淺談渠道水泥改性土換填施工技術(shù)及質(zhì)量控制

章永吉 徐亞飛

浙江省圍海建設(shè)集團(tuán)股份有限公司 浙江寧波 315000

水泥改性土對(duì)膨脹土的穩(wěn)定性和耐久性有顯著的提高作用。在膨脹土中加入水泥后，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)和化學(xué)成分發(fā)生變化，從而增強(qiáng)土質(zhì)強(qiáng)度，使其脹縮性能發(fā)生變化。改性土換填是渠道工程施工中的一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)，堅(jiān)實(shí)的改性土既是渠道混凝土襯砌板基礎(chǔ)，又可抵御高地下水對(duì)渠道邊坡土體的反復(fù)侵蝕破壞。在物理力學(xué)性能上的水泥影響膨脹土主要體現(xiàn)在：

（1）集料效應(yīng)：水泥的水化反應(yīng)出現(xiàn)膠凝產(chǎn)物，使得土顆粒粘結(jié)，折舊提高了土的穩(wěn)定和抗水性能。

（2）離子交換：水泥與膨脹土之間發(fā)生離子交換，其過程改變了土粒與水之間的作用力。

（3）硬化反應(yīng)和碳化反應(yīng)：水泥硬化反應(yīng)和CaOH 與空氣中的CO2 反應(yīng)生成耐水CaCO3，提高膨脹土的強(qiáng)度[1]。

1 施工技術(shù)

1.1 現(xiàn)場勘察

渠道置換施工前，要做好現(xiàn)場勘察，了解施工現(xiàn)場的實(shí)際情況。在調(diào)查過程中，應(yīng)了解施工現(xiàn)場附近的自然環(huán)境，判斷附近地質(zhì)、水文、土壤對(duì)置換施工的影響?？衫每辈焓侄沃贫ê侠淼氖┕び?jì)劃，并且對(duì)施工計(jì)劃進(jìn)行科學(xué)評(píng)估，避免出現(xiàn)不合理的情況。若發(fā)現(xiàn)施工現(xiàn)場地質(zhì)勘察復(fù)查結(jié)果與設(shè)計(jì)圖紙存在較大出入，應(yīng)該及時(shí)上報(bào)監(jiān)理、設(shè)計(jì)單位，做好相應(yīng)的應(yīng)急處理措施，避免因?yàn)樵O(shè)計(jì)前的勘察不準(zhǔn)而造成事故，對(duì)渠道換填施工造成影響[2]。

1.2 拌合

攪拌機(jī)是生產(chǎn)水泥改性土的重要設(shè)備。根據(jù)天然土料含水量的試驗(yàn)結(jié)果，確定攪拌中加入的土料、水泥和水的重量比例，然后進(jìn)行水泥改性土與穩(wěn)定土攪拌的混合試驗(yàn)，進(jìn)一步確定攪拌機(jī)的運(yùn)行控制參數(shù)。碎土料由裝載機(jī)送入穩(wěn)定土拌和機(jī)集料倉。為保證土料質(zhì)量，集料倉上口一般加工成斜坡式，在上口設(shè)置篩網(wǎng)。

1.3 攤鋪

虛擬攤鋪厚度設(shè)計(jì)控制在40cm 以內(nèi)，材料性能在工藝試驗(yàn)后確定。最后將虛擬攤鋪厚度設(shè)置為30cm，注意邊線施工，采用50cm 寬的攤鋪方法。水泥改性土攤鋪過程中，每層填筑前開挖高25cm、寬75cm 的臺(tái)階，并對(duì)基層表面進(jìn)行灑水，以保證水泥改性換土與邊坡的良好結(jié)合。攪拌完畢后，由自卸車運(yùn)至指定施工區(qū)域。先用平地機(jī)進(jìn)行粗整平，再安排推土機(jī)進(jìn)行精平。水泥改性土按照膨脹性的強(qiáng)弱，用推土機(jī)攤鋪，平地機(jī)配合人工整平，鋪土厚度不超過30cm，在最優(yōu)含水率情況下，保證壓實(shí)度≥98%。如果沒有誤差，才可以進(jìn)行碾壓。否則，需翻曬或再次噴水，直至含水量達(dá)到合理范圍。推土機(jī)用于攤鋪和平整作業(yè)，考慮到轉(zhuǎn)角處的隱蔽性，允許適當(dāng)?shù)某?，以確保該區(qū)域的壓實(shí)度。攤鋪過程中，臺(tái)階的形成依靠推土機(jī)設(shè)備，并控制臺(tái)階高度，與土層厚度一致。

1.4 平整碾壓

在渠道換填施工的過程當(dāng)中，施工是否平整是檢驗(yàn)整體施工質(zhì)量的重要因素?；诖耍叨戎匾暺鹎罁Q填的平整施工的管理控制工作。平整施工可以分為四個(gè)階段，首先是要進(jìn)行短距離的拖滾平整；其次需要進(jìn)行長距離均勻的拖滾平整，該項(xiàng)工作的開展，應(yīng)保持2 遍以上，在平整的時(shí)候，要確保滾桿能將水泥漿逐漸推出；再次要使用抹面機(jī)繼續(xù)平整，一般情況下，該環(huán)節(jié)平整2-3 遍即可。最后在完成抹面工作后，需要及時(shí)的清潔施工位置，避免在施工后出現(xiàn)施工痕跡，進(jìn)而提升渠道換填的平整度，確保各項(xiàng)指標(biāo)符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求。

1.5 削坡

換填后，采用人工與挖機(jī)相結(jié)合的方法進(jìn)行削坡。必須選派經(jīng)驗(yàn)豐富的設(shè)備操作人員，嚴(yán)格按照樣槽控制好削坡方向，與渠道軸線保持垂直關(guān)系，遵循自上而下的削坡原則，將土料堆放到邊坡底部裝車至攪拌站進(jìn)一步攪拌。削皮時(shí)，預(yù)留薄土層厚度應(yīng)控制在5-10cm。對(duì)挖掘機(jī)薄土層進(jìn)行后續(xù)作業(yè)是必要的。也就是說，在斗齒前面焊接并安裝一塊20mm 厚的鋼板。這部分可以作為一個(gè)“刮刀”，其前緣與斗齒齊平。開挖過程中，控制開挖方向，人工清理與渠軸線形成垂直關(guān)系，產(chǎn)生的松散土采用人工清理。坡面設(shè)木樁，并按坡度放線。同時(shí)在每個(gè)樁位設(shè)置尼龍繩，并安排施工人員對(duì)坡面進(jìn)行清理，使其符合設(shè)計(jì)要求[3]。

2 質(zhì)量控制

必須根據(jù)規(guī)定好的碾壓參數(shù)進(jìn)行車速的嚴(yán)格控制。振動(dòng)壓路機(jī)具有壓力和壓力波的傳遞過程。如果車速過快，會(huì)降低碾壓效果；在填筑過程中，邊坡部分的超填應(yīng)符合規(guī)范要求，以保證削坡后邊坡的壓實(shí)度達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)；在下一層土料回填前，若局部含水量過大，出現(xiàn)彈簧土或剪切破壞時(shí)，要對(duì)破壞部位經(jīng)試驗(yàn)合格后進(jìn)行處理回填；拌合料從拌和到碾壓攪拌時(shí)間不得超過4h，以防土料風(fēng)化，不易壓實(shí)；壓實(shí)度試驗(yàn)應(yīng)在碾壓結(jié)束后4 小時(shí)內(nèi)完成，以防止水泥凝結(jié)后檢測困難。碾壓過程中，由于天氣的影響，填料層表面會(huì)迅速干燥。為保證各層之間的粘結(jié)，在上層土施工前，必須在接縫表面灑水。填坡前，對(duì)原渠道邊坡逐層開挖，臺(tái)階高度為每層土的厚度（虛鋪）；雨季應(yīng)特別注意天氣變化，避免雨水淋到水泥和混合料上。遇有降雨應(yīng)停止施工，鋪好的水泥土應(yīng)迅速碾壓、封面、覆蓋。

3 結(jié)語

膨脹土地區(qū)由于施工開挖，影響到了膨脹土的周邊環(huán)境，使其自然條件發(fā)生改變，又因其暴露在大氣中，導(dǎo)致含水率變化過程中干濕交替，土質(zhì)特性不利發(fā)展。在工程建設(shè)中，為了保護(hù)土壤不受破壞或抑制土壤含水量的變化，得出了以水泥改性土為防護(hù)材料的膨脹土柔性防護(hù)的最佳方法。