淺談改良土裂縫的控制

摘要：針對高寒地區改良土施工過程中，環節較多，遇到很多不可預知的質量隱患，較普通填料中，化學改良土填筑要求較高，尤其在北方的冬季容易造成改良土裂縫的產生。通過改善養護供水方式，調整施工工序等措施，減少改良土裂縫的產生，確保了路基質量。

關鍵詞：改良土；高寒地區；裂縫

通遼至新民北客專是國家重點鐵路工程，也是蒙東地區第一條高鐵，在路基主體施工過程中，設計因地制宜，就地取材，采用高寒地區粉細砂改良。盡管粉細砂水泥改良施工為中國首例，但在施工過程中通遼3標項目部大膽創新，善于總結，摸索出一套行之有效的改良土施工方法，有效降低了改良土裂縫的產生率，實現了快速大干，快速成型的大好局面。相信隨著國家“一帶一路”的輻射，西北地區高鐵建設過程中，改良土很受歡迎，希望本工藝可以為今后類似的工程奠定基礎并加以推廣。

1、工程概況及現狀調查

新建通遼至京沈高鐵新民北站鐵路站前工程TLSG-3標段起訖里程DK99+167～DK160+000，正線路基全長55.292km，線路主要以填方方式通過風積沙丘，地形略有起伏，交通便利，地表多為沙丘及耕地，并行于G304國道和既有大鄭鐵路。該段路基設計的基本情況為：路基頂寬13.4米，平均填高5m。由于本標段缺乏合格的A、B組填料，因此基床以下路堤采用摻4%水泥改良土作為填料，基床底層采用摻6%水泥改良土作為填料，改良土共計473.58萬方。項目部在施工改良土過程中，發現一到溫度驟降的情況下的改良土，待強度達到后便會發現有多條細微裂縫產生。

主要原因分析：1）養護供水不及時，僅用灑水車灑水，且灑水范圍太大，每天僅能保證灑水一次，遠滿足不了改良土養生的用水要求，造成水泥改良土表層失水收縮產生拉應力而產生裂縫。2）改良土填筑環節多，化學改良土初凝時間僅3小時，時間緊，上層改良土連續填筑時，稍微不注意下層改良土便過初凝期，填筑中，現場施工秩序安排錯亂，在規定時間內完成不了整套工序，對成型改良土的強度沖擊較大。3）在夜間溫度低的情況下施工，極容易讓改良土出現熱脹冷縮現象。

主要措施：1）養護供水：在沿線路基上每隔兩百米設置鉆井取水，采用輕型移動式發電機抽水對路基改良土進行灑水，并固定安排工人每天不停的養護，保證了養護用水的供應。2）施工工序調整：每層水泥改良土施工完畢，立即覆蓋土工布進行保濕養生，確保7天養護期后再進行上層水泥改良土填筑施工，保證水泥改良土的強度。3）溫度低于5攝氏度時，停止改良土填筑施工。

2、施工工藝

采取措施后，施工操作規程調整為：施工準備→備料→調整含水率→運輸→平整→碾壓→養護→上層改良土填筑。

2.1施工準備

施工前劃分作業區段，清理表面植被，做好臨時排水設施，進行水井施工（每200米）。按照設計要求進行地基處理，試驗檢測合格經監理簽認后方可轉序。同時，改良土全部采用廠拌法施工，施工前，保證混合料的供應。

2.2調整含水率

對不同摻和量的混合料進行擊實試驗，以確定各種混合料的最優含水率和最大干密度。

2.3運輸

改良土拌合好后，盡快運輸至現場。運送過程中宜覆蓋，減少水分損失及環境污染。

2.4平整

推土機進行粗平，然后用重型壓路機快速靜壓，再用PY180型平地機進行平整，平整時從兩側向中間進行，遍數一般1～2遍直到路拱及橫坡符合設計要求、平整度滿足規范要求，形成4%橫坡，目視平整，對局部坑凹處用裝載機配合人工進行找平。測量人員在現場跟蹤測量，及時指揮司機準確精平，直到高程、橫坡達到規范要求為止。如果含水量過大或過小，則采用翻曬或撒水的辦法處理。

2.5碾壓

改良土按每車的方量攤鋪在指定的方格內，根據拌合站實際產量，供應出的改良土僅能滿足現場縱向30-50米長的路基填筑。待改良土全部攤鋪完整段30-50米的路基后，再采用裝載車先初步整平，利用裝載車的自重對改良土有初步碾壓效果，平地機再整體找平，再使用壓路機對整平后的改良土進行壓實，壓實順序按先兩側后中間，先慢后快，先靜壓1遍后振動壓4～5遍最后靜壓1遍進行收光。

路基兩側各加寬0.5米，路肩地段多壓1到2遍，以保證邊坡的穩定。各區段交錯處應相互重疊壓實，沿線路縱向行與之間壓實重疊0.5米。各區段交接處縱向搭接長度不小于2米，上下兩層填筑接頭錯開不小于3米，壓路機行駛速度不大于4Km/h。

碾壓完畢，按規范要求對水泥改善土進行密實度、高程、橫坡、平整度、寬度等項目的檢測，確保達到技術規范要求。外觀鑒定：灰土表面平整、無起皮現象、無坑洼。施工接茬平整、穩定。

2.6養護

每層水泥改良土施工完畢，在下層完成經檢驗質量合格后，若不能立即鋪筑上層的或暴露于表層的改良土必須覆蓋土工布進行保濕養生。在沿線路基上每隔兩百米設置鉆井取水，水井深度為20-40米，孔徑為0.1米，采用輕型移動式發電機抽水對路基改良土進行灑水，并固定安排工人每天不停的養護。同時在高填方地段及因條件限制無法鉆井處，采用灑水車供水，要求每3公里有一臺灑水車，確保改良土在7天養護期間一直保持濕潤狀態。

3、作業效果對比分析

3.1質量對比分析

根據在新工藝中實施改良土施工，快速碾壓，快速養生，使得改良土在最佳的含水率條件下確保了壓實度及7天無側限抗壓強度。杜絕極低溫度下施工改良土，避免了改良土受熱脹冷縮影響，從而大大降低了改良土裂縫的產生率，為主體工程質量打下了堅實的基礎。

3.2成本對比分析

由于優化了改良土施工工藝，避免了大面積出現改良土裂縫返工現象，從而使材料費，人工費、機械費及養護費大大降低，如繼續施工下去，會出現135次返工現象，每次返工所需費用計算如下：（人工：150元/d*135*3=60750元 材料：75.4元/m3*9*135=91611元 機械：230元/h*135=21050 ）共節約17.3萬元。

4、結論

改良土施工需充分利用北方4-11月份有利的施工條件，合理安排工序，嚴格控制壓實含水率、填土厚度，確保壓實遍數、壓實度，注意養生期限，以控制改良土本身的收縮裂縫。

水泥改良土受養生因素影響較大，連續施工時，每七天填筑一層，在七天的養生期后被上一層覆蓋，保水性保溫性好，不易產生裂縫。

參考文獻：

[1]蒙遼客專公司指導性施工組織設計