水泥土厂拌施工工艺研究

王库

摘要：本次水泥土厂拌施工工艺研究依托北京足尺路面加速加载试验环道工程路面水泥土底基层施工，为实现水泥土拌合、施工质量的均匀性，探索和总结水泥土厂拌法施工工艺。

关键词：水泥土；厂拌；施工工艺

中图分类号：TU7 文献标识码：A 文章编号：1674—3024（2016）11—05—02

前言

本足尺路面水泥土底基层设计厚度20cm，压实总方量为5042m，压实度要求≥96%，设计7天无侧限抗压强度≥2.0MPa，配比设计水泥剂量9.0%。拌合采用水泥稳定土双拌缸拌合楼，现场施工采用摊铺机摊铺整平，碾压采用双钢轮压路机、单钢轮压路机、胶轮压路机组合碾压成型。

1配合比

水泥土拌合施工所需用的原材料为土、水泥、水。本次水泥采用河北省廊坊市曲寨水泥有限公司生产的32.5级缓凝P.S矿渣硅酸盐水泥，土为足尺路面环道试验场区内砂性黏土，拌合水为试验场内自来水。

本次水泥土底基层配合比设计方法类同于水泥稳定碎石混合料配合比设计，采用规范规程为《公路路面基层施工技术细则》JTG/T F20-2015、《公路工程无机结合料稳定材料试验规程》JTG E51-2009。经试验室配合比设计得出，本次水泥土最大干密度为1 898g/cm，最佳含水量为11.1%，水泥剂量9.0%。

2拌合用土

根据水泥土厂拌法拌合施工工艺要求，拌合用土必须经过翻拌晾晒、粉碎后方可拌合使用。该原因将在水泥土拌合中详细解释。拌合用土的土源必须稳定，如土源发生变化，需重新进行配合比设计和验证。

3拌合

本次水泥土拌合采用WCB500型水泥稳定土拌和机进行集中厂拌，各种原材料计量均采用电子自动称量，拌合产量为180T/h。

3.1拌合楼改造

改造1：因水泥稳定土拌合楼为连续式拌合，常规单拌缸很难将水泥土拌合均匀性。为此，本次将单拌缸改造为串联式双拌缸，拌缸合计长度为4米，以延长水泥土的拌合时间，使得水泥土拌合达到均匀性。

改造2：因拌合用土多为黏性土，本次就地取土为砂性黏土。拌合土上入拌合楼料仓斗后，无法像碎石或砂子一样向下产生流动性。经试验证实，拌合土将因“粘性”蓬在料仓斗中，无法向下流动。如将拌合用土含水量降低，流动性会有所改善，但也无法达到流动通畅不问断效果。同时，也会因拌合土含水量的降低产生很大的扬尘。为此，本项目在土料仓斗的下部和中部加装了两层三根（下一根、上平行两根）的横向搅拌螺旋。拌合土经过两层螺旋的转动，将拌合土扰动向料仓下部推动，从而实现不问断的连续准确计量。

3.2拌合

（1）因本次水泥土采用水泥稳定土拌和机拌合，所用拌合土必须首先经过翻拌晾晒、粉碎方可使用。①翻拌晾晒是为降低土的天然含水量，有助于降低土的“黏性”，使得料仓下土顺畅。本次土源天然含水量多为12～18%之间。根据本项目砂性黏土多次试拌，得出砂性黏土拌合含水量不得大于10%，否则将增大料仓下土难度。②粉碎是因拌和机料仓下料口大小限制，防止超粒径土块堵塞料仓下料口，同时使得水泥土性能均匀、稳定。建议粉碎后的拌合土最大颗粒应小于9.5mm，其中小于2.36mm的颗粒含量应不少于90%。

施工前需将满足拌合要求的合格土堆放在拌合场区内备用，并做好防雨防扬尘覆盖。每天拌合前，试验室需取样检测拌合土含水量，调整施工配合比。

（2）拌和过程中，必须安排专人指挥装载机上土，观察料仓下土情况，保证拌和过程中下土顺畅、不堵塞、不缺土。另外安排专人在拌合过程中全程巡视，随时观察下料情况、输送皮带、水箱水位等各个环节及部位的运行情况。

（3）考虑到水泥土摊铺及碾压过程中的水分损失，所以拌合含水量要比最佳含水量大0.5～1个百分点。并且要根据当日天气、运距等施工具体情况及时与摊铺现场保持紧密沟通，及时调整拌合含水量，确保现场压实最佳含水量。

4运输、摊铺、碾压

（1）因水泥土的黏性特点，运输车辆在装运时，尽可能将水泥土装在车厢中部和尾部。车厢前部严禁装料，否则装在车厢前部的水泥土将因黏性沾附在车厢内，无法完全卸下。

运输车辆应尽快将拌合好的水泥土运至现场摊铺，并做好车顶全程覆盖。以减少混合料的水分损失，缩短拌和与碾压成型的时间差，保障水泥土的压实成型质量。

（2）本次水泥土摊铺采用一台徐工951和一台ABG伸缩式摊铺机一前一后组合全幅摊铺，纵向重叠宽度30～40cm，两机前后相隔5～10m同步摊铺，摊铺宽度为12～14m。

本次水泥土摊铺经试验路确定摊铺机运行速度为1.0-1.2m/min，摊铺机熨平板夯锤振捣频率为4.5级，保证铺筑后的初始压实度达到80%以上。松铺系数为1.45，即本次松铺厚度29cm。

摊铺时，采用两侧钢丝控制底基层标高、横坡和平整度等技术指标，两台摊铺机中间采用铝合金作为基准面控制高程，以两边钢丝绳高程为准，拉线定位。

（3）碾压采用1台洛阳路通和1台宝马双钢轮压路机、1台洛阳路通和1台柳工626单钢轮振动压路机、1台洛阳路通

材料应用

轮胎压路机，分初压、复压、终压三阶段压实成型。

碾压工艺：

初压：1台宝马双钢轮压路机前静后振碾压1遍，重叠1，3轮宽，碾压速度为1 5Km/h；

复压：2台单钢轮压路机全幅前后弱振各碾压3遍，重叠2/3轮，碾压速度为1.7Km/h；

终压：1台30吨洛阳路通胶轮静压2遍，1台洛阳路通双钢轮静压1～2遍消除轮迹，碾压速度为2.0Km/h。

5养生

碾压成型后必须及时采用透水土工布全断面覆盖洒水养生，养生期需延长至基层施工的前1～2天。养生期间，需对该路段进行交通封闭管制，禁止大型车辆通行。

通过本条路该养生方案证明，水泥土底基层很少有因千缩生产的裂缝现象出现。并且，该养生方案已在《公路路面基层施工技术细则》JTG/T F20-2015提出推荐实施。

6检测结果

（1）本次试验检测严格按照《公路路面基层施工技术细则》JTG/T F20-2015施工质量标准与控制，进行施工过程中原材料、水泥剂量、现场压实度、平整度、弯沉、承载板等各项指标检测，检测结果均满足设计要求。

（2）7天室内无侧限抗压强度代表值多为3.3MPa左右，现场钻芯芯样强度检测代表值多为2.5MPa左右，均满足设计强度要求。

（3）水泥土底基层施工前，路基贝克曼梁弯沉检测结果多为150～200（0.01mm），水泥土底基层养生7天后贝克曼梁弯沉检测结果多为30～60（0.01mm）。

7施工注意的事项

（1）在水泥土底基层施工前，应对施工路段下承层采用胶轮压路机全幅复压，并洒水湿润，以确保水泥土底基层下部质量。

（2）在水泥土拌合之前，试验室需检测拌合用土含水量，计算实地拌合产量、施工水泥计量、加水量，确保出场含水量及水泥剂量满足要求。

（3）拌和过程中，必须安排专人指挥装载机上土，观察料仓下土情况，保证拌和过程中下土顺畅、不堵塞、不缺土。

（4）因水泥土采用摊铺机摊铺的松铺系数较大，初压必须采用轻型压路机进行静压，以防止拥抱。整个碾压过程遵守先静后振，先轻后重的原则。压路机起步和结束必须放慢速度，压路机在起步时，应先行进、后开振；在停止前进时，应先关振后顺延前进再停机。每次停机不得在同一横断面处，以免影响到路面平整度。过程碾压必须严格按照试验路确定的碾压方案执行，严禁因少压而造成压实度不合格；严禁因单钢轮压路机采用强振碾压，而造成的结构层上部过多失水，表面2～10cm松散，终压无法补救的现象出现。

8结论

以上就水泥土厂拌施工工艺做了浅薄的论述，其水泥土厂拌施工难度最大之处在于拌合与碾压两个环节。拌合首先需要对常规拌和机加以改造，以满足水泥土的拌合条件。碾压重点在于碾压方案的探索和总结。因为目前在水泥土厂拌施工工艺方面暂无成功先例参考，所以在本次水泥土拌和机改造和碾压方案的确定方面经历了重重困难。希望通过本次足尺路面水泥土厂拌施工工艺的研究和总结，能够为以后的水泥土厂拌施工起到参考作用。