水泥土廠拌施工工藝研究

王庫

摘要：本次水泥土廠拌施工工藝研究依托北京足尺路面加速加載試驗(yàn)環(huán)道工程路面水泥土底基層施工，為實(shí)現(xiàn)水泥土拌合、施工質(zhì)量的均勻性，探索和總結(jié)水泥土廠拌法施工工藝。

關(guān)鍵詞：水泥土；廠拌；施工工藝

中圖分類號(hào)：TU7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674—3024（2016）11—05—02

前言

本足尺路面水泥土底基層設(shè)計(jì)厚度20cm，壓實(shí)總方量為5042m，壓實(shí)度要求≥96%，設(shè)計(jì)7天無側(cè)限抗壓強(qiáng)度≥2.0MPa，配比設(shè)計(jì)水泥劑量9.0%。拌合采用水泥穩(wěn)定土雙拌缸拌合樓，現(xiàn)場施工采用攤鋪機(jī)攤鋪整平，碾壓采用雙鋼輪壓路機(jī)、單鋼輪壓路機(jī)、膠輪壓路機(jī)組合碾壓成型。

1配合比

水泥土拌合施工所需用的原材料為土、水泥、水。本次水泥采用河北省廊坊市曲寨水泥有限公司生產(chǎn)的32.5級(jí)緩凝P.S礦渣硅酸鹽水泥，土為足尺路面環(huán)道試驗(yàn)場區(qū)內(nèi)砂性黏土，拌合水為試驗(yàn)場內(nèi)自來水。

本次水泥土底基層配合比設(shè)計(jì)方法類同于水泥穩(wěn)定碎石混合料配合比設(shè)計(jì)，采用規(guī)范規(guī)程為《公路路面基層施工技術(shù)細(xì)則》JTG/T F20-2015、《公路工程無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定材料試驗(yàn)規(guī)程》JTG E51-2009。經(jīng)試驗(yàn)室配合比設(shè)計(jì)得出，本次水泥土最大干密度為1 898g/cm，最佳含水量為11.1%，水泥劑量9.0%。

2拌合用土

根據(jù)水泥土廠拌法拌合施工工藝要求，拌合用土必須經(jīng)過翻拌晾曬、粉碎后方可拌合使用。該原因?qū)⒃谒嗤涟韬现性敿?xì)解釋。拌合用土的土源必須穩(wěn)定，如土源發(fā)生變化，需重新進(jìn)行配合比設(shè)計(jì)和驗(yàn)證。

3拌合

本次水泥土拌合采用WCB500型水泥穩(wěn)定土拌和機(jī)進(jìn)行集中廠拌，各種原材料計(jì)量均采用電子自動(dòng)稱量，拌合產(chǎn)量為180T/h。

3.1拌合樓改造

改造1：因水泥穩(wěn)定土拌合樓為連續(xù)式拌合，常規(guī)單拌缸很難將水泥土拌合均勻性。為此，本次將單拌缸改造為串聯(lián)式雙拌缸，拌缸合計(jì)長度為4米，以延長水泥土的拌合時(shí)間，使得水泥土拌合達(dá)到均勻性。

改造2：因拌合用土多為黏性土，本次就地取土為砂性黏土。拌合土上入拌合樓料倉斗后，無法像碎石或砂子一樣向下產(chǎn)生流動(dòng)性。經(jīng)試驗(yàn)證實(shí)，拌合土將因“粘性”蓬在料倉斗中，無法向下流動(dòng)。如將拌合用土含水量降低，流動(dòng)性會(huì)有所改善，但也無法達(dá)到流動(dòng)通暢不問斷效果。同時(shí)，也會(huì)因拌合土含水量的降低產(chǎn)生很大的揚(yáng)塵。為此，本項(xiàng)目在土料倉斗的下部和中部加裝了兩層三根（下一根、上平行兩根）的橫向攪拌螺旋。拌合土經(jīng)過兩層螺旋的轉(zhuǎn)動(dòng)，將拌合土擾動(dòng)向料倉下部推動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)不問斷的連續(xù)準(zhǔn)確計(jì)量。

3.2拌合

（1）因本次水泥土采用水泥穩(wěn)定土拌和機(jī)拌合，所用拌合土必須首先經(jīng)過翻拌晾曬、粉碎方可使用。①翻拌晾曬是為降低土的天然含水量，有助于降低土的“黏性”，使得料倉下土順暢。本次土源天然含水量多為12～18%之間。根據(jù)本項(xiàng)目砂性黏土多次試拌，得出砂性黏土拌合含水量不得大于10%，否則將增大料倉下土難度。②粉碎是因拌和機(jī)料倉下料口大小限制，防止超粒徑土塊堵塞料倉下料口，同時(shí)使得水泥土性能均勻、穩(wěn)定。建議粉碎后的拌合土最大顆粒應(yīng)小于9.5mm，其中小于2.36mm的顆粒含量應(yīng)不少于90%。

施工前需將滿足拌合要求的合格土堆放在拌合場區(qū)內(nèi)備用，并做好防雨防揚(yáng)塵覆蓋。每天拌合前，試驗(yàn)室需取樣檢測拌合土含水量，調(diào)整施工配合比。

（2）拌和過程中，必須安排專人指揮裝載機(jī)上土，觀察料倉下土情況，保證拌和過程中下土順暢、不堵塞、不缺土。另外安排專人在拌合過程中全程巡視，隨時(shí)觀察下料情況、輸送皮帶、水箱水位等各個(gè)環(huán)節(jié)及部位的運(yùn)行情況。

（3）考慮到水泥土攤鋪及碾壓過程中的水分損失，所以拌合含水量要比最佳含水量大0.5～1個(gè)百分點(diǎn)。并且要根據(jù)當(dāng)日天氣、運(yùn)距等施工具體情況及時(shí)與攤鋪現(xiàn)場保持緊密溝通，及時(shí)調(diào)整拌合含水量，確?，F(xiàn)場壓實(shí)最佳含水量。

4運(yùn)輸、攤鋪、碾壓

（1）因水泥土的黏性特點(diǎn)，運(yùn)輸車輛在裝運(yùn)時(shí)，盡可能將水泥土裝在車廂中部和尾部。車廂前部嚴(yán)禁裝料，否則裝在車廂前部的水泥土將因黏性沾附在車廂內(nèi)，無法完全卸下。

運(yùn)輸車輛應(yīng)盡快將拌合好的水泥土運(yùn)至現(xiàn)場攤鋪，并做好車頂全程覆蓋。以減少混合料的水分損失，縮短拌和與碾壓成型的時(shí)間差，保障水泥土的壓實(shí)成型質(zhì)量。

（2）本次水泥土攤鋪采用一臺(tái)徐工951和一臺(tái)ABG伸縮式攤鋪機(jī)一前一后組合全幅攤鋪，縱向重疊寬度30～40cm，兩機(jī)前后相隔5～10m同步攤鋪，攤鋪寬度為12～14m。

本次水泥土攤鋪經(jīng)試驗(yàn)路確定攤鋪機(jī)運(yùn)行速度為1.0-1.2m/min，攤鋪機(jī)熨平板夯錘振搗頻率為4.5級(jí)，保證鋪筑后的初始?jí)簩?shí)度達(dá)到80%以上。松鋪系數(shù)為1.45，即本次松鋪厚度29cm。

攤鋪時(shí)，采用兩側(cè)鋼絲控制底基層標(biāo)高、橫坡和平整度等技術(shù)指標(biāo)，兩臺(tái)攤鋪機(jī)中間采用鋁合金作為基準(zhǔn)面控制高程，以兩邊鋼絲繩高程為準(zhǔn)，拉線定位。

（3）碾壓采用1臺(tái)洛陽路通和1臺(tái)寶馬雙鋼輪壓路機(jī)、1臺(tái)洛陽路通和1臺(tái)柳工626單鋼輪振動(dòng)壓路機(jī)、1臺(tái)洛陽路通

材料應(yīng)用

輪胎壓路機(jī)，分初壓、復(fù)壓、終壓三階段壓實(shí)成型。

碾壓工藝：

初壓：1臺(tái)寶馬雙鋼輪壓路機(jī)前靜后振碾壓1遍，重疊1，3輪寬，碾壓速度為1 5Km/h；

復(fù)壓：2臺(tái)單鋼輪壓路機(jī)全幅前后弱振各碾壓3遍，重疊2/3輪，碾壓速度為1.7Km/h；

終壓：1臺(tái)30噸洛陽路通膠輪靜壓2遍，1臺(tái)洛陽路通雙鋼輪靜壓1～2遍消除輪跡，碾壓速度為2.0Km/h。

5養(yǎng)生

碾壓成型后必須及時(shí)采用透水土工布全斷面覆蓋灑水養(yǎng)生，養(yǎng)生期需延長至基層施工的前1～2天。養(yǎng)生期間，需對(duì)該路段進(jìn)行交通封閉管制，禁止大型車輛通行。

通過本條路該養(yǎng)生方案證明，水泥土底基層很少有因千縮生產(chǎn)的裂縫現(xiàn)象出現(xiàn)。并且，該養(yǎng)生方案已在《公路路面基層施工技術(shù)細(xì)則》JTG/T F20-2015提出推薦實(shí)施。

6檢測結(jié)果

（1）本次試驗(yàn)檢測嚴(yán)格按照《公路路面基層施工技術(shù)細(xì)則》JTG/T F20-2015施工質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)與控制，進(jìn)行施工過程中原材料、水泥劑量、現(xiàn)場壓實(shí)度、平整度、彎沉、承載板等各項(xiàng)指標(biāo)檢測，檢測結(jié)果均滿足設(shè)計(jì)要求。

（2）7天室內(nèi)無側(cè)限抗壓強(qiáng)度代表值多為3.3MPa左右，現(xiàn)場鉆芯芯樣強(qiáng)度檢測代表值多為2.5MPa左右，均滿足設(shè)計(jì)強(qiáng)度要求。

（3）水泥土底基層施工前，路基貝克曼梁彎沉檢測結(jié)果多為150～200（0.01mm），水泥土底基層養(yǎng)生7天后貝克曼梁彎沉檢測結(jié)果多為30～60（0.01mm）。

7施工注意的事項(xiàng)

（1）在水泥土底基層施工前，應(yīng)對(duì)施工路段下承層采用膠輪壓路機(jī)全幅復(fù)壓，并灑水濕潤，以確保水泥土底基層下部質(zhì)量。

（2）在水泥土拌合之前，試驗(yàn)室需檢測拌合用土含水量，計(jì)算實(shí)地拌合產(chǎn)量、施工水泥計(jì)量、加水量，確保出場含水量及水泥劑量滿足要求。

（3）拌和過程中，必須安排專人指揮裝載機(jī)上土，觀察料倉下土情況，保證拌和過程中下土順暢、不堵塞、不缺土。

（4）因水泥土采用攤鋪機(jī)攤鋪的松鋪系數(shù)較大，初壓必須采用輕型壓路機(jī)進(jìn)行靜壓，以防止擁抱。整個(gè)碾壓過程遵守先靜后振，先輕后重的原則。壓路機(jī)起步和結(jié)束必須放慢速度，壓路機(jī)在起步時(shí)，應(yīng)先行進(jìn)、后開振；在停止前進(jìn)時(shí)，應(yīng)先關(guān)振后順延前進(jìn)再停機(jī)。每次停機(jī)不得在同一橫斷面處，以免影響到路面平整度。過程碾壓必須嚴(yán)格按照試驗(yàn)路確定的碾壓方案執(zhí)行，嚴(yán)禁因少壓而造成壓實(shí)度不合格；嚴(yán)禁因單鋼輪壓路機(jī)采用強(qiáng)振碾壓，而造成的結(jié)構(gòu)層上部過多失水，表面2～10cm松散，終壓無法補(bǔ)救的現(xiàn)象出現(xiàn)。

8結(jié)論

以上就水泥土廠拌施工工藝做了淺薄的論述，其水泥土廠拌施工難度最大之處在于拌合與碾壓兩個(gè)環(huán)節(jié)。拌合首先需要對(duì)常規(guī)拌和機(jī)加以改造，以滿足水泥土的拌合條件。碾壓重點(diǎn)在于碾壓方案的探索和總結(jié)。因?yàn)槟壳霸谒嗤翉S拌施工工藝方面暫無成功先例參考，所以在本次水泥土拌和機(jī)改造和碾壓方案的確定方面經(jīng)歷了重重困難。希望通過本次足尺路面水泥土廠拌施工工藝的研究和總結(jié)，能夠?yàn)橐院蟮乃嗤翉S拌施工起到參考作用。