地基水泥土換填施工技術

1、地基水泥土換填施工技術楚國鋒 河南長城鐵路工程建設咨詢有限公司摘要：通過對濕陷性黃土的地質分析，地基采取了水泥土換填處理措施。在分析了水泥、粘性土以及水泥土的本身特性，采取了符合其本身特性的施工技術措施，施工過程中嚴格控制原材料、施工工藝的質量，取得了比較理想的效果。關鍵詞：濕陷性黃土，水泥、粘性土以及水泥土的特性，地基水泥土換填。引言：隨著水泥土地基處理施工技術的發(fā)展，同行業(yè)中并沒有針對這項技術進行詳細的論述。本文通過具體施工實例，總結了根據(jù)水泥、粘性土以及水泥土的本身特性進行施工質量的控制，并取得了良好效果的施工經(jīng)驗。一、工程概況神華準能新建鐵路巴準線點岱溝站還建車站綜合樓為六層框架結構，

2、建筑面積10856.83平方米，其中一層面積3018.36平方米，二五層每層面積為1670.8平方米，六層1073.01平方米；建筑高度23.58米，其中一層4.2米，二五層3.9米，六層3.6米，建筑耐火等級為二級，其中一層設兩個防火分區(qū)，二六層每層各設一個防火分區(qū)，各兩部疏散樓梯，均為封閉樓梯間。建筑設計使用年限為50年，抗震設防裂度7度。場地勘探深度范圍內的地基土主要為砂質黃土及砂巖泥巖互層，其表面層為砂質黃土：褐黃色、稍濕、中密，土質較均勻，巖芯散狀，局部夾有鈣質結核，厚度1020m。其下面為砂巖泥巖互層：紫紅色、灰白色，青灰色，強風化，泥質膠結，泥砂質結構，層狀構造，巖芯呈柱狀、塊狀

3、，節(jié)長1035cm，塊徑16m。地基承載力特征值fak=300kpa，該層未揭穿。原設計對砂質黃土地基采用灰土擠密樁進行處理，施工時發(fā)現(xiàn)成孔出現(xiàn)勁縮現(xiàn)象，無法進行灰土擠密樁的施工。后聯(lián)系設計單位、地勘單位、建設單位、監(jiān)理單位到現(xiàn)場查看，地勘單位對現(xiàn)場土質重新進行了勘探，發(fā)現(xiàn)其表面層砂質黃土的分為兩種：級自重濕陷性黃土，約04m厚，地基承載力130kpa。級普通土，約020m厚，地基承載力150kpa?？紤]到當?shù)厝鄙偈?，因此設計采取的處理措施為：建設場地范圍內濕陷性黃土全部挖除，基底下?lián)Q填1:4水泥土至級普通土下不小于300mm，每層300mm厚，分層夯實，壓實系數(shù)95%，換填后土層的地基承載

4、力特征值不低于150kpa。水泥和土按照1:4的體積比進行配比，配比完成后的水泥土應按照水泥土配合比設計規(guī)程要求進行無側限抗壓試驗、壓縮試驗、剪切試驗，檢測土體能否達到預定的壓實系數(shù)及地基承載力特征值?；娱_挖后經(jīng)過設計單位、地勘單位、建設單位、監(jiān)理單位到現(xiàn)場查看后，確定換填深度為3m。二、原材料的選擇和檢測 1、土料的選擇：現(xiàn)場基坑開挖出的土分為砂質黃土和粘性黃土，其中的砂質黃土具有濕陷性，不能作為水泥土換填的土料；其中的粘性黃土，現(xiàn)場查看不具有濕陷性，需要通過試驗檢測來確定是否能作為水泥土換填的土料。由于現(xiàn)場基坑中的粘性黃土數(shù)量不多，需要現(xiàn)場考察外運粘性土作為水泥土換填的土料。2、土料的檢

5、測：去現(xiàn)場粘性黃土和考察既定的取土場的土樣送至第三方試驗室進行檢測，檢測結果兩種土樣符合粘性土的要求，至此基坑現(xiàn)場的粘性黃土和取土場的粘性黃土確定為地基水泥土換填的土料，土料選擇時不得使用含有鹽漬土、膨脹土、凍土、有機質等不良粘性土料。3、水泥的選擇：水泥作為唯一的穩(wěn)定劑，其質量至關重要 ?？紤]到水泥土的拌合、運輸、攤鋪、整平、碾壓需要一個過程和一定時間要求，因此選擇終凝時間相對比較長的復合硅酸鹽水泥。通過考察當?shù)厮嗍袌龉闆r，決定采用初凝時間不小于4.5小時，標號為32.5水泥，進場后立即報監(jiān)理工程師見證取樣，待第三方實驗室檢測合格后方可投入使用。 4、水泥土的檢測：將水泥和土樣送至第三

6、方實驗室，試驗人員把水泥和土按照1:4的體積比進行配比，配比完成后的水泥土按照水泥土配合比設計規(guī)程要求進行無側限抗壓試驗、壓縮試驗、剪切試驗，檢測結果土體能達到預定的壓實系數(shù)及地基承載力特征值，將試驗結果送至設計方，設計方復核無誤后，最終確定上述水泥土的原材料可以使用。三、水泥土質量檢驗1、水泥換填土每層壓實厚度為300mm,采用水準儀進行檢測；水泥換填土每層壓實壓實系數(shù)95%，采用環(huán)刀法檢測；換填完成后水泥土地基其承載力特征值不低于150kpa，采用靜載試驗確定。2、檢測數(shù)量及部位(1)壓實度檢測：取樣部位，采取分層取樣檢驗，并在每層表面以下的2/3厚度處取樣，取樣點位置在各層的中間及離邊緣

7、150300mm；取樣數(shù)量，每200 m2一個點。(2)靜載試驗檢測：本工程地基換填面積在3000m2以上，因此按照：每300m2至少應有1點，每一獨立基礎下至少應有1點。四、施工機械選擇與工藝流程1、施工機械的選擇：(1)拌合：采用組合式WDZ-600型穩(wěn)定土拌合站進行水泥土的拌合，并且使用兩臺裝載機配合攪拌設備進行上土料，水泥的上料為水泥罐配合自動上料系統(tǒng)。(2)運輸：場外土運輸采用挖掘機和自卸汽車，場內土運輸采用自卸汽車。(3)攤鋪、整平：粗平采用裝載機，精平采用平地機。(4)碾壓：采用22t的壓路機和小型蛙式打夯機。(5)供電設備：TZH2-400-4型號發(fā)電機一臺，由于現(xiàn)場的供電系統(tǒng)

8、負荷不足。2、施工工藝流程：(1)拌合設備的標定：土料進料設備的標定和水泥進料的標定，標定時通知建設單位和監(jiān)理單位現(xiàn)場見證，合格后方可投入使用。(2)場外土的運輸：采用一臺挖掘機挖土，四臺自卸汽車運輸。(3)土料的加工：不得有草皮，大塊粒徑要打碎、過篩，使其粒徑不得超過50mm。(4)裝載機上料：將合格的土料用裝載機運輸至拌合設備的料倉。(5)水泥土拌和：土料和水泥料經(jīng)過拌合設備進行拌合，其時做好含水量檢測與調整。(6)方格網(wǎng)的布設：按照自卸汽車的方量和虛鋪厚度計算出面積，然后據(jù)此布設方格網(wǎng)。(6)水泥土的運輸：拌合好的水泥土通過出料口進入自卸汽車料斗內，然后汽車運輸?shù)幕觾?，卸水泥土拌合料時

9、注意按預先布設好的方格網(wǎng)進行。(7)水泥土的攤鋪、整平，粗平采用裝載機整平，精平采用平地機，邊角部位人工配合進行。(8)水泥土的施工層碾壓：采用22t的壓路機，邊角部位采用小型蛙式打夯機配合，碾壓時注意隨著整平的步伐進行，盡量避免不超過水泥土的初凝時間。(9)壓實度檢測；壓實和格后，通知第三方實驗室和監(jiān)理單位到現(xiàn)場進行檢測。(10)進行下層換填（檢測結果合格后）；(11)循環(huán)進行水泥土拌合、攤鋪、整平、碾壓、檢測、壓實度檢測，即可完成地基換填水泥土的施工。五、施工過程的質量控制1、為防止下雨時地表雨水直接匯入基坑、沖刷邊坡，基坑周圍開挖排水溝和集水坑，且按開挖平面進行合理布置，配備足夠水泵。2

10、、材料的進場檢測:本工程采用散裝32.5復合硅酸鹽水泥，按同一生產(chǎn)廠家、同一等級、同一品種、同一批號且連續(xù)進場的水泥，每500t做一次監(jiān)理工程師見證取樣檢測，實驗室檢測合格后方可投入使用；同一取土場每5000立方米做一次監(jiān)理見證取樣檢測，土料如有變化時必須再一次見證取樣檢測。3、組合式WDZ-600型穩(wěn)定土拌合站的進場檢驗及使用前的計量標定。4、水泥土的拌和。拌和時要保證做到水泥土拌合料均勻、色澤一致，沒有灰條、灰團和花面；拌和過程中，及時檢查拌合料的含水量，含水量宜略大于最佳含水量。氣溫高時還應注意水泥土表面補水。5、水泥土的卸料。由專人負責指揮自卸汽車的倒料，嚴格按照已測設好的方格網(wǎng)進行倒

11、料，以保證虛鋪厚度的均勻。6、水泥土的攤鋪和整平。拌合料虛鋪厚度按350mm，用裝載機將拌合料攤鋪和整平。整平時分兩道工序，即粗平和精平，粗平采用裝載機，精平采用平地機，對邊角部位平地機精平不到位的地方，可采用人工配合平地機機的方式進行。7、水泥土的壓實。水泥土拌合料整平后，用低頻高幅振動壓路機（22T）在換填全寬內相鄰交錯排列進行碾壓，由外側向內側進退式進行碾壓。碾壓時，重疊1/2輪寬，后輪超過兩段的接縫處。壓路機的碾壓速度頭兩遍采用1.51.7km/h，以后采用2.02.5km/h。先靜壓2遍，再弱振1遍、強振2遍、弱振1遍，最后再靜壓2遍的操作程序收光平整表面?？v向搭接長度不小于2m，上

12、下兩層填筑接頭錯開3.0m以上。對局部表面不平整處要及時補平、補壓。碾壓完成后，按規(guī)定進行幾何尺寸和壓實標準檢查。檢查內容見下表，合格地段按規(guī)定進行后期修整養(yǎng)護，不合格處及時進行補壓，直到合格為止，進入修整養(yǎng)護階段。已完成的填筑地段要控制車輛通行，防止表層擾動破壞。填筑外形尺寸允許偏差序號項目允許偏差1高程±10mm3中線至邊緣距離+200mm4寬度不小于設計值5橫坡±0.5%6平整度不大于10mm7厚度-20mm碾壓時注意如下事項：（1）碾壓過程中，水泥穩(wěn)定土的表面始終保持濕潤，如水分蒸發(fā)過快，及時補灑少量的水。（2）經(jīng)過拌和、整形的水泥穩(wěn)定土，在水泥初凝前或試驗確定的延

13、遲時間內完成碾壓，并達到要求的密實度，同時無明顯的輪跡。8、水泥土的養(yǎng)護。水泥土施工層經(jīng)壓實成型后，應及時進行灑水養(yǎng)護，保證施工層水泥土的合理含水量，避免水泥凝結時缺水。全部施工層完成后，采用灑水車灑水、薄膜或彩條布覆蓋的方法保濕養(yǎng)護7d，每天灑水的次數(shù)視氣候而定，以保證整個養(yǎng)護期間水泥土層表面始終保持濕潤。9、施工工序控制。(1)保證機械設備完好，各級人員分工明確，生產(chǎn)安排合理有序，嚴格按照工藝要求施工。(2)嚴格控制填料質量，所用填料必須與取樣試驗的土質一致，若發(fā)現(xiàn)有灰綠、灰白色，有蠟面光澤，滑膩感極強的土應全部清除，同時應通過試驗確定該土場是否可用。(3)以壓實度為試驗檢測工作的核心，當壓實度不能達到設計要求時，應仔細檢查填料質量、含水量、松鋪厚度等，查明原因并采取相應措施，必須保證每層的壓實度滿足設計要求。 (4)試驗檢測工作要及時到位，保證數(shù)據(jù)真實可靠。 (5)注意