LZSS土壤固化剂在路基基层施工中的应用
                       加武荣
       （中铁二十局集团第五工程有限公司，陕西西安，710021）
摘要：简要介绍了工程概况及施工方案，结合实际施工过程中收集到的数据，分析了 LZSS土壤固化剂区别于传统路基基层的特点，并探讨了施工中应注意的问题。
关键词：土壤固化剂；LZSS固化剂；路基基层；道路工程
LZSS固化剂是一种由石油裂解产物加以磺化后所得到的化 学剂，系腐蚀性强酸。LZSS固化剂常态下为黑色液体，易溶于水， 溶于水后迅速离子化而使溶液呈高导电性。该固化剂按照一定 比例加入路基填料中后，使土壤由传统的亲水性变为憎水性，同 时吸附土壤内部的水分，从而改变无机土壤的化学与物理性质， 在常规压实机械的碾压下，能有效地改进土壤性质，减小土壤的 水敏感性，提高土壤的防渗性。因为LZSS固化剂具有持续有效 的固化作用、良好的水稳定性能和区别于传统半刚性材料的抗 裂性能等特点，已在我国部分地区引进并推广，在西安市三环路 的路基基层应用中取得了明显的效果。
1工程概况
西安市三环路是西安市新中国成立以来最大的市政工程， 市政府要求将三环路建设成一条新理念、高科技的致富路， 因此新技术的应用是该工程的最大特点。我单位承建的C09标 段全长12 740 m，试验段路面基层设计采用LZSS土壤固化剂代 替传统的二灰碎石基层和1∶6灰土底基层，具体代替方法是用 40 cm厚4％的灰土代替原设计60 cm的传统路面基层。
2施工准备
首先对已完工的路基进行各项技术指标的检测，因为路基 质量的好坏直接影响着固化剂的固化效果，特别是路基的回弹 弯沉与压实密度必须符合要求，然后根据设计的路面劈裂强度 和回弹模量推算出固化剂的等强代替厚度。对拟掺入固化剂的 填土进行物理及化学成分测定，根据其含水量的大小确定固化 剂的掺水量，同时根据填土的化学成分，对固化剂的固化成分进 行微调，使固化剂的配合比能与填土更好地适配。最后对相关的 技术人员、机械操作手进行必要的技术交底和培训。
3施工方案
3.1施工放样
在整修过并经检验合格的路床上恢复中线，在路外两侧设 指示桩，要求20 m设置一道，以便喷洒时参考。
3.2备料
所用的填土、LZSS固化剂、掺入固化剂的水以及石灰等都必 须经过检测并符合设计要求，填土的有机物质量分数≤10％，水 为一般饮用水或不含油和有害杂质的其他水源。
3.3填料的摊铺和含水量检测
填料摊铺前必须对下层洒水湿润，根据基层的宽度、厚度及 提前测定的松铺系数均匀摊铺，人工除去填料中的杂物及有机 物。为保证填料均匀，先用路拌机对填料进行拌和，然后准确测 定含水量。因为LZSS固化剂必须溶于水后才能起到固化作用， 所以对填料的含水量测定既能准确计算出加入水量的多少，也 能确保填料在最佳含水量的情况下进行压实。
3.4初步整型及稳压
填料拌和均匀后，用平地机初步整平和整型，整型的办法是 采用直线段由两侧向线路中心刮平，转弯处由两侧向外刮平。初 步整型后用光轮振动压路机碾压1～2遍。
3．5喷洒LZSS土壤固化剂
按计算好的添加量将LZSS土壤固化剂加入洒水车中并搅 拌均匀，然后在拌和均匀的基层土上采用洒水车均匀洒布，严格 控制用料配比，确保含水量，以达到设计标准。
3．6喷洒LZSS土壤固化剂过程中的拌和
为了保证混合料的配比、均匀性，对固化剂的喷洒应分1～2 次进行，并在每次喷洒结束后都要进行拌和及整平。在该过程结 束后，设专人跟机检查拌和深度，确保固化剂与土拌和均匀，及 时检测土、固化剂、含水量、添加剂等剂量，如发现不足，应及时 采取相应的技术措施。拌和完成的标志是：混合料颜色一致，水 分合适均匀。
3．7最终拌和
为了保证混合料的配比、均匀性达到设计要求，对底基层再 一次进行拌和。
3．8整型和碾压
混合料拌和均匀后，用平地机整平和整型。整型的方法同于 上述的初步整平方法，然后用平地机精平，人工配合找补，标高 略高于设计1 cm～2 cm，避免薄层贴补。每次整型都要按照规定 的坡度和路拱进行，整型时禁止车辆和机械通行。 整型后，在最佳含水量左右时碾压。碾压前应在基层表面 用碎石撒布1 cm～2 cm碎石一层（大约7 kg/m2～9 kg/m2）。碾压 机具组合是：先轻后重；碾压速度先慢后快；碾压路线：由两侧 向路中碾压。碾压注意两侧多压2～3遍；碾压表面保持湿润。严 禁在已完成的或正在碾压的路段上“调头”和“急刹车”。碾压结 束之前，用平地机再进行一次调平，使纵向顺适，路拱符合要 求。
3．9养生
成型后洒水养生，保持表面潮湿。因为试验段在冬季施工， 我们采用彩条布覆盖养生，上覆一层20 cm自然土层。
3．10接缝处理
相邻两工作断面搭接部分应采用对接形式，预留30 cm～50 cm不进行压实，以便衔接。
3．11封层
在基层施工结束后应立即进行乳化沥青稀浆封层或透层油 洒布的施工。这样就可以不用洒水养生，如果不能及时做封层， 则必须进行洒水养生。
4质量检测
LZSS固化基层或底基层施工后的质量应满足公路工程或 城市道路的有关规定，具体检测内容见表1。
 
我们对试验段分别进行了7天、15天、28天土体取芯，进行 了有侧限抗压、抗折和无侧限抗压等方面的试验，均能满足设计 要求。
5施工注意事项
LZSS固化土是新型筑路材料，其施工方法有其特点，根据 实体工程施工情况，在施工中应注意以下几点：
（1）必须准确判断土壤各项指标是否符合LZSS使用要求。 如某一指标不符合要求，应进行针对性处理或改用其他固化材 料。如果出现土壤成分不均匀时，必须及时通知固化剂供应厂 家，对添加剂进行适当调整。
（2）土基处理相当重要，包括回弹弯沉与密实度检测等，基 层的质量直接影响固化效果。在实际施工路基检测中，出现的个 别点因石灰掺配不均匀，有少量爆米花现象，导致底基层取芯强 度不够，进行了返工处理，所以对路基的质量检测不能马虎。
（3）土壤含水量控制是难点。土壤含水量决定LZSS稀释用 水量、LZSS能否均匀混合在土壤中、能否压实等，对固化效率具 有直接的影响。工程进行中如遇大雨无法施工时，必须采取相应 措施，如加石灰粉、重新翻土、晒干，甚至进行重复固化施工。
（4）LZSS固化土施工工艺虽简单，但施工技术含量高，每一 道工序对质量影响都很大。目前，国内对固化技术掌握程度还不 高，实体工程应会同研究人员和业主、监理单位共同监控整个施 工过程，及时处理施工中遇到的实际问题，对施工中出现的问题 及时进行沟通、分析、处理和改进。
（5）从工地实际操作情况来看，路拌法中利用洒水车实地喷 洒不够均匀且有部分地段存在较严重的泄漏，拌料不易大面积 拌和均匀，施工中易发生软浆现象，干燥后有表面固化不均匀现 象。后来我们采用了高压喷头人工喷洒，效果很好，但速度较慢。
（6）由于黏土的天然含水量是经常变化的，拌和中以略低于 最佳含水量2～3个百分点的用水量进行控制，方可保证料土中 含水量不会过高。另外，在夏天施工时应注意填料含水量要考虑 到天气因素的影响，应适当增加含水量，以补充蒸发损耗。
（7）为保证固化剂均匀加入混合料中，施工中应先将固化剂 按比例加入水中并搅拌均匀，然后将固化剂稀释液均匀喷洒在 混合料中，用装载机来回翻拌几遍，直至均匀为止。为保证固化 剂稀释液能够均匀加入混合料中，应一边拌和一边加固化剂稀 释液，不能一开始就将稀释液一次喷洒完。在实际施工中，我们 在总量控制的同时，对洒水车和人工喷洒的速度进行了场外试 验，要求按照计算的速度来控制设计喷洒数量，效果较好，经检 测，各点喷洒基本均匀。
（8）下雨天不能进行拌和，以免固化剂稀释液随雨水流失， 建议一般不要采用人工拌和。
6结论及建议
6．1结论
（1）传统的半刚性材料因其高收缩开裂的特点，使得解决抗 裂性成为路面基层的主要病害。近些年来，由于基层裂纹引起的 路面反射，导致道路病害恶化事例很多。而由于LZSS土壤固化 剂的加入，使得土壤颗粒间的自由水排出，颗粒间的各种力得到 加强，这样就大幅度提高了土壤的抗拉和抗弯拉性能，从而增强 了土壤的抗收缩开裂能力。试验段结果表明，其抗裂性能较传统 的半刚性材料提高了2倍左右，所以该种材料的应用有利于改 善我国现有的路面通病。
（2）LZSS经稀释后为无毒无害溶液，且无副作用，是一种绿 色环保产品，对道路两旁的植物和地下水均无危害，而且LZSS 土壤固化剂是一种石油裂解后的高分子化合物，属于废物利用， 符合全社会倡导的能源节约和环境保护要求。
（3）与传统的半刚性基层施工相比，LZSS固化剂的施工工艺 简单，施工周期短，如果路面能及时摊铺，可减少传统工艺的养 护工序，节约成本，缩短工期。
（4）经济效益明显，采用LZSS固化剂做路面基层较二灰碎 石材料费可降低40％左右。
6．2建议
虽然LZSS固化剂具有区别于传统工艺的优点，但因其引进 时间短，在我国尚未得到广泛推广，而且也存在着一定的不足， 还需在以后的推广和使用中加以改进。
（1）目前我国所使用的LZSS固化剂全部由南非和美国进 口，虽然比传统材料经济，但因受国际社会经济大环境和关税等 影响，使成本人为地加大，如果我们能采用合资办厂或自行研制 的办法，应该可以大幅度减小成本。
（2）因对其固有的成分了解不充分，所以对土质的适用范围 或者成分调整未能得到成熟的结论。
（3）LZSS固化剂虽然施工工艺简单，但施工技术含量高，加 上我们初步接触，无任何可借鉴的经验，所以在推广时应同步进 行技术培训。
（4）因试验段在冬季施工，虽采取了覆盖措施，但因温度较 低，表皮依然有1 cm左右的冻融现象，以后在推广和施工过程中 应引起重视。