姜仁广

摘 要：文章结合铁路工程实例应用，介绍了沿海富含水量地区高塑性路基改良土集中路拌法填筑的施工工艺，分析了三种改良土填筑施工的优缺点，总结了集中路拌法改良土填筑的控制要点。

关键词：富含水量；路基填筑；改良土；集中路拌法

集中路拌法是在取土场按照设计外掺料用量进行布灰，接着采用挖掘机进行集中的预拌处理后打堆焖灰降低含水量，然后将混合料运输到路基施工现场进行摊铺，最后采用路拌机拌合均匀之后碾压成型。采用集中路拌法对石灰改良土进行施工，具有施工效率高、均匀性良好等特点，同时能够有效地快速降低含水量，并且施工所产生的扬尘较少，有利于环境的保护。因此在沿海富含水量地区高塑性土改良土填筑施工中具有非常广泛的应用前景。

1 工程概况

连盐铁路连接江苏省连云港、盐城两市，设计时速200km，客货共线，位于苏北滨海平原、黄淮冲积平原区。本地区无山地、丘陵，气候湿润，雨量充沛，河流、水渠纵横交错，地下水发育，地下水位0.3-0.5m，土天然含水率达到25%以上。地表主要以冲积、海积为主的第四系全新统（Q4）黏土、粉质黏土、粉土、粉砂，表层土质为高液限、高塑限粉质黏土，灰褐色、黄褐色，软塑，液限34.7%，塑限20%，塑性指数Ip大于14。沿线土源不能直接用作填料，必须进行改良。连盐线选用的改良剂为石灰，而路基填筑采用何种方法既能保证路基的各项参数，同时又能加快施工进度，是一个研究的重大课题。通过施工实践，采用集中路拌法生产改良土进行路基填筑施工能够快速降低含水量，加快施工进度，保证了路基填筑质量。

2 集中路拌法施工技术

2.1 施工工艺流程

石灰改良土施工原理是对需改良的土质掺入石灰进行改良，以减少土的天然含水量，使其不产生较大的胀缩变形和强度衰减。集中路拌法的核心是改良土的集中拌置，具体做法是在取土场内按施工掺灰比掺入生石灰，用挖掘机集中预拌均匀后打堆存放，利用生石灰消解快速降低含水量，待生石灰完全消解后将混合料运输到路基填筑面，经短期晾晒含水量达到最佳含水率允许偏差范围后用碾压设备碾压成型。其改良土生产施工工艺流程图见图3.1

2.2 集中路拌法的施工工序

集中路拌法路基改良土施工的主要工序有：在取土场内将场地进行平整，确定取土拌合深度，画方格网进行布灰控制，集中预拌、打堆焖灰，改良土挖装运，推平，晾晒，路拌，精平，压实。

2.2.1 施工前准备工作

（1）场地平整。在进行施工前，应当结合工程地形特点等因素，对场地采取清表处理，挖排截水沟，增大路基表面横坡。对于取土场地范围内的地面，需要采用推土机进行平整处理，从而确保表面平顺。一般情况下，取土场的实际范围应比理论取土范围略大。

（2）检测土的物理指标。主要的指标包括天然干密度、天然含水量，根据设计的含灰量在室内确定配合比。

（3）改良剂采用生石灰，进场后需过筛，以保证石灰在焖土过程中能够完全消解。进场时对石灰进行有效钙、氧化镁等检验，经检测合格后方能由于石灰改良土外掺料施工，

2.2.2 取土场内确定集中拌合区域

取土场内取土面经推土机整平后，用白灰画出网格线，通过探坑确定拟取土深度。

2.2.3 确定布灰厚度、布灰

在本工程中取土场土体的天然干密度为1.79×103kg/m3，石灰密度1.5×103kg/m3，设计含灰量为8%。在取得取土深度、长度、宽度及布灰网格线长度、宽度等数据后，通过计算公式（m土：m灰=（1-8%）：8%）确定网格线内需拌合的石灰厚度。将石灰倒在土料层上，人工用刮板均匀摊开，使石灰厚度均匀。布灰完成后，使用钢尺测量布灰厚度是否与设计计算的石灰厚度一致，保证石灰掺入量。

2.2.4 均匀拌合、打堆焖灰

采用挖掘机将取出的混合料按照顺序挖出，拌合5次（其中开挖时2次，过程中翻拌2次，最后打堆焖土再翻拌1次），直至改良土色泽均匀、无灰条、灰团。利用挖掘机集中预拌时，其单机产生量应控制在50m3/h左右。挖掘机在取土预拌过程中，要将块状土反复搓揉（特别是最后一次预拌）直至松散为止，达到外观上色泽均匀一致、土块最大粒径不大于15cm方可打堆焖料，以保证含灰量的均匀性。再高位卸放至指定位置，并按照锥形的形式进行混合料的堆放。在土体的卸放时，需要特别注意的是混合料应沿着锥顶自由洒落，如果锥底存在颗粒较大的土块时，应将其粉碎，然后再次进行局部的翻拌处理。

拌合好的改良土需经试验检测含灰量，含灰量检测采用EDTA滴定法检测，石灰的掺入量允许偏差为+1%～-0.5%。

经试验检测含灰率满足设计要求后打堆存在在取土场，留作路基改良土填料使用，填写场地闷灰标识牌，标注闷灰时间，并报监理工程师确认。要求打堆的改良土需在土场内存放至少7天，以便生石灰完全消解，严禁将含有未消解的石灰运至路基上。

此时注意，通过EDTA滴定法检测，打堆土灰剂量检测随着时间推移逐渐减少，需专门进行室内试验确定灰剂量的变化规律，绘制石灰含量随时间衰减标准对照表。将现场混合料随时间变化的石灰含量与室内试验灰剂量变化规律对比，来保证掺灰量满足设计要求。

2.2.5 晾晒、路拌

装运摊铺，将完全消解后的混合料装运至基面合格的填筑面，用推土机将其按虚铺厚度30cm均匀摊铺在填筑范围内。检测混合料的含水率，一般來说此时的含水率大于最佳含水率，需要在路基面进行晾晒。

经初平后改良土用犁地机及路拌机进行翻开晾晒。同时将改良土粉碎，施工时土块应打碎，粒径不应大于15mm，应按配合比配料并拌和均匀，色泽一致，无灰条、灰团、花面，拌和物中不得含有土块、生石灰块。根据施工经验，先采用犁地机将改良土犁开晾晒，再利用路拌机将改良土粉碎。每天翻开晾晒3～4遍，连续晾晒2-3天即可满足施工质量要求。经晾晒好的改良土进行含水率的检测，如经检查后发现含水量仍偏大，灰土重新翻开晾晒后再进行拌合施工。最终经检查含水量、拌合均匀性均合格后进入下道工序施工。

2.2.6 压实

检测含水率偏差是否符合压实条件，同时采用EDTA滴定法测定石灰剂量，并与室内试验取得的石灰含量随时间衰减标准对照表进行对照。如含水量在最佳含水量允许范围内及含灰量满足设计要求，用平地机将混合料精平，准备进行碾压压实施工。碾压时压路机按最佳施工压实工艺流程碾压，达到规定的指标。

3 集中路拌法优缺点分析

在沿海富水含量地区，传统场拌法、路拌法、集中路拌法改良土施工优缺点见表4.1。

4 集中路拌法质量控制要点

4.1 原材料控制要点

为快速降低土体内的含水量，集中路拌法外掺料选用生石灰。生石灰质量好坏直接影响工程质量及工程成本，质量等级愈高的石灰，在达到同样的灰剂量要求时，对土的稳定效果愈好，因此，购买材料要选用三级以上（生石灰有效钙镁含量≥75%），最好是二级生石灰。建议施工袋装磨细生石灰，如采用散装生石灰，石灰使用前必须过15mm筛，以确保生石灰在拌合焖灰后能够完全消解。生石灰进场前应进行取样试验，同一厂家、品种、批号的石灰每4000t为一批，不足4000t时也按一批计，检查每批产品的生产检验报告和产品合格证。石灰取样时必须具备代表性，切忌选取块灰做有效含量实验。

生石灰宜随用随买，现场确需储存，应妥善保管，不得日晒雨淋，气硬变质。

4.2 拌合、焖灰过程控制要点

4.2.1 环保控制要点

取土场表层种植土集中堆放，待土场取完土后运回取土场；石灰存放场四周采用钢管搭设彩钢瓦围挡，围挡高度不小于3m；装载机运输石灰时采用篷布覆盖；布灰尽量选择在无风时，避免大风布灰及翻拌；布灰完成立即翻拌，避免石灰长时间暴露在表面。

4.2.2 拌合、焖灰过程控制要点

拌合遍数必须保证5遍以上，拌合过程中检查拌合物外观，要求大面上色泽均匀一致，无灰团灰条和大于15cm的素土块。

在第一遍挖拌作业时必须安排专人负责检查取土深度，严禁超深取土，以免因取土超量影响含灰量。

焖灰时按照锥形的形式进行混合料的堆放。在土体的卸放时，混合料应沿着锥顶自由洒落，如果锥底存在颗粒较大的土块时，应将其粉碎，再次进行局部的翻拌处理。

打堆的混合料须在取土场內放置7天以上，以确保生石灰完全消解，严禁运至路基面的混合料内混有未消解的生石灰。

4.3 掺灰量控制要点

根据设计要求，明确掺灰量是内掺还是外掺，然后通过室内试验，确定改良土施工配合比。在室内试验测定所使用的外掺料的灰剂量变化规律，绘制石灰含量随时间衰减标准对照表，用于路基含灰量检测时对比石灰含量，反推掺灰量是否满足设计要求。

5 结语

集中路拌法改良土填的筑施工机具均为普通设备，不需要过多投入。外掺料使用生石灰，利用生石灰消解降低土体含水量，既减少了生石灰消解工序，又能快速减低土体的含水量。在取土场内可随时随地按照需求进行翻拌焖灰作业，无需专用租用晾晒场地，且与路基填筑在时间上平行作业，不影响施工进度，同时取土场内掺灰，能够控制扬尘，降低环境污染。打堆的混合料易于覆盖，经打堆焖灰后的混合料含水量已降低许多，可在路基面上短时间晾晒即能碾压成型，减少外部环境对路基填筑的影响，提高了沿海高塑性路基改良土填筑的施工效率。

文章通过结合工程施工实例，针对工程存在的实际情况，总结出在沿海富水量、多雨水地区，在使用当地土源进行改良土填筑路基时，通过严格的掺灰量和拌和均匀性控制，从质量控制、环保、工效、经济效益等方面综合考虑，集中路拌法具有良好的适用性。

参考文献

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