浅析寒冷地区水泥改良土填筑工艺

　　摘要:

改革开放以来，中国的社会各方面发展迅速。铁路项目的数量也在日益增加。质量保证是一个不容低估的问题。在寒冷地区，对土方路基填料的要求是应填充强度高，水稳定性好的土壤。在铁路建设中，水泥改良填土施工技术对确保施工质量起着重要作用。本文结合兰州机场施工实践案例，探讨了寒冷地区水泥改良土填筑施工技术，介绍了在水泥改良土施工过程中会遇到哪些问题并简单介绍了一些处理措施。

　　关键词:寒冷地区；水泥；改良土填筑；施工工艺

我国社会目前各种行业发展迅速，现代化的铁路建设也紧跟社会发展加大了发展的步伐。我国的寒冷地区不在少数，如何保证这些地段的建筑工程顺利实施，施工环境更为恶劣的情况下水泥改良土填筑施工工艺就需要做进一步的改良，避免施工质量出问题导致发生事故。在水泥改良土填筑施工的试验过程中，应控制好各类参数的控制，保证在要求范围内。进而保证我国严寒地区在铁路建设方面保持着一个较快的速度发展。因此本文对水泥改良土填筑施工工艺进行了初步的研究，具有不容忽视的现实作用。

　　一、兰州机场施工实践案例基本情况

兰州是甘肃省的省会城市，中国西北地区最重要的工业基地和交通枢纽地带，是西部地区重要的中心城市之一，由于其地理位置属于高原北方寒冷地区,气候条件昼夜温差大,年温差也很大。本文是研究寒冷地区的水泥改良土填筑施工工艺，所以选择兰州这一西北部寒冷地区，兰州到中川机场这一段铁路路基水泥改良土工程，以此为例来探讨水泥改良土填筑施工工艺。在选择实验路段的时候，要考虑到诸多因素例如要做好基本工程的改良，施工时间要得到合理的安排，工程数量要集中，基于以上考虑，笔者选择了西北地区兰州到中川机场的某一段水泥改良土填筑作为试验段。

　　二、水泥改良土简介

水泥改良土是一种混合土，在素土中加入水泥再搅拌均匀，制成的改良土壤。因性能在素土和水泥的基础之上有了改良所以称之为改良土。水泥和土按照一定比例混合后搅拌均匀，再进行压平，这样的话水泥和素土会进行充分的反应，凝固之后的改良土强度上可以提高，可以避免土基在建设过程中的额塌陷。应用改良土的工程通常是对强度要求较大的工程，为了防止后面建筑结构的变形，需要给下层给上层提供足够的强度支撑。

　　三、水泥改良土填筑的施工工艺

　　（1）下层轴承层整平加验收

在填充之前，下层轴承层由平地机调平，设计要求的平整度和斜率是由平地机来保证的。平地机将地面整平需要达到一定的标准：基础系数K30≥80（MPa/m），压实系数≥0.9。如果路基底层过于干燥，请在铺路前适当洒一些水以确保表面相对湿润。

　　（2）测量放线

根据全站仪，根据已经打桩确定的坐标点，每隔20m确定施工路基中段，并将侧面加倍，并取出路桩以保护侧桩。设置填充层控制基准，并在基准上用红色涂料标记每层的厚度和宽度。这种红色涂料的作用是用来记录每层的厚度以及边缘线在哪个位置，对于超出标准的应该实施控制。控制范围即两侧超出填充范围不应多于50cm,少于30cm。

　　（3）素土摊铺

在下承重层验收通过，根据标记好的高度，在边坡上打桩挂线，表明公共路面的厚度;记录施工路段这段时间内的卸货卡车总数。在卸下土壤后，用推土机进行第一次摊平，实现均匀扩散平铺，再用用平地机将素土压平一遍，再用压路机再静压一遍。三道步骤就是为了保障施工完成以后，如果遇到雨雪天气，路面不积水，排水畅通无阻，所以路面按4％水平人字形铺设平整拱。

　　（4）拌和

将水泥均匀地铺展于路面上以后，就需要使用路拌机将水泥和素土拌和，拌和是否完成良好的依据是拌相是否均匀混合，色泽有无明显差异，没有灰带、花面等情况的出现。在拌和过程中，要及时把粗细不平整颗粒集中处和过湿过干之处消除。路拌机的拌和深度应该达到素土的底层，还需专人检验，看评测拌和深度是否达到要求。另派专人将路段边缘的土铲到施工路段之中，使路拌机可以将所有的水泥和素土进行充分的搅拌混合。拌和深度至少要达到素土底层2cm。

　　（5）检查水泥掺料剂量

路拌机两次拌和以后，需要对其水泥掺料的剂量进行测量。使用的方式为EDTA滴定法。偏差在-0.6%~+1.1%之间都是被认可的。假如测定的结果不符合标准，那么根据缺少的水泥量，再次涂布等量的水泥，用路拌机再一次拌和，再重复此步骤，直到水泥掺料的剂量在标准范围之内。

　　（6）碾压

水泥掺料的剂量测量合格之后，用平地机对地面进行初步的平整，再用重型压路机在整个规定路段宽度范围内进行碾压，直到达到合乎标准的压实密度，并且要保证在压实后。路面没有明显的压路机轮子轨迹。重叠压实的路段是要求存在的。纵向搭接的话，重叠压实的区段长度要不少于两米,纵向的行与行之间的重叠压实区段要不小于四十米的距离。对于上下填充结构，交错距离应大于3.0m，两个工作区间纵向重叠的长度应大于2.0m，以避免在轧制过程中出现干燥的表面，同时也要避免松动和脱皮的情况。

　　（7）养生保护过程

改良土在实际的碾压过后，就要进行全面的养生处理，将压路机和洒水车用到养生处理的过程中，压路机进行静压收面，碾压过后的地面是禁止压路机掉头、快速发动和紧急踩刹等操作的。洒水车被用于改良土的养生，洒水保证路面湿度。洒水车应根据气温的变化特别是炎热时，及时补水。在两到三天的养生时间之后，对地面平摊铺上一层素土，并在素土上结合一层薄膜进行覆盖。土壤的改良在几天甚至一周的时间内是远远无法完成的，需要更长时间的护理，这是为了避免改良土过于干燥或者是湿润，导致工程的不良。后续铁路通车后，保证通行的安全。

　　四、水泥改良土填筑施工技术重点、质量控制及安全措施

　　（1）施工技术重点

本路基试验段填筑过程中，由于是在寒冷地带，施工时应注重更多的细节。水泥土的施工前期工作是非常重要的，比如说对水泥的性能要有具体的性能数据，明确施工路段，施工用的设备及其性能参照表，技术人员和天气情况也要考虑在内。在施工过程中，应密切重视过程的控制，注重过程中的各项参数指标是否在施工要求的范围内，例如素土的摊铺厚度控制范围，水泥剂量的偏差范围，拌和是否均匀等等，一旦不符合施工要求，需及时修正。同时，水泥土施工会受温湿度的影响，对气温非常敏感，而施工路段为寒冷地区的兰州，昼夜温差大，为了避免避免因为气温的原因影响水泥土的一些指标的改变，一般控制在气温为20℃—25℃之间施工是合适的。另外，素土可以经过多次碾压，但水泥土不行，它在碾压后会固定成型，所以限制了多次碾压的可能。水泥土在准备充分的情况下应该是一次成型，坚决不能在已经碾压完成后的水泥土上进行二次碾压，这会造成水泥土的结构被破坏。同时，水泥土施工应遵循两个原则，即摊铺整平和检测的过程一定要快速，以及碾压一定要密实，为了保证整个施工过程在水泥凝固前能够结束。

　　（2）施工注意事项

在水泥中掺入改良土时,水泥的整个凝固时间应在3小时至6小时之间。水泥混合改良土从拌和到最终压平的过程最好控制在四个小时之内.

改良土在拌和过程中遇到天气炎热的情况的话，会存在水分损失的情况。测试拌和好之后的水泥改良土的含水量,应该要比理论值高一点更佳。具体高多少要视当天的温湿度而定。

　　（3）施工安全措施

1.施工区域是严禁无关人员进入的，要设置警示牌；

2.施工现场应有专人指挥和调度，保障施工的安全；

3.施工过程中的机械设备要定时检修，施工人员要定期培训。

　　结语

总之，在寒冷地区的水泥改良土填筑工作过程中，要注意气温情况，选择合适的时间施工。要尽可能快速高效地完成施工过程，施工过程中的各种参数都应在允许值的范围之内，并且强调施工中安全第一，不能一味的牺牲环境来开发工程，保证填筑施工工程的质量。这将促进我国铁路工程快速优良的发展。

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