论文部分内容阅读
【摘要】：土壤固化剂作为一种合成材料，对不同粒径的土壤有很好的固化作用，且施工与使用中具有节能、环保、强度高、水稳定性良好、造价低廉的优点，在多个领域得到了广泛推广。本文结合土壤固化剂特点，就土壤固化剂在道路施工中的应用及施工注意事项进行了简要的探讨。
【关键词】：道路施工土壤固化剂施工工艺
中图分类号：U41文献标识码： A 文章编号：
引言
软弱地基处理一直是困扰道路工程建设的一个难题。在我国干线公路，特别是高等级公路建设中，普遍采用石灰稳定土、水泥稳定土等各种综合稳定土类底基层，但这些方法经常带来土体强度不够、容易产生收缩裂缝、受环境温度影响较大、工程费用增加、生态环境破坏等方面的问题。土壤固化剂作为一种新型的土壤固化材料，它的出现、研究与应用解决了软弱地基处理中很多实际问题，其固化土体具有速度快、强度高、稳定性好等优点。
一、原材料的选择与技术要求
土壤固化剂采用电离子溶液类固化剂，技术性能指标应符合现行行业标准《土壤固化剂》CJ/T3073-1998的规定。石灰应采用消石灰或生石灰粉，消石灰中不得含有未消解的生石灰颗粒，石灰等级应在三级以上。水泥应符合国家技术标准的要求，宜采用42.5MPa的普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥或火山灰质硅酸盐水泥。土应选用塑性指数12～26的土质，不能使用液限大于50%、塑性指数大于26的粘质土、以及淤泥、沼泽土、含草皮土、生活垃圾和腐殖质土。水应采用饮用水或PH值大于或等于6的水。
二、配合比设计要求
土壤固化剂固化水泥石灰土，其中水泥占干土重量为2%，石灰占干土重量为3%。固化剂浓缩液掺入剂量建议值为0.014%（重量比），掺入剂量变化范围取为0.012～0.018％，可根据试验进行确定。可以通过击实试验确定各层混合料的最佳含水量和最大干密度。施工现场采用的石灰用量或土壤固化剂用量应高出试验确定的剂量：石灰应增加干土重量的1~2%，土壤固化剂水溶液（稀释后）应增加干土重量的0.1%~0.2%。
三、无侧限抗压强度
无侧限抗压强度是指试件在20±2℃条件下养生7天后的抗压强度，是道路基层混合料的主要性能指标。水泥石灰固化土路床7d强度 (标准养护6d，浸水1d) 要求大于0.8MPa，14d强度 (标准养护6d，浸水8d) 要求大于1.2MPa，压实度不小于96%。
四、固化剂施工工艺
1、施工准备
(1)施工前应按设计要求进行各种原材料、混合料配合比、灰剂量标准曲线、标准击实、强度等试验。(2)现场取土，清除草根、树根、石块等杂物。土块最大尺寸不应大于15mm，土的塑性指數要不大于26，不小于8。(3)生石灰应在使用前7-10天充分消解，含水量适中，并用10mm孔径的筛子筛除生石灰残渣。(4)检测土中的含水量，符合固化剂混合料的最佳含水量要求，当不能满足要求时，应对土采取处理措施。湿拌法宜大于最佳含水量的1%-2%。(5)根据道路的长度、宽度、路基厚度、最大干密度、石灰和固化剂的配合比，计算石灰与固化剂的用量。将水与固化剂按150-200:1的比例稀释浓缩液。
2、施工放样
在路基上布设中线。直线段每15m-20m设标桩，平曲线段10m-15m设标桩，并在两侧路肩边缘外每0.3m-0.5m设标桩标注桩号，并测出该桩号的设计标高。
3、运输
用挖掘机装车，自卸汽车运输，将合格的素土运至现场，卸料时设专人指挥，素土铺筑范围要超出设计边线0.3m以上，用推土机整平。
4、摊铺石灰
根据固化剂石灰土的厚度和最大干密度及石灰的配合比，计算石灰的摊铺厚度，用自卸汽车将充分消解的石灰运至路基上，由人工摊铺，并及时检测铺筑厚度，确保石灰用量。
5、素土与石灰拌和
用路拌机将石灰土结合料拌和均匀，达到拌和后的石灰土色泽一致，控制路拌机的速度不大于3km/h，避免有未掺拌的“素土”夹层，在边角等部位由人工处理。在开始拌和时，要标定拌和深度，且不得更改，两次拌和宽度要重叠20cm。
6、水泥与石灰土拌合
根据固化剂固化水泥石灰土的宽度、厚度及预定的干密度、水泥剂量，计算出每袋水泥的间距，在固化层上安放标记；根据纵横间距划出方格，在每方格内将一袋水泥卸在指定位置，检查有无遗漏和多余；用刮板将水泥均匀摊开，并注意使每袋水泥的摊铺面积相等。水泥摊铺完后，表面应没有空置，也没有水泥过分集中地点。采用宝马拌和机拌合均匀。
7、喷洒固化剂稀释溶液
首先将洒水车装水，再将固化剂浓缩液倒入洒水车中，稀释浓度要结合土的天然含水量，当拌合土含水量较低时，稀释浓度取低值，否则相反。同时参考施工当日的气温情况，然后将适宜的稀释液均匀的喷洒在水泥石灰土的表面。确保在一定面积内固化剂掺量准确、均匀，且混合料含水量大于最佳含水量1%-2%。在道路纵坡大于20%时要配合紧密，防止固化剂液体流失，配合比不均匀。加入固化剂的水泥石灰土必须在24h内碾压成型。
8、路基整型
将拌和好的混合料运到道路中进行摊铺，立即用平地机整形。在直线段，平地机由两侧向路中心进行刮平；在平曲线，平地机由内侧向外侧进行刮平。用推土机在初平的路段上快速排压一遍，以暴露潜在的不平整。对于局部低洼处，应将其表层5cm以上翻松，并用新拌和的混合料进行找平。再用平地机整形一次，应将高出的料直接刮出路外，不应形成薄层填补现象。每次整形都应达到规定的坡度和路拱，并应注意接缝必须顺适平整。在整形过程中，严禁任何车辆通行，并保持无明显颜色不一现象。
9、碾压
整型后的混合料路基在最佳含水量时压实，表层含水量不足时，先洒水再进行碾压。先用180KN及以上的三轮压路机静压一遍，再用振动压路机进行碾压。碾压时重叠部分为1/2轮宽，一般需碾压6～8遍，应使各部分碾压到的次数尽量相同，路面的两侧应多压2~3遍。后轮超过两段接缝处，碾压时控制压路机的速度不大于3km/h，不得在未成型的道路上调头或急刹车，达到压实度要求，碾压表面无明显轮迹。在碾压结束之前，用平地机再终平一次，使其纵向顺适，路拱符合设计要求。终平应仔细进行，必须将局部高出部分刮除并扫出路外；对局部低洼之处，不再进行找补，可留待铺筑上层时处理。
10、喷洒封层
碾压完成后，立即喷洒固化剂水溶液封层，喷洒均匀，不得漏洒。
11、养生
养护期不应少于7天，且洒水养生不能间断，未达到强度要求之前，禁止各类车辆通行。
五、质量要求与检查验收
1、施工中，应建立健全工地试验、质量检查以及工序间的交接验收等规章制度。试验、检测、验收，应做到原始记录齐全、数据准确和资料完整。
2、施工单位应设有对所用材料进行压实度、平整度等各项室内试验的试验室和工地检测的设备和仪器。
3、每道工序完成后，均应进行检查验收，合格后方可进行下道工序。经检测不合格的，应进行翻修，达到合格要求。
六、施工注意事项
1、现场拌和灰土时一定要保证灰土粒径不大于15mm，且要把灰土中的杂质、未消解的灰块、石块、大粒径灰块剔除干净；
2、不要直接在土壤中加入固化剂浓缩液，要按150~200：1或更高的体积比用水稀释固化剂浓缩液，稀释浓溶液时，应把固化剂浓缩液加入水中，不要把水加到固化剂浓缩液中；
3、整型后的混合料应在最佳含水量时压实，当表层含水量不足时，应洒水再进行碾压。
4、碾压时下层不能挂振进行碾压，上层可进行强振碾压。
5、混合料碾压成型后，不应忽干忽湿，养护期不应少于7天，且由于本工程土壤的特殊性，洒水养生不能间断，未达到强度要求之前，禁止各类车辆通行。
结束语
固化土的各项路用性能满足规范要求，抗压强度、回弹模量、承载比等物理力学指标随着掺量的增加而增大，当固化剂掺量在0.012%～0.018%之间时，在保证工程质量的同时，工程造价较低。用固化剂代替水泥加固基层土，不需大量挖弃土方，可节省运输和开挖费用，其施工工艺和普通路基施工工艺基本相同，施工机械也大体一致，简单可靠且经济性合理，土壤固化剂加固土在公路路基工程的应用具有广泛的前景。
参考文献
[1]蒋永能.土壤固化剂在道路工程中的试验应用[J].中外公路，2010，30(1).
[2]丁东欧.浅析道路施工中土壤固化剂的施工工艺[J].城市建设理论研究（电子版），2012，(3).
[3]加武荣.LZSS土壤固化剂在路基基层施工中的应用[J].科技情报开发与经济，2009，19(21):209-211.
【关键词】：道路施工土壤固化剂施工工艺
中图分类号：U41文献标识码： A 文章编号：
引言
软弱地基处理一直是困扰道路工程建设的一个难题。在我国干线公路，特别是高等级公路建设中，普遍采用石灰稳定土、水泥稳定土等各种综合稳定土类底基层，但这些方法经常带来土体强度不够、容易产生收缩裂缝、受环境温度影响较大、工程费用增加、生态环境破坏等方面的问题。土壤固化剂作为一种新型的土壤固化材料，它的出现、研究与应用解决了软弱地基处理中很多实际问题，其固化土体具有速度快、强度高、稳定性好等优点。
一、原材料的选择与技术要求
土壤固化剂采用电离子溶液类固化剂，技术性能指标应符合现行行业标准《土壤固化剂》CJ/T3073-1998的规定。石灰应采用消石灰或生石灰粉，消石灰中不得含有未消解的生石灰颗粒，石灰等级应在三级以上。水泥应符合国家技术标准的要求，宜采用42.5MPa的普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥或火山灰质硅酸盐水泥。土应选用塑性指数12～26的土质，不能使用液限大于50%、塑性指数大于26的粘质土、以及淤泥、沼泽土、含草皮土、生活垃圾和腐殖质土。水应采用饮用水或PH值大于或等于6的水。
二、配合比设计要求
土壤固化剂固化水泥石灰土，其中水泥占干土重量为2%，石灰占干土重量为3%。固化剂浓缩液掺入剂量建议值为0.014%（重量比），掺入剂量变化范围取为0.012～0.018％，可根据试验进行确定。可以通过击实试验确定各层混合料的最佳含水量和最大干密度。施工现场采用的石灰用量或土壤固化剂用量应高出试验确定的剂量：石灰应增加干土重量的1~2%，土壤固化剂水溶液（稀释后）应增加干土重量的0.1%~0.2%。
三、无侧限抗压强度
无侧限抗压强度是指试件在20±2℃条件下养生7天后的抗压强度，是道路基层混合料的主要性能指标。水泥石灰固化土路床7d强度 (标准养护6d，浸水1d) 要求大于0.8MPa，14d强度 (标准养护6d，浸水8d) 要求大于1.2MPa，压实度不小于96%。
四、固化剂施工工艺
1、施工准备
(1)施工前应按设计要求进行各种原材料、混合料配合比、灰剂量标准曲线、标准击实、强度等试验。(2)现场取土，清除草根、树根、石块等杂物。土块最大尺寸不应大于15mm，土的塑性指數要不大于26，不小于8。(3)生石灰应在使用前7-10天充分消解，含水量适中，并用10mm孔径的筛子筛除生石灰残渣。(4)检测土中的含水量，符合固化剂混合料的最佳含水量要求，当不能满足要求时，应对土采取处理措施。湿拌法宜大于最佳含水量的1%-2%。(5)根据道路的长度、宽度、路基厚度、最大干密度、石灰和固化剂的配合比，计算石灰与固化剂的用量。将水与固化剂按150-200:1的比例稀释浓缩液。
2、施工放样
在路基上布设中线。直线段每15m-20m设标桩，平曲线段10m-15m设标桩，并在两侧路肩边缘外每0.3m-0.5m设标桩标注桩号，并测出该桩号的设计标高。
3、运输
用挖掘机装车，自卸汽车运输，将合格的素土运至现场，卸料时设专人指挥，素土铺筑范围要超出设计边线0.3m以上，用推土机整平。
4、摊铺石灰
根据固化剂石灰土的厚度和最大干密度及石灰的配合比，计算石灰的摊铺厚度，用自卸汽车将充分消解的石灰运至路基上，由人工摊铺，并及时检测铺筑厚度，确保石灰用量。
5、素土与石灰拌和
用路拌机将石灰土结合料拌和均匀，达到拌和后的石灰土色泽一致，控制路拌机的速度不大于3km/h，避免有未掺拌的“素土”夹层，在边角等部位由人工处理。在开始拌和时，要标定拌和深度，且不得更改，两次拌和宽度要重叠20cm。
6、水泥与石灰土拌合
根据固化剂固化水泥石灰土的宽度、厚度及预定的干密度、水泥剂量，计算出每袋水泥的间距，在固化层上安放标记；根据纵横间距划出方格，在每方格内将一袋水泥卸在指定位置，检查有无遗漏和多余；用刮板将水泥均匀摊开，并注意使每袋水泥的摊铺面积相等。水泥摊铺完后，表面应没有空置，也没有水泥过分集中地点。采用宝马拌和机拌合均匀。
7、喷洒固化剂稀释溶液
首先将洒水车装水，再将固化剂浓缩液倒入洒水车中，稀释浓度要结合土的天然含水量，当拌合土含水量较低时，稀释浓度取低值，否则相反。同时参考施工当日的气温情况，然后将适宜的稀释液均匀的喷洒在水泥石灰土的表面。确保在一定面积内固化剂掺量准确、均匀，且混合料含水量大于最佳含水量1%-2%。在道路纵坡大于20%时要配合紧密，防止固化剂液体流失，配合比不均匀。加入固化剂的水泥石灰土必须在24h内碾压成型。
8、路基整型
将拌和好的混合料运到道路中进行摊铺，立即用平地机整形。在直线段，平地机由两侧向路中心进行刮平；在平曲线，平地机由内侧向外侧进行刮平。用推土机在初平的路段上快速排压一遍，以暴露潜在的不平整。对于局部低洼处，应将其表层5cm以上翻松，并用新拌和的混合料进行找平。再用平地机整形一次，应将高出的料直接刮出路外，不应形成薄层填补现象。每次整形都应达到规定的坡度和路拱，并应注意接缝必须顺适平整。在整形过程中，严禁任何车辆通行，并保持无明显颜色不一现象。
9、碾压
整型后的混合料路基在最佳含水量时压实，表层含水量不足时，先洒水再进行碾压。先用180KN及以上的三轮压路机静压一遍，再用振动压路机进行碾压。碾压时重叠部分为1/2轮宽，一般需碾压6～8遍，应使各部分碾压到的次数尽量相同，路面的两侧应多压2~3遍。后轮超过两段接缝处，碾压时控制压路机的速度不大于3km/h，不得在未成型的道路上调头或急刹车，达到压实度要求，碾压表面无明显轮迹。在碾压结束之前，用平地机再终平一次，使其纵向顺适，路拱符合设计要求。终平应仔细进行，必须将局部高出部分刮除并扫出路外；对局部低洼之处，不再进行找补，可留待铺筑上层时处理。
10、喷洒封层
碾压完成后，立即喷洒固化剂水溶液封层，喷洒均匀，不得漏洒。
11、养生
养护期不应少于7天，且洒水养生不能间断，未达到强度要求之前，禁止各类车辆通行。
五、质量要求与检查验收
1、施工中，应建立健全工地试验、质量检查以及工序间的交接验收等规章制度。试验、检测、验收，应做到原始记录齐全、数据准确和资料完整。
2、施工单位应设有对所用材料进行压实度、平整度等各项室内试验的试验室和工地检测的设备和仪器。
3、每道工序完成后，均应进行检查验收，合格后方可进行下道工序。经检测不合格的，应进行翻修，达到合格要求。
六、施工注意事项
1、现场拌和灰土时一定要保证灰土粒径不大于15mm，且要把灰土中的杂质、未消解的灰块、石块、大粒径灰块剔除干净；
2、不要直接在土壤中加入固化剂浓缩液，要按150~200：1或更高的体积比用水稀释固化剂浓缩液，稀释浓溶液时，应把固化剂浓缩液加入水中，不要把水加到固化剂浓缩液中；
3、整型后的混合料应在最佳含水量时压实，当表层含水量不足时，应洒水再进行碾压。
4、碾压时下层不能挂振进行碾压，上层可进行强振碾压。
5、混合料碾压成型后，不应忽干忽湿，养护期不应少于7天，且由于本工程土壤的特殊性，洒水养生不能间断，未达到强度要求之前，禁止各类车辆通行。
结束语
固化土的各项路用性能满足规范要求，抗压强度、回弹模量、承载比等物理力学指标随着掺量的增加而增大，当固化剂掺量在0.012%～0.018%之间时，在保证工程质量的同时，工程造价较低。用固化剂代替水泥加固基层土，不需大量挖弃土方，可节省运输和开挖费用，其施工工艺和普通路基施工工艺基本相同，施工机械也大体一致，简单可靠且经济性合理，土壤固化剂加固土在公路路基工程的应用具有广泛的前景。
参考文献
[1]蒋永能.土壤固化剂在道路工程中的试验应用[J].中外公路，2010，30(1).
[2]丁东欧.浅析道路施工中土壤固化剂的施工工艺[J].城市建设理论研究（电子版），2012，(3).
[3]加武荣.LZSS土壤固化剂在路基基层施工中的应用[J].科技情报开发与经济，2009，19(21):209-211.