| HAS土壤固化剂改良砂土地基施工技术探讨
何书来 (河南驿阳高速公路有限公司,河南 驿阳 463000) 摘要:为提高软土路基承载力,可对路基填料进行掺加 HAS土壤固化剂的改性处理以增强土体强度及稳定性。文章探讨 HAS土壤固化剂改良 砂土地基施工技术。 关键词:HAS土壤固化剂;改良;施工技术 中图分类号:U416.1 文献标识码:B 文章编号:1007- 7359(2008)06- 0157- 02 1 工程概况 新长公路三标合同段位于黄泛冲积平原区,表层为黄泛冲 积层的灰黄色~黄色粉土、亚砂土、砂夹粘土,一定深度下局部 夹淤泥质粘土,下伏冲积层的灰黄色含钙质结核及铁锰质结核 的粘土、亚粘土。路基填料主要为高液限粉砂土或一定粘性粉 砂土,为满足路基设计强度、压实度要求,提高工程质量,方便 施工,必须对软土路基的填料进行改性处理,拟采用外掺加 HAS 土壤固化剂进行综合稳定处理的方法。 在砂土中掺入 HAS 土壤固化剂后,HAS 土壤固化剂与砂 土之间发生强烈作用,从而使土的性质发生根本性的改变。在 初期表现在土的结团、塑限降低,最佳含水量增大和最大密度 减少等;后期变化主要表现在结晶结构的形成,板体性、强度及 稳定性均提高。加入土中的 HAS 土壤固化剂可以作为胶结材 料,有时也可以作为活化剂,主要取决于掺量多少而定,在 8%含 量以下,掺加量越大其固化效果越好、强度越大、稳定性更高,在 实际施工中需根据设计标准和等级要求,选择其掺加百分比。 2 工艺流程图见图 1。
2.1 基底处理 根据设计图纸要求,清除地表层耕植土或杂物,运至指定 的弃土场。做好临时排水系统,并在施工过程中,随时保持临时 排水系统的畅通。对基底进行平整、碾压,并利用轻型动力触探 仪进行基底检验,经检验合格后方可进行填土。 2.2 分层填筑 按横断面全宽纵向水平分层填筑压实方法进行分层填筑, 路基本体虚铺厚度控制在 35cm,基床底层的松铺厚度控制在 30cm~32cm 之间。 采用打方格挂线施工,采用自卸车卸土,应根据车容量和 松铺厚度计算堆土间距,以便平整时控制厚度均匀。为保证边 坡的压实质量,填筑时路基两侧各加宽 30cm左右。 2.3 初平碾压 填料摊铺平整使用推土机进行初平,用平地机进行精平,并从线路中心向两侧做 4%坡度。如上土含水量偏大,则用铧 犁充分划晒,使水分在阳光照射下加快蒸发;在铧犁翻划过程 中合理翻划方向,避免因翻划方向控制不当造成土层厚度不 均。如含水量偏小,则需适量加入水量。 2.4 改良剂拌和 填筑土方整平之后,首先每 5m 打一灰格,根据试验员提 供的试测 HAS 土壤固化剂剂量,计算所需掺加 HAS 土壤固化 剂剂量。HAS土壤固化剂运至工地后倒入指定的方格中,然后 人工撒铺,完毕后必须检查撒布 HAS土壤固化剂的均匀性。 先使用 2 台小型路拌机拌合 2 遍,之后使用铧犁彻底翻透 土层,使得未拌和的土体被划至上部,之后使用大型路拌机拌 和,拌和时重叠 50cm 拌和,以防有漏拌现象,在拌和过程中派 专人负责检查拌和深度,防止有夹层出现;尽可能缩短 HAS 土 壤固化剂的拌和时间,减少因拌和时间的延长而导致碾压时间 的缩短。拌合后使拌和土色泽一致,无土条、灰条、花面,根据施 工面积取足点数做掺剂量试验。经所测点数全部合格后,方可 进入下道工序。 2.5 填料平整 拌和完毕后先使用推土机履带稳定碾压一遍,避免直接上 压路机出现钢轮和胶轮不同重力出现的轮槽坑洼,然后使用振 动压路机稳压一遍之后使用平地机整平,按施工中的系数放点 桩,然后平地机精平,平整至点桩顶,但要求在整平时多余混合 料均匀分布到整个施工段,路拱满足设计要求。 2.6 洒水晾晒 改良后的砂土填料在碾压前应控制其含水量在由试验段 压实工艺确定的施工允许含水量范围内。当填料含水量较低 时,应及时采用洒水措施。当填料含水量过大时,可采用在路堤 上晾晒和增加拌和遍数的办法解决。 2.7 碾压夯实 施工中碾压是关键工序,要根据施工现场,随时协调施工 机械,确保碾压在有效时间内完成。在碾压施工中需注意如下 事项。 ①采用振动压路机第一遍不振动静压,然后由慢到快,由 弱到强,进行振动碾压。 ②压路机开始碾压,均宜慢速,最快不宜超过 4km/h (66m/min~67m/min),碾压直线路段由边到中,小半径曲线段由 内侧向外侧,纵向进退式进行碾压。碾压遍数在 3~5 遍之后,再 用铁三轮压路机开始静压。 ③注意纵、横向碾压接头,必须重叠。横向接头对振动压 路机一般重叠 0.4m~0.5m,三轮压路机一般重叠后轮的 1/2,前 后相邻两区段的纵向接头处重叠 1.0m~1.5m,并达到无漏压,无死角。 ④碾压时应注意土的含水量,含水量不宜超过最佳含水量 的 3%~4%,但不得低于最佳含水量(粉土的粘结力很小,如果 大面积的施工,由于各方面条件限制,不能在短时间内迅速成 型,粉土保水能力较差,表面水很快丧失,待碾压时表层会有 3cm~5cm 的松散层,严重的话会把压路机陷进土里)。 2.8 检测 路基碾压至碾压遍数后,需检测是否达到设计要求压实 度,若未达到则再进行碾压,达到设计要求时,表面进行收光直 至表面达到平整密实。 2.9 养护 由于成型不久的面层容易失水,故应及时养护,在洒水时 采用低压小水量出水,最好是喷雾状出水,完后用薄膜覆盖养 护保水 7d,在洒水过程中避免发生大面积漫流现象,养护时不 允许车辆通行;7d 后揭除薄膜晾晒自然养护。 2.10 路基整修成型 填方路基两侧超填部分按 1: 1.5 的边坡坡度,路基边坡 保留 30cm加宽,防止水土流失;自上而下人工进行刷坡。过宽 的部分先机械后人工进行刷坡整修用拍实。检查挡水捻的宽度 和高度是否符合要求,检查挡水捻与临时急流槽的交叉开口是 否堵塞(砂土没有粘聚性容易被雨水冲刷,应多设置几道急流 槽)。边坡的修整不单是为了美观,更重要的是防坡面冲刷。 3 材料要求 HAS 固化剂的质量直接影响砂土的固化改良效果,严格 按以下要求选取: ①固化剂的烧失量不得大于 4.0%; ②固化剂中三氧化硫的含量不得超过 4.5%; ③80μm 方孔筛筛余不得超过 5%,45μm 方孔筛筛余不 得超过 20%; ④固化剂比表面积不得低于 350m2/kg; ⑤初凝不得早于 45min,终凝不得迟于 10h ⑥用沸煮法检验必须合格; ⑦28d 干缩率不得大于 0.10%; ⑧各龄期强度均不得低于表 1 数值。 4 质量控制 由于目前尚无针对 HAS 固化剂改良砂土地基规范、标准 可循,本次试验段施工参照 《公路路基施工技术规范》 (JTJ033- 95)的有关规定,同时规定下列几点。 ①路拌机粉碎土块前应先确保清除土中石块,以免损坏 路拌机叶轮。 ②应将 HAS 固化剂均匀地摊铺在预定的范围上(事先打 好方格网),表面应力求平整。
③拌和机刀片要深入到底,深度按照摊铺厚度控制。拌和 重叠宽度控制在 40cm以上。在路拌机粉碎与拌和过程中,应挖 开检查是否到底,严禁出现夹层及漏拌或在拌和层底部留有 “素土”夹层现象。 ④在下层完成经检验质量合格后,若不能立即铺筑上层或 暴露于表层的改良土必须采取措施进行保湿养生。 ⑤施工时应做好场地的临时排水和防雨措施,确需停工 时,必须做好养生,防止水分流失。 ⑥填料含水量要严格控制,含水量过大,会影响压实度达 不到设计要求。 ⑦土方路堤根据设计断面分层填筑,分层压实。但填筑至 路床顶面最后一层的最小松铺厚度不小于 10cm。若分层填土 厚度国厚,压实度质量差。 ⑧位移观测:对路堤施工的安全稳定,位移的观测比沉降 观测更重要。施工时必须按规定埋设位移观测桩,并坚持正常 观测记录。 ⑨砂性土在路基填筑过程中,稳定性差,应及时做好临时 排水沟,防止雨水冲刷。路基在雨季施工时,做好临时排水急流 槽,避免路肩和边坡冲毁。路基填筑过程中,应做出与路拱相同 或略小于路拱的横向坡度,以利于排水和防表面冲刷。应做到 随运、随铺、随时整平和压实,雨前和每天收工前要将运至路基 的土方摊铺并初步压实。 5 结 论 新乡至长垣高速公路第 3 合同段,位于新乡市境内,试验 段(总长 100m)位于本标段龙王庙村境内,本试验段填土高度 在 1.4m~1.7m之间;原地面为耕作旱地,比较平顺,原地面土为 低液限粉砂土夹少量粘土,最大干密度 1.74g/cm3,最佳含水量 13.9%。该试验段采用 HAS 土壤固化剂改良砂土地基施工, 2006 年 11 月开工,2007 年 1 月竣工,通过检验满足设计要求。 由于 HAS 土壤固化剂的超强固化性能,使得工程用量与 水泥相比要少得多,因而节约了材料成本。同时工程质量有保 证,施工时间相对缩短,减少了机械设备和人工的投入,节省了 机械台班费和人工费。 |




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