浅谈渠道水泥改性土换填施工技术及质量控制

2020-11-26章永吉徐亚飞

商品与质量 2020年45期

章永吉徐亚飞

浙江省围海建设集团股份有限公司浙江宁波 315000

水泥改性土对膨胀土的稳定性和耐久性有显著的提高作用。在膨胀土中加入水泥后，其内部结构和化学成分发生变化，从而增强土质强度，使其胀缩性能发生变化。改性土换填是渠道工程施工中的一个关键环节，坚实的改性土既是渠道混凝土衬砌板基础，又可抵御高地下水对渠道边坡土体的反复侵蚀破坏。在物理力学性能上的水泥影响膨胀土主要体现在：

（1）集料效应：水泥的水化反应出现胶凝产物，使得土颗粒粘结，折旧提高了土的稳定和抗水性能。

（2）离子交换：水泥与膨胀土之间发生离子交换，其过程改变了土粒与水之间的作用力。

（3）硬化反应和碳化反应：水泥硬化反应和CaOH 与空气中的CO2 反应生成耐水CaCO3，提高膨胀土的强度[1]。

1 施工技术

1.1 现场勘察

渠道置换施工前，要做好现场勘察，了解施工现场的实际情况。在调查过程中，应了解施工现场附近的自然环境，判断附近地质、水文、土壤对置换施工的影响。可利用勘察手段制定合理的施工计划，并且对施工计划进行科学评估，避免出现不合理的情况。若发现施工现场地质勘察复查结果与设计图纸存在较大出入，应该及时上报监理、设计单位，做好相应的应急处理措施，避免因为设计前的勘察不准而造成事故，对渠道换填施工造成影响[2]。

1.2 拌合

搅拌机是生产水泥改性土的重要设备。根据天然土料含水量的试验结果，确定搅拌中加入的土料、水泥和水的重量比例，然后进行水泥改性土与稳定土搅拌的混合试验，进一步确定搅拌机的运行控制参数。碎土料由装载机送入稳定土拌和机集料仓。为保证土料质量，集料仓上口一般加工成斜坡式，在上口设置筛网。

1.3 摊铺

虚拟摊铺厚度设计控制在40cm 以内，材料性能在工艺试验后确定。最后将虚拟摊铺厚度设置为30cm，注意边线施工，采用50cm 宽的摊铺方法。水泥改性土摊铺过程中，每层填筑前开挖高25cm、宽75cm 的台阶，并对基层表面进行洒水，以保证水泥改性换土与边坡的良好结合。搅拌完毕后，由自卸车运至指定施工区域。先用平地机进行粗整平，再安排推土机进行精平。水泥改性土按照膨胀性的强弱，用推土机摊铺，平地机配合人工整平，铺土厚度不超过30cm，在最优含水率情况下，保证压实度≥98%。如果没有误差，才可以进行碾压。否则，需翻晒或再次喷水，直至含水量达到合理范围。推土机用于摊铺和平整作业，考虑到转角处的隐蔽性，允许适当的超填，以确保该区域的压实度。摊铺过程中，台阶的形成依靠推土机设备，并控制台阶高度，与土层厚度一致。

1.4 平整碾压

在渠道换填施工的过程当中，施工是否平整是检验整体施工质量的重要因素。基于此，要高度重视起渠道换填的平整施工的管理控制工作。平整施工可以分为四个阶段，首先是要进行短距离的拖滚平整；其次需要进行长距离均匀的拖滚平整，该项工作的开展，应保持2 遍以上，在平整的时候，要确保滚杆能将水泥浆逐渐推出；再次要使用抹面机继续平整，一般情况下，该环节平整2-3 遍即可。最后在完成抹面工作后，需要及时的清洁施工位置，避免在施工后出现施工痕迹，进而提升渠道换填的平整度，确保各项指标符合相关标准要求。

1.5 削坡

换填后，采用人工与挖机相结合的方法进行削坡。必须选派经验丰富的设备操作人员，严格按照样槽控制好削坡方向，与渠道轴线保持垂直关系，遵循自上而下的削坡原则，将土料堆放到边坡底部装车至搅拌站进一步搅拌。削皮时，预留薄土层厚度应控制在5-10cm。对挖掘机薄土层进行后续作业是必要的。也就是说，在斗齿前面焊接并安装一块20mm 厚的钢板。这部分可以作为一个“刮刀”，其前缘与斗齿齐平。开挖过程中，控制开挖方向，人工清理与渠轴线形成垂直关系，产生的松散土采用人工清理。坡面设木桩，并按坡度放线。同时在每个桩位设置尼龙绳，并安排施工人员对坡面进行清理，使其符合设计要求[3]。

2 质量控制

必须根据规定好的碾压参数进行车速的严格控制。振动压路机具有压力和压力波的传递过程。如果车速过快，会降低碾压效果；在填筑过程中，边坡部分的超填应符合规范要求，以保证削坡后边坡的压实度达到设计标准；在下一层土料回填前，若局部含水量过大，出现弹簧土或剪切破坏时，要对破坏部位经试验合格后进行处理回填；拌合料从拌和到碾压搅拌时间不得超过4h，以防土料风化，不易压实；压实度试验应在碾压结束后4 小时内完成，以防止水泥凝结后检测困难。碾压过程中，由于天气的影响，填料层表面会迅速干燥。为保证各层之间的粘结，在上层土施工前，必须在接缝表面洒水。填坡前，对原渠道边坡逐层开挖，台阶高度为每层土的厚度（虚铺）；雨季应特别注意天气变化，避免雨水淋到水泥和混合料上。遇有降雨应停止施工，铺好的水泥土应迅速碾压、封面、覆盖。