1、路基试验段水泥改良土施工总结版 路基试验段水泥改良土施工总结根据路基工程设计图和客运专线施工指南及路基工程施工质量验收暂行标准的要求在路基大面积施工前，要进行工艺性试验，以便确定具体的施工工艺，指导后续施工。现已根据经审批的试验段技术方案进行了工艺性试验，对施工的各个环节进行了总结。现将具体的情况汇报如下：一、试验段概况DK471+355+490段路基全长为135m，全部为路堤，其路堤高度5.8m6.1m。该里程段位于渭河一级阶地，地貌单元相对较简单，地势平坦开阔，基本处于一个水平线上。试验段施工前地基处理已完成。本段路基设计由三种不同填料组成：桩顶垫层设计为不小于5%的水泥改良土填筑；路基本
2、体为不小于3%的水泥改良土填筑；基床底层填料及压实标准同桩顶垫层；基床表层为级配碎石。二、试验目的1、确定改良土填筑作业的工艺流程、操作要点，指导、规范改良土拌和、填筑施工。2、确定适宜的松铺厚度、填料在各个阶段最佳含水量，满足规范、验标和设计要求，同时掌握碾压遍数和时间要求。3、取得施工经验，确定路基填筑、摊铺、平整、压实、检测有关的工艺参数，验证和优化路基填筑施工方案。三、试验依据1、客运专线铁路路基工程施工质量验收暂行标准（铁建设2005160号）2、客运专线铁路路基工程施工技术指南（TZ212-2005）3、铁路工程土工试验规程（TB10102-2004、J338-2004）4、客运专
3、线无砟轨道工程施工质量验收暂行标准（铁建设200785号）5、路基工程设计图（路基填筑部分）（图号：郑西客专施KHZQ11标（路）FX02-02）6、桩顶垫层及路基填筑试验段技术方案四、试验阶段准备工作1、材料准备1）土料：开发区取土场2）水泥：陕西社会P.O32.5水泥2、施工机械设备配置根据路基填筑宽度和施工段长度，遵循经济、科学、合理的原则，为该段水泥改良土施工配置了如下机械设备试验段机械设备配置一览表名称型号数量主要机械满荷生产能力碎土机Yst-6001套600t/h稳定土拌和设备XC6001套600t/h装载机ZL503台挖掘机PC2301台推土机T140-11台平地机PY200G1
4、台压路机YZ20JC2台自卸汽车12m33辆洒水车8 m31辆3、测量、检测仪器和设备配置配置的测量、检测仪器和设备如下：试验段测量、检测仪器和设备配置一览表名称型号数量设备状态备注全站仪GTS7111套良好测量仪器自动安平水准仪S32套良好测量仪器光电式液塑限联合测定仪100g1台良好液塑限试验多功能电动击实仪BJK-1台良好标准击实试验水泥滴定设备1套良好现场水泥剂量测试含水量测定设备（恒温干燥箱）101-2型2套良好现场素土、水泥土含水量测试路面强度试验仪1套良好水泥土无侧限抗压强度检验环刀标准只良好现场改良土压实系数检测水泥试验设备1套良好水泥性能指标检验K30平板荷载仪1套良好现场地
5、基系数检测EVd检测设备ZORNZFG-021套良好现场动态变形模量检测EV2检测设备DAN18134-300mm1套良好现场静态变形模量检测灌砂设备1套良好现场改良土压实系数检测4、劳动力配置根据工程质量和日计划生产率，以满足需要且略有富余的原则准备了该段水泥改良土施工的劳动力，劳动力配备见下表：职能单位数量职责主要负责人现场总指挥人1全面负责现场工作张运平拌和站指挥人1负责拌和站改良土生产徐道德施工现场指挥人1现场总体协调组织张耀升机械指挥人2指挥倒土、摊铺、碾压等技术员人2技术指导尹九龙 张桂和测量及检测人8负责测量控制和试验检测高学飞 马起先机械司机人26机械操作修理工人2机械维修普工
6、人15负责拌和站铲土、填筑区整平等5、试验技术工作准备1）土料检验：在存土区对需要进行改良的土料取样进行检验。检验频率为每5000m31组，经检验，该土料为低液限粉质粘土，液限27.6%，塑限16.3%，塑性指数11.3。2）水泥的检验，经对陕西社会P.O32.5水泥取样检验，水泥技术性能符合要求，其初凝时间为185min，终凝时间为255min。3）水泥改良土配合比的选定：经试验选定的水泥改良土配合比，垫层及基床底层水泥掺量为5%，基床以下水泥掺量为3%，5%水泥改良土7天无侧限抗压强度大于1Mpa，3%水泥改良土7天无侧限抗压强度大于0.6Mpa。4）水泥改良土最大密度、最佳含水量的确定：
7、根据水泥改良土配合比，在试验室内进行重型击实试验，求得3%水泥改良土最大干密度1.91g/cm3，最优含水量13.0%；5%水泥改良土最大干密度1.93g/cm3，最优含水量13.4%。6、测量准备施工前，在试验段附近增设了导线控制点和水准点，满足了试验段施工需要。五、施工工艺设计根据水泥性能指标、粉质黄土水泥改良土的特性，气候环境情况、施工机械能力，通过计算和分析，拟订了如下施工工艺。1、工艺流程工艺流程见工艺框图如下：2、土料的选取和存放用于改良土施工的原土取自开发区取土场，由土场运来后堆放在DK471+741处的改良土拌和站，距施工现场350m。3、混合料含水量控制由于在水泥掺入后、碎土
8、、拌和、摊铺碾压等过程含水量均存在损失，经现场实测，综合含水量损失约在2%，为保证改良土在最佳含水量的情况下碾压，素土含水量按较最佳含水量大2%控制。根据检测，存土区的天然含水量在14%左右，而水泥土的最佳含水量为13.4%，而素土含水量需按较最佳含水量大2%控制，则素土含水量需增加2%左右。含水量偏高时，提前进行晾晒。施工工艺框图水泥检定土场选择拌和机安装机械试运转与调试土工试验改良土土组成设计土场集料准备配合比试验配合比报批水 泥碎土机粉碎土改良土拌和NY试验段施工地基处理及验收报监理单位确认下层检测验收 沉降观测设施安置测量放样厂拌改良土生产填料检验分层填筑层厚、平整度量测与控制改良土运
9、输改良土摊铺、平整合格接逢处理碾压夯实不合格压实度检测4、土料破碎用YST-600型液压碎土机对土料进行破碎和过筛，剔除土料内粒径大于10mm的颗粒。5、水泥改良土拌和改良土采用XC600型拌和机在拌和场集中进行拌和，施工前，对拌和机计量设备进行标定，并进行试拌，调整好出料口单位时间出料量，使进行拌和设备内的各种材料符合配合比要求，并且做到出料口单位时间出料量与标定时基本一致，无出料口堵塞等不正常情况。使拌和好的混合料，拌和均匀，色泽一致，无灰团、灰条、花面现象。6、混合料运输拌和好的混合料采用12m3自卸车尽快运输到施工现场，大风和烈日天气，混合料在运送过程中用彩条布进行覆盖，减少水分损失。
10、7、下承层检查填筑前检查下承层（或基底）几何尺寸，核对压实标准（或基底承载力），符合标准要求时方可进行施工。8、测量放线填筑前进行施工放线，放出填层中线和填筑边线。为保证填层边部的压实效果，在填层两侧比路基设计宽度各加50cm。根据测设的填筑边线，每5m插打标尺，按松铺厚度挂线，用于控制铺土边界和铺土厚度。水泥改良土的松铺度暂定为32cm、30cm、28cm三种。改良土采用T140推土机进行摊铺和初平，经推土机摊铺后的松铺系数一般在1.1左右，分别按松铺厚度32cm、30cm、28cm松铺，压实厚度分别为在29cm、27.3cm、25.5cm左右。改良土每车运量按12m3计算时，每车摊铺面积（
11、121.20.29、0.273、0.255）分别为34.5m2、36.6m2、39.2m2，故布料方格网按宽6m、长5.8m、6.1m、6.5m设置，其后在根据此次试验的结果逐步调整。9、卸料、摊铺、整平改良土运输到摊铺现场后，根据布置的卸料方格网设专人指挥车辆卸料。布料前，在下承层面上洒水湿润，保证填层间的粘结。均匀的卸料，以减少推土机的摊铺工作量和整平难度。改良土采用推土机按设定的松铺厚度进行摊铺、整形和初平，人工铲料进行找补，平地机进行精平。混合料均匀摊铺，不得出现纵向接缝，不宜中断。当因故中断超过2小时时，设置横向施工缝，横向接缝采用搭接施工。摊铺过程中整形按设计横坡4%进行，严禁运料
12、车辆在整形后的水泥土上通行。初步整形后，检查改良土的松铺厚度，根据情况进行补料或减料。为确保填层表面平整，平地机初平后用光轮压路机静压，再用平地机精平。10、摊铺方式设计根据摊铺机械施工作业能力和便于碾压机械同步作业，再鉴于郑西项目其他标段施工总结的经验，此试验段摊铺方式直接采用“Z”字形分块摊铺。分段长度根据拌和站的生产能力确定。XC600拌和站的理论生产能力为600t，折合压实方约300m3，按80%计算实际生产能力为240m3，按45min的实际生产量180m3计算摊铺面积。试验段路基半幅宽度为18m，按最大松铺厚度32cm计算，每小时的生产量可以摊铺31m，为便于试验按30m进行划段分
13、块。“Z”字形分块摊铺方式示意图：西安方向、120m135m全幅、90120m左半幅、90120m右半幅、6090m左半幅、6090m右半幅、3060m左半幅、3060m右半幅1 、030m左半幅 郑州、030m左半幅水泥土混合料运送到施工现场后，用推土机从一端向另一端开始摊铺，先摊铺左半块，待左半块摊铺30米（平地机、压路机比较适宜的工作长度）后，开始摊铺右半块，此时对左半块进行碾压，但碾压时左右半块纵向接缝处和与第二个30米段横向接缝处先不碾压，以便混合搭接。碾压的速度必须和摊铺速度同步，以确保在左半块碾压完成时右半块已摊铺整平，开始左半块第二个30米段的摊铺整平，此时压路机立即进行右半块
14、的碾压，右半块碾压时先碾压左右半块交接处。在右半块碾压完成后，再立即开始左半块第二个30米段的碾压，如此循环施工。11、碾压采用2台20t的振动压路机用不同的碾压方式组合进行碾压，压实顺序先两侧后中间。碾压时各块段交接处，互相重叠压实，纵向搭接长度不应小于2m，沿线路纵向行与行之间压实重叠不小于40cm，上下两层填筑接头错开不小于3.0m。碾压过程中，使水泥土表面始终保持湿润，严禁有“弹簧、松散、起皮等现象产生。12、碾压方式设计在借鉴郑西项目其他标段对施工水泥改良土碾压工艺的结果上，本试验段拟定由弱渐强的碾压组合方式：累计碾压遍数5%水泥改良土碾压组合方式ABC1YZ20JC压路机静压YZ2
15、0JC压路机静压YZ20JC压路机静压2徐工20t压路机弱振徐工20t压路机弱振徐工20t压路机弱振3YZ20JC压路机弱振YZ20JC压路机弱振YZ20JC压路机弱振4徐工20t压路机强振徐工20t压路机强振徐工20t压路机强振5YZ20JC压路机强振YZ20JC压路机强振YZ20JC压路机强振6徐工20t压路机强振徐工20t压路机强振徐工20t压路机强振7YZ20JC压路机强振YZ20JC压路机强振YZ20JC压路机强振8徐工20t压路机强振徐工20t压路机强振徐工20t压路机强振9YZ20JC压路机强振YZ20JC压路机强振YZ20JC压路机强振10徐工20t压路机静压徐工20t压路机强
16、振徐工20t压路机强振11YZ20JC压路机静压YZ20JC压路机强振12徐工20t压路机静压小计101112累计碾压遍数3%水泥改良土碾压组合方式DEF1YZ20JC压路机静压YZ20JC压路机静压YZ20JC压路机静压2徐工20t压路机弱振徐工20t压路机弱振徐工20t压路机弱振3YZ20JC压路机弱振YZ20JC压路机弱振YZ20JC压路机弱振4徐工20t压路机强振徐工20t压路机强振徐工20t压路机强振5YZ20JC压路机强振YZ20JC压路机强振YZ20JC压路机强振6徐工20t压路机强振徐工20t压路机强振徐工20t压路机强振7YZ20JC压路机强振YZ20JC压路机强振YZ20J
17、C压路机强振8徐工20t压路机强振徐工20t压路机强振徐工20t压路机强振9YZ20JC压路机静压YZ20JC压路机强振YZ20JC压路机强振10徐工20t压路机静压徐工20t压路机强振11YZ20JC压路机静压小计9101113、养生改良土碾压完成后，洒水养生，改良土表面保湿养生不少于7天。养生期间勿使改良土过湿，更不能忽干忽湿，严格控制好交通，除洒水车外封闭交通。如连续施工则不需专门的养生期。六、试验过程及试验结论1、摊铺方式及摊铺长度的确定现有的拌和站的实际拌和能力为240m3/h，按生产45min划段摊铺。目前的路基填筑宽度为36m，全幅进行摊铺，则摊铺的最大长度为1800.296=1
18、6.6m，无法进行碾压和摊铺；按半幅摊铺，摊铺长度可达到33m。为便于控制，暂按30m半幅进行摊铺，待路基宽度缩小以后可适当的延长摊铺长度。摊铺方式拟采用Z字形，摊铺完左半幅后即开始摊铺右半幅，摊铺完右半幅后紧接着摊铺下一段的左半副，如此类推保证路基施工的连续，不人为的留下施工缝。保证每条边的搭接时差不超过2小时，如出现超过2小时的，则用人工将接头处松散的土体清出路基填筑范围内。当在进入路基基床底层时，路基宽度为24.3m，此时可以进行全断面摊铺，摊铺长度为1800.2924.3=25.5m，碾压机具可以正常工作。随着路基宽度的逐渐变小，可以将路基的摊铺长度逐渐放长。2、含水量的控制路基填筑前
19、分别按比试验的最佳含水量13.4%增加1%、2%、3%进行现场控制，碾压结束后再测定压实土体的含水量进行比较。分别在不同的天气情况和时段进行了试验，从而得出含水量的控制经验。详细的对比资料见下表。试验区段天气情况和气温拌和前的含水量压实后的含水量备注1 早2214.512.46加1%2 早 2215.313.65加2%3 早 2216.414.25加3%4 中午 3514.311.86加1%5 中午 3515.412.64加2%6 中午 3516.213.48加3%7 夜间 2014.512.67加1%8 夜间 2015.513.47加2%9 夜间 2016.414.17加3%综合比较上表，在
20、气温较高的时段施工时素土的含水量控制要比最佳含水量大3%，而在阳光不是很强或早晚时段，素土的含水量控制要比最佳含水量大2%。3、松铺厚度和碾压遍数的确定对压实系数要求分别为92%和95%的区段分别进行了9个区段的试验，分别按28cm、30cm、32cm的松铺厚度（此松铺厚度指用T140-1推土机摊铺，平地机初平后的厚度）进行碾压，碾压的遍数分别按碾压方式设计时的遍数进行。试验结果见下表。95%区试验段压实度对比表试验区段松铺厚度压实厚度碾压遍数压实度表面下1/3处表面下2/3处28cm25.41297.496.428cm25.21196.495.928cm25.01095.995.330cm2
21、7.41297.997.430cm27.31196.996.430cm27.11095.995.932cm29.31296.495.332cm29.01195.994.832cm29.01095.394.892%区试验段压实度对比表试验区段松铺厚度压实厚度碾压遍数压实度表面下1/3处表面下2/3处28cm25.31195.896.428cm25.21094.895.328cm25.0994.894.330cm27.51196.496.930cm27.41095.895.830cm27.2994.394.332cm29.21195.394.332cm29.01093.893.232cm28.99
22、91.791.1综合上表，在95%区施工时松铺厚度不宜大于30cm，碾压遍数不得小于12遍，即碾压方式中的C方式；在92%施工时松铺厚度不宜大于30cm，碾压遍数不得小于11遍，即碾压方式中的F方式。综合上表，松铺厚度为28cm时，平均压实厚度为25.2cm，松铺系数为1.11；松铺厚度为30cm时，平均压实厚度为27.4cm，松铺系数为1.10；松铺厚度为32cm时，平均压实厚度为29.0cm，松铺系数为1.10。4、各项检测指标相互间的关系从试验数据上来看，在地基系数K30、动态变形模量Evd、二次变形模量Ev2等几项指标达到设计要求时压实系数K不一定能达到设计要求，而当压实系数K达到设计
23、要求时，地基系数K30、动态变形模量Evd、二次变形模量Ev2等几项指标均能达到设计要求。故施工时必须把压实系数作为控制的重点。95%各项检测指标对比表试验区段压实系数K地基系数K30动态变形模量Evd二次变形模量Ev296.957689.6141.496.453689.6135.395.454485.2128.497.452887.5137.896.456084.3140.695.949680.9123.795.446483.6114.194.952880.6115194.939273.5107.392%各项检测指标对比表试验区段压实系数K地基系数K30动态变形模量Evd二次变形模量Ev29
24、6.249678.9119.095.229676.5114594.227269.2114.296.733676.5102.595.740072.3100.694.236071.993.094.230473.584.793.217671.085.691.118467.271.6七、形成的施工工艺通过分别对92%区和95%区的试验段施工，形成水泥改良土的施工工艺如下：1、土料的选取选取无树木、草皮以及种植土的低液限粉质土。2、土料含水量控制在气温较高的时段施工时素土的含水量控制要比最佳含水量大3%左右，而在阳光不是很强或早晚、夜间时段，素土的含水量控制要比最佳含水量大2%左右。可采用焖土和晾晒两种
25、方法控制素土含水量。当素土天然含水量低于控制含水量时，可在存土区分区注水焖土，每个焖土区存土约3000m3；当素土天然含水量高于控制含水量时，则需进行翻晒。3、土料破碎、水泥改良土拌和、混合料的运输用YST-600型液压碎土机对土料进行破碎和过筛，剔除土料内粒径大于10mm的颗粒。经常检查筛子的完好程度，一旦发现有破损现象要及时进行修补或更换。改良土在拌和站集中进行拌和，每次施工前进行试拌，及时对水泥剂量进行滴定，以确保水泥掺量能达到配合比的要求。调整好出料口单位时间出料量，使进行拌和的各种材料符合配合比要求，并且做到出料口单位时间出料量与标定时基本一致。在施工过程中按路基暂标要求的部位和频次
26、进行水泥计量的抽检，以保证整个施工过程中水泥剂量均能达到要求。拌和好的混合料要尽快运输到施工现场，大风和烈日天气，混合料在运送过程中用彩条布进行覆盖，减少水分损失。4、卸料、摊铺、整平根据布置的卸料方格网设专人指挥车辆均匀卸料。填料前，在下承层上洒水湿润。改良土采用推土机按30cm的松铺厚度进行摊铺、整形和初平，人工铲料进行找补，平地机进行精平。对地面纵坡与线路纵坡不平行的段落，应由地面最低处逐段进行调整，最薄处的松铺厚度不得少于15cm，纵坡调整应在基床底层以下完成。根据实验段施工情况，基床以下采用“Z”字形分块摊铺，摊铺长度可暂按30m控制，随着路基宽度的缩小可适当加长摊铺长度，但从改良土
27、的拌和到摊铺结束应控制在1小时以内。路基基床可以进行全断面摊铺，摊铺长度为1800.2924.3=25.5m，碾压机具可以正常工作。随着路基宽度的逐渐变小，可以将路基的摊铺长度逐渐放长。混合料摊铺完后，先用推土机初平，再用平地机精平，精平后用压路机快速静压l遍。对于出现的坑洼及时用人工进行补平。5、碾压碾压按照碾压方式设计时的方式C和F分别对95%区和92%区进行碾压。即95%区先静压1遍，再弱振2遍，再强振8遍，最后再静压1遍收光；92%区先静压1遍，再弱振2遍，再强振7遍，最后再静压1遍收光。碾压时各区段交接处，互相重叠压实，纵向搭接长度不应小于2.0m，沿线路纵向行与行之间压实重叠不小于40cm，上下两层填筑接头错开不小于3.0m。对于接头处无法压实的填料要清理出施工现场，更换为新拌制的改良土，与相邻部位同时压实。水泥土从拌和到碾压 完成不得超过水泥的初凝时间。6、养生改良土碾压完成后，要求进行洒水养生，改良土表面保湿养生不得少于7天，养生期间勿使改良土过湿，更不能忽干忽湿，严格控制好交通，除洒水车外封闭交通。但当下层碾压合格立即进行上层填筑时，不需专门的养生期。后附试验资料。
