第二次補灑水-擺放水泥和攤水泥-路拌機拌和-光輪壓路機穩壓-平地機粗平-羊足碾碾壓-平地機精平-光輪壓路機碾壓-光輪壓路機收面-灑水養生。

6　路基試驗段數據采集

6.1 一個循環工作時間采集

（1）4%水泥改良土（2400㎡）

上料3小時-推土機推土粗平0.5小時-羊足碾破碎2小時-第一次灑水悶料5小時-路拌機拌合3小時-光輪壓路機穩壓1小時-第二次補灑水2小時-擺放水泥和攤水泥2.5小時-路拌機拌和3小時-光輪壓路機穩壓1小時-平地機粗平0.8小時-羊足碾碾壓3小時-平地機精平1.5小時-光輪壓路機碾壓2小時-光輪壓路機收面1小時，以上時間總計為34.3小時。

（2）3%水泥改良土（1200㎡）

上料1.5小時-推土機推土粗平0.5小時-羊足碾破碎1.5小時-第一次灑水悶料5小時-路拌機拌合1.5小時-光輪壓路機穩壓1小時-第二次補灑水2小時-擺放水泥和攤水泥1.5小時-路拌機拌和1.5小時-光輪壓路機穩壓0.5小時-平地機粗平0.5小時-羊足碾碾壓2小時-平地機精平0.5小時-光輪壓路機碾壓2小時-光輪壓路機收面0.5小時，以上時間總計為22小時。

（3）2%水泥改良土（1200㎡）

上料1.5小時-推土機推土粗平0.5小時-羊足碾破碎1.5小時-第一次灑水悶料5小時-路拌機拌合1.5小時-光輪壓路機穩壓1小時-第二次補灑水2小時-擺放水泥和攤水泥1.5小時-路拌機拌和1.5小時-光輪壓路機穩壓0.5小時-平地機粗平0.5小時-羊足碾碾壓2小時-平地機精平0.5小時-光輪壓路機碾壓2小時-光輪壓路機收面0.5小時，以上時間總計為22小時。

6.2 機械組合、碾壓參數及松鋪厚度采集

經過對試驗數據進行整理，得出試驗段路基機械組合、松鋪厚度與碾壓參數見表2。

6.3 壓實系數采集

松鋪厚度控制在不大于30cm，施工時，進行堆料后，在30cm高度處掛線，以此為標準面，對填料進攤鋪、推平，用22T振動壓路機壓實，經檢測：

（1）摻4%水泥千枚巖改良土93區時碾壓遍數為6遍，平均壓實厚度為25.7cm，平均松鋪系數為1.208；94區時碾壓遍數為7遍，平均壓實厚度為25.4cm，平均松鋪系數為1.221；96區時碾壓遍數為8遍，平均壓實厚度為25.2cm，平均松鋪系數為1.229。

（2）摻3%水泥千枚巖改良土93區時碾壓遍數為6遍，平均壓實厚度為25.8cm，平均松鋪系數為1.205；94區時碾壓遍數為7遍，平均壓實厚度為25.5cm，平均松鋪系數為1.218；96區時碾壓遍數為8遍，平均壓實厚度為25.2cm，平均松鋪系數為1.234。

（3）摻2%水泥千枚巖改良土93區時碾壓遍數為6遍，平均壓實厚度為25.5cm，平均松鋪系數為1.206；94區時碾壓遍數為7遍，平均壓實厚度為25.3cm，平均松鋪系數為1.214；96區時碾壓遍數為8遍，平均壓實厚度為25.1cm，平均松鋪系數為1.21。

6.4 碾壓參數采集

（1）摻4%水泥千枚巖改良土試驗

采用22T振動壓路機和羊角碾進行壓實，第1遍靜壓；第2～4遍羊角碾碾壓；第5遍慢速強振碾壓；第6遍采用靜壓，振動速度＜4km/h，振動頻率35Hz，激振為350kN，振幅為1-2mm。第6遍碾壓后測得壓實度為93.8/94.5/93.8/94.1達到了93區壓實要求；第7遍強振碾壓后測得壓實度為95.8/96.0/95.7/95.8達到了94區壓實要求；第8遍繼續強振碾壓，測得壓實度為97.2/97.8/97.3/97.7，達到了96區壓實要求，第9遍慢速靜碾進行收光處理。

（2）摻3%水泥千枚巖改良土試驗

碾壓設備及參數同上。第六遍碾壓后測得壓實度為93.6/93.8/93.8/93.8達到了93區壓實要求；第7遍強振碾壓后測得壓實度為95.2/94.3/95.3/95.1達到了94區壓實要求；第8遍繼續強振碾壓，測得壓實度為96.7/96.7/96.9/97.1，達到了96區壓實要求，第9遍慢速靜碾進行收光處理。

（3）摻2%水泥千枚巖改良土試驗

碾壓設備及參數同上。第6遍碾壓后測得壓實度為93.4/93.4/93.2/93.6達到了93區壓實要求；第7遍強振碾壓后測得壓實度為94.4/94.2/94.3/94.2達到了94區壓實要求；第8遍繼續強振碾壓，測得壓實度為96.3/96.3/96.4/96.4，達到了96區壓實要求，第9遍慢速靜碾進行收光處理。

7　路基試驗段總結

（1）上料時用灰線打出方格網，按照松鋪30cm控制，根據虛鋪厚度算出每個方格網卸料數量。

（2）碾壓時含水量盡量控制在高于最佳含水量2%～3%時開始，含水量不足時灑水潤濕。試驗檢測含水率達到要求后方可布水泥。

（3）水泥初凝時間為228min，終凝時間為279min。施工時水泥開始拌合到碾壓完成控制在4小時以內。

（4）填料碾壓順序為第一遍靜壓；第二遍、第三遍、第四遍羊角碾碾壓；第五遍慢速強振碾壓；第六遍靜壓。

結語

千枚巖作為安康地區的主要地質構造，在道路工程建設中作為主要的路基填料，施工中應根據實際情況，結合當地地質條件、環境保護要求、工程經濟性等方面，在滿足工程質量要求的前提下，合理選擇千枚巖的工藝參數。

表1

表2

參考文獻

[1]周元林，楊景峰.陜西境鄂陜界至安康公路千枚巖路基填筑技術[J].交通科技，2011（02）：98-88.

[2]毛雪松，周雷剛，馬骉，等.強風化千枚巖填筑路基改良技術研究[J].中國公路學報，2012，25（02）：20-26.

[3]舒海民.高速鐵路軟巖改良土試驗及施工工藝研究[D].海南：中南大學，2008.

中圖分類號：TQ172

文獻標識碼：A