淺談水泥穩定粉砂土施工技術 在公路施工中的應用

(云南能源職業技術學院 655000)

引言

粉砂土不同于一般常規的路基填料，所以對于粉砂路基的施工必須采取改良。水泥穩定粉砂土可使砂土結構穩定，強度增加，以便鋪設路基底基層和基層。它主要由砂土、水泥和水分構成。工藝流程是在具有一定粘性顆粒的砂土中混入2%～6%的水泥和5%～12%的水，然后進行攪拌和碾壓。使之達到95%以上的干密度。

1.水泥穩定砂土的適用范圍

水泥穩定砂土的適用性受到地理環境特征的影響。地基的加固對公路質量具有重要意義，是公路路面行駛壓力的主要承載者，地基的質量直接影響著公路的使用壽命。一般來講，水泥穩定砂土可用于普通公路的地基處理，主要應用在公路的基層與底基層，但是水泥的穩定砂土不可用在二級或二級以上的公路的路基處理。而對于只能夠使用水泥穩定砂土做基層的情況，或者當水泥穩定集料的強度遠高于規定強度時，可以不必考慮改善集料的級配比。

2.水泥穩定砂土對土的要求

在水泥穩定砂土施工的過程中對土的要求一般是異域破碎,能夠滿足一定級配,能夠便于碾壓成型公路工程中使用的水泥穩定層的土。通常按照土中組成顆粒(包括碎石、礫石、砂顆粒,不包括土塊和土團)的粒徑大小和組成,將土分為下列兩種:a細粒土:顆粒的最大粒徑小于9.5mm,且其中小于2.36mm的顆粒含量不小于90%(如塑性指數不同的各種粘性土、粉性土、砂性土、砂和石屑等);b.中粒土:顆粒的最大粒是26.5mm,且其中小于19.0mm的顆粒含量不小于90%(如沙礫石、碎石土、級配沙礫、級配碎石等);粗粒土:顆粒的最大粒徑小于37.5mm,且其中小于31.5mm的顆粒含量不小于90%(如沙礫石、碎石土、級配沙礫級配碎石等)。

3.配合比的設計

對水泥穩定砂土底基層的配合比進行優化設計，是確保水泥穩定砂土底基層施工質量的關鍵所在。

3.1 配合比的設計

3.1.1 配合比的設計原則

首先，水泥穩定砂土的強度值必須達到規范要求的15兆帕；其次，水泥穩定砂土的抗裂性能必須達到規范要求；再次，水泥穩定砂土的拌制時間與水泥劑量應當符合要求。

3.1.2 取料

水泥穩定砂土的涂料必須是具有代表性，否則會影響配合比的精確度，即使做出了配合比，也沒有實際意義。為確保充分的施工時間，應當選擇終凝時間良好、標號較低的水泥做原料。

3.1.3 密度實驗

水泥穩定砂土的最大干密度實驗結果對施工碾壓壓實度具有很大影響。如果最大干密度實驗結果偏小，壓實度很輕易便能達到要求，但實際上，碾壓效果并不密實，實驗結果偏小對水泥穩定砂土的強度同樣具有較大影響，必須要提高水泥劑量；如果最大干密度實驗結果偏大，施工碾壓壓實度則很難達到要求，配合比設計階段，必須采要減少水泥劑量。為確保最大干密度試驗結果的準確性，通常需要多做幾次試驗，并且反復的選擇三種到五種不同劑量的水泥來進行平行試驗測試，最終得出準確性較高含水量值。

3.1.4 無側限試件的制備

根據工地預定而達到的壓實度，對于不同水泥劑量試件的干密度進行具體的計算，最終根據最佳含水量進行制件，進行強度的測試試驗。值得一提的是表面脫模時間，由于粉砂土顆粒間的結合力間隙較小，制件后不能立刻脫模，否則，就會出現橫向裂紋，發生開裂或者斷裂的現象，最終使試件完全報廢，切記不可用手拿取試件，這樣很容易發生損壞。試件標養箱內的養生時間為24小時，等水泥具備了一定的強度之后，可以用機械脫模，否則，試件容易發生損傷。

3.1.5 最佳水泥劑量的確定

在該項目的施工過程中，每一個流水作業段的長度為50米時，完成時間為3 4.5小時，如果距離太短，機械作業難度大，并且會造成成本較高；如果距離太長的話，施工的時間也會過長，就難以保證施工質量。若選擇 10%的水泥劑量（水泥:土為 10:00)，延后三小時，則水泥穩定砂土的強度無法達到規范要求；若選擇11%的水泥劑量（水泥:土為11:00)，延到五小時以內，則水泥穩定砂土的強度可以達到規范要。該水泥劑量和我國項目部的施工機械情況相匹配，如果選擇過高，則會加大機械施工難度，增加施工成本。所以，最終選擇 11%的水泥劑量，為水泥穩定砂土的最佳配合比。

3.2 水泥穩定粉砂土的施工

3.2.1 底基層備土

在檢查之后已經滿足要求的路基上面備土時必須先運算一下該段底基層施工所必需的土方量，盡可能地避免超運、少運現象的出現。由以往的施工經驗可知，某一段底基層的設計標高數值大約和平地機初平之后的底基層素土標高數值一致。只有這樣才可以確保完工之后底基層標高數值和設計要求相符，平地機進行初平之后，必須最大程度地滿足路基縱坡、橫坡、平整度以及標高等方面的規定，以便水泥攤鋪的順利進行。

3.2.2 拌和水泥穩定砂土

通過路拌器械現場拌和的形式完成水泥穩定砂土的拌合操作，進行第一次拌合的時候，必須預留1.2米的素土層，通過這樣的方式可以避免水泥落到最底層以及混合料上面，導致灰劑量不均勻現象的發生。正式拌合的時候，拌合的寬度數值最好是和上一次寬度數值重疊二十到三十厘米，拌合之后再使用推土器械進行排壓操作，通過這種方式最大限度地避免水分的流失，同時也可以為補水車輛的行進提供方便，盡可能地避免讓水車受到阻礙，出現局部灑水太多的現象，致使彈簧問題的出現。第二次執行拌合操作的時候，一定要避免底部存在“素土”層的情況，可以稍稍破壞下承層大概一厘米，不可以破壞太多，以便上下層之間可以迅速連結起來，與此同時，執行拌合操作之后還必須排遣專業人士進行檢測。

3.2.3 整平操作要點

在實施整平之前必須先打樁、放線，然后再進行測量，整平操作執行之后必須反反復復進行操作，保證整平操作的質量，滿足基層橫坡、縱坡以及平整度的需求，整平操作必須遵循“寧刨勿補，寧高勿低”的原則，最大限度地避免貼層的出現，不能在比較平滑的平面上面實施薄層找補。

3.2.4 碾壓操作要點

進行碾壓的時候，必須保證壓路機遵從著從路基外側漸漸邁向中間的程序，不可出現中途調頭、剎車的情況，造成路基穩定層表面的破壞，壓路器械奔跑在碾壓路段端頭的時候，應該先減振然后再停下車，停車振動的情況是不允許出現的，以免造成局部坑洼的出現，破壞了路面的平整度。

4.結語

現階段，公路項目的操作重點就是水泥穩定砂土的施工，在公路施工過程中，地基處理是工程施工的重中之重，對多種公路底基層和基層而言，水泥穩定砂土都是比較適用的。水泥穩定砂土具有穩定性強、強度比較高、整體性好、承載力強等優勢，水泥穩定砂土憑借這些優勢在公路項目中獲得了廣泛的運用。

[1]蔣應軍.水泥穩定碎石基層收縮裂縫防治研究[D].長安大學2013

[2]黃紅萍.公路水泥穩定碎石基層的配合比設計與施工技術[J].建筑施工.2013(17)