水泥改性土是指具有一定自由膨脹率的天然土，摻入一定比例的水泥，以改變其土料的膨脹性。本篇水利工程評(píng)助理工師的論文在南水北調(diào)中線工程中水泥改性土的運(yùn)用，包括水泥改性土土料處理、工藝流程、施工的方法，在時(shí)間過(guò)程中發(fā)現(xiàn)集中路拌能夠兼顧水泥改性土的質(zhì)量性能，又能克服不利因素，加快施工進(jìn)度，滿足設(shè)計(jì)要求。

　　推薦期刊：《河南水利與南水北調(diào)》曾用刊名：(河南水利)(半月刊)創(chuàng)刊于1956年，由河南省水利廳主辦。以舉世矚目的南水北調(diào)工程為辦刊主體，宣傳南水北調(diào)工程的偉大意義。她回顧南水北調(diào)工程的歷史背景，追蹤工程實(shí)施的長(zhǎng)廊。是傳播水利科技的渠道，促進(jìn)科技交流的平臺(tái)，展示科技創(chuàng)新的窗口，加速成果轉(zhuǎn)化的動(dòng)力，展示優(yōu)秀人才的舞臺(tái),企事業(yè)成功的載體。

　　關(guān)鍵詞：水泥改性土;施工;路拌法;實(shí)踐與應(yīng)用

　　1工程概況

　　南水北調(diào)中線工程方城段六標(biāo)全長(zhǎng)7.55 km，渠道為梯形斷面，渠底寬度14.51～21 m，坡長(zhǎng)21～31.5 m，邊坡為1︰2、1︰2.75、1︰3.25三種坡型，水泥改性土換填渠段長(zhǎng)約6.5 km，換填厚度1.0～3.0 m，每層厚度25 cm，渠坡高度9 m，需換填36層，換填方量約120萬(wàn)m3，2012年5月開始，2013年10月前完成，換填工期17個(gè)月，橫跨2012年與2013年兩個(gè)汛期。

　　水泥改性土。將具有一定自由膨脹的天然土料，摻入一定重量比例的水泥(一般不大于8%)以改變其土料膨脹的特性，其配料的類型有三種，其基本要求為土料采用自由膨脹率范圍21%～55%，水泥采用425號(hào)普通硅酸水泥三種配料類型如下。(1)土料膨脹率20%～35%，水泥摻入量為3%，壓實(shí)度為98%。(2)土料膨脹率35%～45%，水泥摻入量為4%，壓實(shí)度為98%。(3)土料膨脹率45%～55%，水泥摻入量為5%，壓實(shí)度為97%。

　　2工藝流程

　　方城六標(biāo)水泥改性土根據(jù)土料膨脹率，水泥摻入量分別為4%和5%兩種。水泥改性土的施工方法有兩種，即場(chǎng)拌法和路拌法。其工藝流程：

　　(1)拌和機(jī)場(chǎng)拌法工藝流程。

　　土料開采運(yùn)輸→翻曬→碎土→水泥土拌制→運(yùn)輸→鋪土→碾壓→取樣檢測(cè)

　　(2)路拌機(jī)路拌法工藝流程。

　　土料開采運(yùn)輸→翻曬→鋪土→碎土→水泥土拌制→運(yùn)輸→碾壓→取樣檢測(cè)

　　3土料處理

　　3.1拌和機(jī)場(chǎng)拌法對(duì)土料的處理

　　渠道開挖及外采膨脹率適宜改性的土料含水量偏高于最優(yōu)含水量19%，一般在25%～28%之間，需要備成土牛后分層犁耙翻曬，含水量合適后進(jìn)行碎土機(jī)粉碎、摻水泥拌制、支輸、攤平、蹍壓。場(chǎng)拌法施工碎土機(jī)碎土對(duì)土料含水量要求較高，含水量大時(shí)，出現(xiàn)泥團(tuán)，造成料斗堵塞、粉碎后成泥條、泥粘傳送帶、負(fù)荷大至電機(jī)燒毀、水泥攪拌不均勻、不滿足設(shè)計(jì)要求。若遇上陰雨天氣，即便用塑料布覆土料，天晴后還會(huì)造成3～5 d生產(chǎn)不成。故影響鋪填和碾壓、削坡等工序進(jìn)行，誤工、趕不上工期要求。

　　3.2拌和機(jī)路拌法對(duì)土料的處理

　　對(duì)渠道開挖利用料進(jìn)行檢測(cè)分類，膨脹率35%～45%，水泥摻量4%的土料與膨脹率45%～55%，水泥摻量5%的土料在轉(zhuǎn)運(yùn)土場(chǎng)或棄渣場(chǎng)劃定界線分區(qū)存施便于水泥改性土的生產(chǎn)。貯備的土料形成中間高、四周低形狀或堆成土牛，做到排水通暢，雨期不積水。土料翻曬是關(guān)鍵，用推土機(jī)把儲(chǔ)料場(chǎng)推平，犁子車?yán)绾罅罆瘢^感泥快表層水分散失變色含水量適當(dāng)時(shí)用旋耕耙粉碎，粉碎過(guò)程中人員跟蹤撿土中料姜石快，達(dá)到土料均勻目的。氣溫低或含水量較大時(shí)土料可能犁耙翻曬3～4遍，施工人員及時(shí)檢測(cè)控制土料含水量避免不到位或過(guò)低，含水量控制在19%～22%為宜。現(xiàn)場(chǎng)用手抓土，手抓成團(tuán)，離地面1 m高時(shí)落地散開，這樣含水量合適。手抓土不成團(tuán)感覺干燥時(shí)含水量過(guò)小，翻曬過(guò)了頭需補(bǔ)水;手抓土成泥巴團(tuán)，感覺濕涼，可以捏泥人，翻曬不足需再次翻曬;現(xiàn)場(chǎng)所取用灑精燒的辦法的辦法檢測(cè)含水量是更準(zhǔn)確的辦法。

　　[JP+1]土料翻曬結(jié)束后將42.5號(hào)普通硅酸鹽水泥均勻摻拌，根據(jù)土料擊實(shí)試驗(yàn)取得的最大干密度，路拌機(jī)拌合深度25 cm，計(jì)算出每袋水泥摻合面積，用白灰撒網(wǎng)格線，每個(gè)方格一袋水泥，人工攤?cè)鼍鶆颉Ｂ钒铏C(jī)拌合2遍，拌合過(guò)程中控制拌透，虛土30～35之間，搭接20 cm，拌后的土料水泥包裹均勻，出現(xiàn)的個(gè)別泥塊安排人員清除，土料粒徑不大于10 cm。水泥改性土經(jīng)路拌機(jī)粉碎摻拌均勻后用推土機(jī)攏堆便于裝車，攏堆后用手抓土法或?qū)嶒?yàn)室取樣檢測(cè)土料含水量，過(guò)小時(shí)灑水濕潤(rùn)提高含水量，實(shí)踐證明水泥參半后的土料含水量較拌前低1%～2%。夏季氣溫高或風(fēng)大時(shí)，土料含水量散失很快，只有采取灑水車補(bǔ)水辦法解決，補(bǔ)水拌合均勻后及時(shí)攏堆防止水分散失。當(dāng)風(fēng)大于4級(jí)時(shí)，停止水泥改性土施工，會(huì)造成水泥被風(fēng)刮走和水分散失，碾壓難以達(dá)到合格。

　　當(dāng)儲(chǔ)備的土料含水量合適，松散度適宜，按照重量比用挖掘機(jī)攪拌均勻摻拌兩遍，裝載機(jī)裝土經(jīng)裝有網(wǎng)孔10 cm×10 cm篩子的自卸車過(guò)篩，篩除10 cm以上的土塊，過(guò)篩后的土料攏堆集中后運(yùn)至工作面。經(jīng)過(guò)挖掘機(jī)攪拌、過(guò)篩、裝車時(shí)裝載機(jī)拌合等過(guò)程，經(jīng)要檢測(cè)水泥摻拌均勻，蹍壓后的壓實(shí)度及28 a后的土料膨脹率符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。

　　為了加快工程進(jìn)度，確保工期，施工時(shí)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)拌和法和路拌法兩種施工方法進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn)。

　　4施工方法

　　工作面鋪土前白灰線放填筑邊線，同時(shí)檢測(cè)邊坡是否欠挖，垂直坡面富余寬度30 cm，灑水濕潤(rùn)。自卸汽車采用“進(jìn)站法”卸料，推土機(jī)平整，平地機(jī)刮平。虛鋪厚度30 cm，用鋼筋制作帶有刻度的鋼釬檢測(cè)厚度，加大加測(cè)密度和頻次，確保虛鋪不超標(biāo)以保證效果。

　　5工序要求

　　5.1碾壓工序要求

　　碾壓設(shè)備采用20 t凸塊振動(dòng)碾碾壓，碾壓時(shí)采取進(jìn)退錯(cuò)法碾壓，碾壓前對(duì)鋪筑面用平地機(jī)進(jìn)行刮平，縱向相鄰碾壓輪跡重疊不小于20 cm，橫向相鄰碾壓輪跡重疊不小于50 cm，以保證無(wú)漏壓、無(wú)死角。為確保碾壓的均勻性，在下一層鋪土前對(duì)已碾壓面出現(xiàn)的凸凹不平現(xiàn)象，用平地機(jī)或推土機(jī)進(jìn)行平整后再次刨毛，以保證下層鋪筑厚度均勻。經(jīng)碾壓試驗(yàn)確定碾壓方法：靜壓2遍+動(dòng)壓6遍，碾壓時(shí)行車速度不大于2 km/h。碾壓結(jié)束后，環(huán)刀法取樣檢測(cè)壓實(shí)度，取樣位置在檢測(cè)層下1/3處，合格后進(jìn)行下一層填筑。

　　5.2削坡工序要求

　　在換填完成后，人工配合挖掘機(jī)進(jìn)行削坡。首先進(jìn)行測(cè)量放線，用挖掘機(jī)每間隔20 m開挖一道標(biāo)準(zhǔn)槽，削坡自上而下順坡進(jìn)行。削坡料攏集于坡腳，裝車運(yùn)至設(shè)計(jì)指定的非關(guān)鍵部位進(jìn)行再次拌合便用。首次削坡預(yù)留30～50 cm保護(hù)層，待襯砌時(shí)進(jìn)行二次削坡至設(shè)計(jì)坡面高程。

　　6結(jié)語(yǔ)

　　通過(guò)南水北調(diào)方城六標(biāo)，在大方量水泥改性施工過(guò)程中，集中路拌，又要控制好土料含水量，水泥摻量摻拌均勻，拌合后土料粒徑加上現(xiàn)場(chǎng)控制鋪筑厚度、密度、碾壓遍數(shù)、壓實(shí)度等指標(biāo)，成品滿足設(shè)計(jì)要求是有保證的。實(shí)踐證明是能夠加快施工進(jìn)度，克服場(chǎng)拌不能解決的問題及缺點(diǎn)，所以取得了很好的效果。

　　參考文獻(xiàn)：

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　　[4]DL/T5129-2001，《碾壓式土石壩施工規(guī)范》[S].

　　南水北調(diào)水利工程論題拓展：南水北調(diào)工程水源費(fèi)按“兩部制”方式劃分為基本水價(jià)和計(jì)量水價(jià)兩部分，基本水價(jià)用于運(yùn)行管理費(fèi)用和工程基本維護(hù)費(fèi)、工程建設(shè)投資還貸等，不管用不用水都需要付費(fèi);而計(jì)量水價(jià)則按補(bǔ)償基本水價(jià)以外的抽水電費(fèi)、材料費(fèi)等其他成本、費(fèi)用的原則核定，計(jì)量水價(jià)按實(shí)際使用繳納。南水北調(diào)的工程水源費(fèi)將由南水北調(diào)的運(yùn)營(yíng)管理單位收取。