水泥改良土垫层试验段施工总结

目录

1、编制依据 (1)

2、工程概况 (1)

3、试验段目的 (1)

4、施工组织安排 (2)

4.1 施工人员、机械配置 (2)

4.2 施工总布置 (3)

5、水泥改良土的时效性试验 (3)

6、改良土试验段施工过程 (3)

6.1 施工工艺流程 (3)

6.2 施工准备 (4)

6.3 上料 (4)

6.4 平整 (5)

6.5 碾压 (7)

6.6检测 (8)

6.7土工格栅铺设 (9)

6.8第二层改良土施工 (11)

6.9施工缝处理 (15)

6.10养生 (16)

7、检测数量及结果 (17)

8、总结 (18)

9、质量保证措施 (19)

10、安全环保措施 (19)

附件 (20)

水泥改良土垫层试验段施工总结

为了顺利的进行本标段水泥改良土垫层地基处理施工，在试验的基础上完善施工组织、质量管理、施工工艺等各方面的内容。MHTJ-11标在DK550+335～DK550+485段进行水泥改良土垫层工艺性试验。利用本次试验的施工工艺和施工流程的组织实施，总结经验、找出不足、改进方法，给后续水泥改良土垫层施工起到指导作用。

1、编制依据

(1)《铁路路基工程施工质量验收标准》TB 10414-2003；

(2)《客货共线铁路路基工程施工技术指南》TZ 202-2008；

(3)《高速铁路路基工程技术规程》Q/CR 9602-2015；

(4)《蒙华浩三施路通-29》；

(5)《蒙华铁路路基设计工点图》。

2、工程概况

蒙西至华中地区铁路煤运通道工程MHTJ-11标4工区起止里程：DK539+147.37～DK554+915，正线长15.767km。包括改移道路、路基、桥涵、站场以及大临工程（便道、拌和站），本段路基地层主要为砂质新黄土，具湿陷性，湿陷等级为Ⅲ级以上时，路基填筑前采用水泥土挤密桩处理后，再换填50cm厚的掺8%水泥改良土垫层，共20.6万方。改良土垫层压实系数满足K≧0.95,7d 无侧限抗压强度≧700kPa；垫层内夹铺一层抗拉强度不小于110kN/m的双向经编土工格栅。

本标段水泥改良土垫层试验段位于DK550+335～DK550+485，试验段长150m，地形稍有起伏，地势开阔。垫层采用黄土改良，水泥掺入比为8%，垫层内铺设土工格栅时，先铺设0.2m厚水泥改良土垫层，检测合格后，其上铺设一层土工格栅，再铺设0.3m厚水泥改良土垫层，检测合格后施工其上填土。

3、试验段目的

(1)确定机械的合理组合和可行的施工组织。

(2)确定水泥改良土最佳含水率范围和控制方法。

(3)确定适宜的松铺厚度。

(4)确定合适的碾压遍数和碾压速度。

(5)检验各项资源配置、质量保证体系是否符合生产需要。

4、施工组织安排

4.1 施工人员、机械配置

（1）管理、技术、质检、检测人员分工见表4.1。

表4.1 工艺性试验领导小组人员分工表

序号姓名职务负责内容备注

1 胡军伟技术负责人技术指导

2 赵志华质量总监质量监控

3 任晓飞试验室主任试验检测

4 许可达环保部长环境保护监控

5 邓能云测量队长控制点放样及标高测量

6 赵朝辉管区长施工过程协调、管理

7 巩忠辉技术主管施工过程记录

8 张国强工程部资料收集、分析

（2）参加改良土垫层试验段施工的生产工人有工班长和机械操作手、汽车司机及普工配置见表4.2。

表4.2生产工人配置表

序号操作人员数量备注

1 装载机司机 1

2 平地机司机 1

3 挖掘机司机 1

4 自卸车司机8

5 推土机 1

6 洒水车司机 1

7 压路机司机 2

8 羊角碾压路机 1

9 普工10

（3）改良土垫层试验段所需机械设备见表4.3。

表4.3改良土试验段投入施工机械表

序号设备名称规格数量备注

1 装载机ZL50 1

2 压路机LSS2302 2

3 自卸汽车ND3250W282B 8

4 挖机YCT2

5 1

5 平地机PY180 1

6 履带式推土机T220A 1

7 洒水车 1

8 羊角碾压路机 1

9 小型夯实机 1

4.2 施工总布置

（1）考虑到拌和站生产能力及水泥土时效性，试验计划以50m为一个试验单元，一次性连续施工完成，第一层需改良土315m3，第二层需改良土472.5m3，土工格栅1757㎡。

（2）每个施工单元配置推土机1台，平地机1台，压路机2台，羊角碾压路机1台，运料车8辆，洒水车1台，小型夯实机1台。

（3）施工总原则：因为水泥改良土压实具有时效性，且水泥土超过6小时不能使用，本次试验在速度“快”和保“水”方面进行针对性试验。速度“快”要求水泥土运输快、摊铺平整快、碾压速度快；保“水”要求水泥土运输时覆盖、基底保持湿润、水泥土出站时含水率高于最优含水率4%，水泥土从出站至碾压完成不超过6小时。

5、水泥改良土的时效性试验

（1）填料最大干密度及最优含水率是影响压实效果的重要因素之一。为了更好的控制改良土的压实质量，缩小现场施工和室内试验的差异，在改良土垫层施工前，进行8%水泥改良土不同击实延迟时间的重型击实试验，即水泥与土均匀拌合后分别延迟1,2,3,4,5,6h再进行重型击实试验。

（2）通过试验可知：随着延迟时间的增加，水泥改良土最大干密度先快速减小后并趋于稳定，最优含水率呈上升趋势。可见水泥改良黄土的最大干密度指标是个具有一定时效性的动态指标。因此，考虑现场施工从拌合到压实完成的时间约为5h，采用改良黄土拌合后4h击实得到的最大干密度（1.80g·cm3）作为现场压实度检测控制标准比较合理，相应室内的最优含水率为12%左右。

6、改良土试验段施工过程

6.1 施工工艺流程

基底平整碾压→基底洒水湿润→测量放样→第一层布格填土（检测含水率）→上料→平整→碾压→质量检测→铺设土工格栅→质量检测→第二层布格填土

（检测含水率）→上料→平整→碾压→质量检测→洒水养护。

6.2 施工准备

（1）基底开挖：测量队根据技术交底，对换填范围进行放样，并测出边、中桩高程。技术员根据测量高程对施工队进行交底，开挖时用挖机挖除基础土至桩顶以上10cm，再用平地机一层层刮平，压路机碾压平整密实。

（2）为保证水泥改良土含水率不受基底影响，填筑前应进行洒水，并撒白水线标识，车辆不得随意进入，如图6.1。

图6.1 填筑前洒水

（3）水泥改良土由集料拌和站生产，水泥掺量为8%，由于水泥掺入后、拌和、运输、上料、平整、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3%~4%，为保证改良土在最优含水量的情况下碾压，出站时水泥土含水量应高于最佳含水量4%。当水泥土到达现场后含水量偏高时，提前进行晾晒。

（4）施工开始前，将土工格栅及固定所需的铁钉运至施工现场。

6.3 上料

（1）第一层虚铺厚度控制在25~28cm范围内，运料车每车20m3，共需16车，画出7m×10m网格线，并挂线，以控制虚铺厚度，并测出控制点标高。

（2）水泥土拌和站拌制后立即运至施工现场，运输过程要严密覆盖，防止水分蒸发。拌和站应配置足够的运输车辆，保证水泥土拌和后及时运至现场。水泥土到达现场后进行含水率检测，不满足要求不得卸土。

（3）水泥土检测合格后立即根据网格线进行卸土，卸土完成后立即采用推土机进行初平，如图6.2。

图6.2 上料

6.4 平整

水泥土运至现场后，根据网格线进行卸料，卸料完成后用推土机进行初平，初平完成后平地机根据标高线进行第一次精平，再用压路机静压1遍，最后用平地机进行第二次精平，然后对虚铺厚度及平整度进行检测，检测合格后进行碾压。如图6.3、6.4、6.5。

图6.3 推土机初平

图6.4 平地机精平

图6.5 虚铺厚度检测

6.5 碾压

（1）碾压应及时组织，确保水泥土到达现场后6h内完成碾压。采用羊角碾压路机强振2遍后，用平地机进行刮平，再用压路机弱振2遍，最后静压收面。碾压时先慢后快、先轻后重、由两侧至中间、轮迹重叠不小于40cm。强振时压路机的行驶速度取3km/h，弱振及静压时压路机的行驶速度取2km/h，碾压时确保均匀，无漏压、无死角。碾压后的压实层面不得有明显轮迹，并不得有“弹簧”、

松散、起皮现象，压实面应平整。如图6.6、6.7。

图6.6 羊角碾压路机强振

图6.7 压路机碾压

6.6检测

水泥改良土第一层碾压完成后，进行压实厚度、含水率、压实系数检测，检测合格后进行土工格栅铺设。如图6.8。

图6.8 压实系数检测

6.7土工格栅铺设

（1）水泥改良土第一层施工完成后，及时进行检测，检测合格后进行土工格栅铺设。

（2）铺设土工格栅应确保表面平整、压实，并清除表面坚硬凸出物。

（3）铺设范围：铺设范围同水泥改良土垫层处理宽度，铺设在水泥土挤密桩桩顶0.2m位置处，土工格栅两侧回折长度为2m。

（4）土工格栅铺设：

土工格栅铺沿线路方向横向铺设，铺设前应按设计幅宽在铺筑层画出白线，用铁钉固定格栅端部（每米宽用钉8根，均匀距离固定）。

固定好格栅端部后，人工将格栅缓缓向前拉铺，每10米长人工拉紧和调直一次，直至一卷铺完，再铺下一卷，操作同前。铺设时，必须拉紧展平插钉固定，并与第一层密贴不得有皱褶扭曲。

铺完一卷用压路机沿前进方向从起点碾压一遍即可铺设后续格栅。

铺完一段后再整体检查一次铺设质量，然后再铺下一段，铺设时接缝搭接长度10~15cm，并用铁钉固定。如图6.9、6.10。

图6.9 土工格栅铺设

图6.10 土工格栅搭接

（5）路堤坡脚处回折：

路堤坡脚处土工格栅需回折2m，为保证土工格栅不被折损，施工时先在回折范围内用挖机摊铺10cm厚改良土，再回折，摊铺时挖机不得在土工格栅上直接行走，如图6.11、6.12。

图6.11 回折处填土

图6.12 土工格栅回折

（6）铺设质量检测

土工格栅铺设完毕后，检查铺设质量，检验标准表6.6.1：

表6.6..1土工格栅铺设允许偏差、检验数量及检验方法

序号检验项目允许偏差检验数量检验方法

1 铺设范围不小于设计

沿线路纵向每

100米3处尺量

2 搭接宽度+50mm，0 水准测量

3 层间距±30mm

尺量

4 搭接缝错开距离+50mm

5 回折长度+50mm

6.8第二层改良土施工

(1)土工格栅检测合格后，对控制点进行测量，并确定根据控制点高程挂出标高线，以控制第二层虚铺厚度，并画出网格线，第二层虚铺厚度取35~37cm，网格线尺寸为7m×8m。如图6.12、6.13。

图：6.12 高程控制

(2)水泥土运至现场后，根据网格线进行卸料，卸料完成后用推土机进行初

平，初平完成后平地机根据标高线进行第一次精平，再用压路机静压1遍，最后用平地机进行第二次精平，并具有横向排水坡，然后对虚铺厚度及平整度进行检测，检测合格后进行碾压。如图5.14。

图6.14 平地机精平

(3)碾压应及时组织，确保确保水泥土到达现场后6h内完成碾压。采用羊角碾压路机强振2遍后，用平地机进行刮平，再用压路机弱振2遍，最后静压收面。碾压时先慢后快、先轻后重、由两侧至中间、轮迹重叠不小于40cm。强振时压路机的行驶速度取3km/h，弱振及静压时压路机的行驶速度取2km/h，碾压时确保均匀，无漏压、无死角。碾压后的压实层面不得有明显轮迹，并不得有“弹簧”、松散、起皮现象，压实面应平整。如图5.15。

图6.15 平地机精平

（4）压完成后，进行压实厚度、含水率、压实系数检测。如图5.17。

图6.17 压实系数检测

6.9施工缝处理

各区段交接处纵向搭接长度不宜小于 2.0m，上下两层填筑接头应错开不小于3.0m，施工缝采用人工切割。采用小型夯机对施工缝无法压实部分进行排夯。直至达到压实要求。如图6.18、6.19。

图6.18 接头切割

图6.19 小夯机作业

6.10养生

当水泥改良土填筑合格后，若不能立即填筑上层的或暴露于表层的改良土必须保湿养护。如果随即进行下一层的施工，可以不进行特别的养护。洒水养湿润后，在其上虚铺30cm厚C组土，用推土机初平后再用平地机精平，并静压1遍。养护时间不小于7天。养护期间要保持表层湿润，并严格禁止除洒水车外的任何车

辆机械通行，如图6.20、6.21。

图6.4.120 洒水湿润

图6.21 改良土垫层养护

7、检测数量及结果

压实度每100m等间距检测4个点，检测结果如下表。

表7.1 第一层压实度检测结果

测点位置规定值（MPa）实测值（MPa）含水率碾压流程

DK540+640线左

0.95 0.960 13.4

羊角碾强振2遍

+平地机刮平+压

路机弱振2遍+

压路机静压收

面。

DK540+640线中0.956 13.9

DK540+640线右0.956 13.9

DK540+680线左0.956 13.8

DK540+680线中0.950 13.5

DK540+680线右0.956 14.0

表7.2 第一层无侧限抗压强度检测结果

测点编号承压面积(mm2) 规定值（MPa）实测值（MPa）

1 1962.5

0.7 1.98

2 1962.5 2.02

3 1962.5 2.03

4 1962.

5 1.97

5 1962.5 2.04

6 1962.5 2.05

根据检测结果可知：采用上述机械精平后，采用羊角碾压路机强振2遍后，用平地机进行刮平，再用压路机弱振2遍，最后静压收面，摊铺厚度为25~28cm，压实厚度为20cm，压实系数及无侧限抗压强度满足设计及规范要求。

表7.3 第二层压实度检测结果

测点位置规定值（MPa）实测值（MPa）含水率碾压遍数

DK540+640线左

0.95 0.96 14.2

羊角碾强振2遍

+平地机刮平+压

路机弱振2遍+

压路机静压收面

DK540+640线中0.97 14.2

DK540+640线右0.98 14.3

DK540+680线左0.98 14.3

DK540+680线中0.96 14.7

DK540+680线右0.963 14.3

表7.4 第二层无侧限抗压强度检测结果

测点编号承压面积(mm2) 规定值（MPa）实测值（MPa）

1 1962.5

0.7 2.06

2 1962.5 1.97

3 1962.5 1.97

4 1962.

5 2.04

5 1962.5 2.01

6 1962.5 2.02

根据检测结果可知：采用上述机械精平后，采用羊角碾压路机强振2遍后，用平地机进行刮平，再用压路机弱振2遍，最后静压收面，摊铺厚度为35~39cm，压实厚度不大于30cm，压实系数及无侧限抗压强度满足设计及规范要求。

8、总结

（1）通过试验确定，以50m为一个施工单元，根据拌和站生产能力及水泥土运输能力，配置运料车8台，挖机1台，羊角碾压路机1台，压路机2台，小型夯实机1台，可以在6h内及时完成施工内容，机械组合合理，此施工组织可行。

（2）水泥改良土随着击实时间的延迟，最大干密度逐渐减小，然后趋于稳定，即具有一定的时效性。含水率过多或过少均不能达到较好的压实效果，碾压

时含水率控制在13%-16%的范围压实效果最好；

（3）水泥改良土填筑松铺厚度较薄或过厚均不能取得良好的压实效果，第一层以25~28cm为宜，第二层以35~39cm为宜；

（4）水泥改良土由拌和站生产，水泥掺入比为8%，碾压时含水率控制在13%-16%范围内，压实效果最好。由于水泥掺入后、拌和、运输、上料、平整、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3%~4%，为保证改良土压实效果，出站时水泥土含水量按最佳含水量大4%控制，小于16%不得出站，水泥土到达现场后进行含水率检测，若含水率偏高，应提前进行晾晒。

（5）配置推土机1台，平地机1台，压路机2台，羊角碾压路机1台，运料车8辆，洒水车1台，小型夯实机1台，碾压按照羊角碾压路机强振2遍后，用平地机进行刮平，再用压路机弱振2遍，最后静压收面效果较好，静压及弱振速度取2km/h，强振取3km/h；

（6）当第一层填筑压实质量合格后，立即填筑上一层改良土，可不需要专门的养生期，待第二层施工完成后立即进行洒水，并覆盖30cm素土进行封面养护，防止暴晒，养护期不少于7天。

9、质量保证措施

（1）摊铺前应对原地面洒水保湿，保证不对水泥土含水率造成影响。

（2）摊铺厚度：根据试验可知，虚铺厚度及平地机精平平整度直接影响压实结果，因此水泥土摊铺时应严格控制虚铺厚度，并在摊铺前、摊铺后对高程控制点进行测量，第一层虚铺厚25~28cm，第二层虚铺厚度取35~39cm。采用推土机进行初平，初平完成后平地机根据标高线进行第一次精平，再用压路机静压1遍，最后用平地机进行第二次精平，并留有横向排水坡。局部坑洼处，应将其表面厚度不小于5cm范围内耙松，并用新拌和水泥土进行找平。

（3）改良土填筑后应立即洒水并覆盖养护，养护时间不小于7天。

（4）水泥土出站后，6小时内必须碾压完成。

10、安全环保措施

(1)施工区域设警示标志，严禁非工作人员出入；

(2)保证施工安全，现场专人统一指挥，并设一名专职安全员负责现场的安全工作，坚持班前安全教育制度；