浅谈抗水性自修复稳定土施工质量控制

浅谈抗水性自修复稳定土施工质量控制

薄海兵1, 于戈2  ,朱招3  ,王浩4

苏州新建元城市发展有限公司  江苏省  苏州市 215000

2.中建国际工程有限公司   安徽省  合肥市  230000

3.苏州新建元城市发展有限公司   江苏省  苏州市 215000

4.中建国际工程有限公司  安徽省  合肥市  230000

摘要：以苏州宿迁工业园区拓园发展项目市政工程一期项目五条路中石湖路为例，结合施工现场情况、设计及规范要求对抗水性自修复稳定土底基层的工艺施工过程、施工质量控管、施工存在质量缺陷、施工关键环节及注意事项进行论述。结合施工现场质量成果，主要问题存在于材料的配比控制，相较于实验室得到的数据，在施工现场要结合实际相对增加。

关键词：抗水性自修复稳定土；材料控制；工艺；质量控制；

根据目前的中国市政道路来看，大部分地区采用的都是水泥石灰稳定土或者石灰土作为道路的底基层，水泥石灰稳定土或石灰稳定土底基层可以形成一个良好的板面，类似于混凝土防水板性质，并且底基承受荷载大且稳定。本项目五条路，一条路采用抗水性自修复稳定土。结合江苏省宿迁市地质情况，大部分区域属于砂质粉土、黏土、粉砂、粉质黏土等。根据道路建设经验，江苏地区土质较差、含水量偏高因此底基层施工材料及质量对道路的整个质量起到至关重要的影响。下面就该项目使用抗水性自修复稳定土施工质量控制进行阐述。

1、工程概况

新建石湖路东段位于苏宿工业园区内，为规划城市支路，道路全长约409.308米。设计速度不超过30km/h，路面结构设计荷载为BZZ-100，路面类型为沥青砼路面，抗震设防烈度为8度。

2、材料要求

2.1土

现场可用土质为粉质土、沙质土等、黏质土、碱渣等，结合施工现场实际情况，本项目采用粉质土进行施工，并取得不错成效。

所用的基层稳定土施工前，必须对土质的颗粒进行严格的分析，对液限和塑性的指标、土质里的各种有机物、具有腐蚀作用的硫酸盐进行试验分析，如土质塑性指数超过设计要求，利用石灰与土进行封闷，使其液限指数达到要求，对于土质有机含量超过10%的土，严禁使用在施工现场。

根据试验结果分析，道路上及两侧取土符合设计对土的要求，所以道路两侧开挖取土可以利用在本工程上。沿线土质塑性指数在7-15之间，根据现场颗粒结构分析，土中含沙量小、粒径小，符合技术要求可以利用。土使用前进行晾晒并且粉碎过筛，最大尺寸不得超过15mm。

2.2水泥

本项目采用42.5的普通硅酸盐水泥。水泥的刚开始凝固时间在3小时之内事宜且最终凝固时间范围为6到10小时事宜。水泥的安定性应合格。严禁使用已受潮变质的水泥。

2.3水

根据规范及设计要求，居民生活的饮用水可直接作为基层、底基层材料拌和与养生用水。本工程对地下水进行检测，水中碱含量达到1700左右，pH酸碱度超过5，氯离子含量较低，不宜使用，就近选择附近的生活自来水水源。

2.4 SRR型土壤固化剂

外观呈均匀状态，不应有沉淀或絮状现象，含固量（%）≥40。密度应满足生产厂控制值的±0.03以内，pH酸碱度为6.5-8.5。溶解性要求为完全溶解，改性水分散环氧基齐聚物含量≥5%。

2.3石灰

施工现场生石灰中的有效氧化钙加氯化镁含量不得低于65%；生石灰中含有的杂志未消化含量不得超过17%。消石灰中有效的氧化钙加氯化镁含量不得低于55%；小于4%的含水率；消石灰经过过筛直径不得大于10mm。施工前，所用石灰经过消化，消化完成后进行检测是否消化完全及直径是否能满足要求。

3、配合比要求

（1）步骤：材料选择与试验→击实试验（确定最佳含水率）→7d无侧限抗压强度试验（确定最佳水泥或者石灰用量及固化剂用量）→稳定土性能验证（抗水性能和自修复性能，不合格重新做）→合格→完成配合比设计。

（2）对现场进行取土、水泥、石灰及固化剂进行取样送实验室进行配比研究。根据实验结果分析，适当选择无机结合料掺入，直至达到设计要求方可投入使用。

（3）根据实验室做试验评定，本项目水泥掺量采用5%，固化剂掺量采用万分之2.8。

（4）因受环境、天气及材料影响，现场实际采用水泥比试验室评定的水泥使用量适当增加0.7%左右。确保施工质量得到保证。

（5）因天气炎热，施工过程中含水率比试验确定的最佳含水率增加0.5%左右。

4、抗水性自修复稳定土施工工艺

现场准备（下承层准备、放样）→摊铺土（石灰处理）→洒水、闷料→固化剂喷洒→拌合→水泥铺洒→拌合→整形→碾压

4.1施工一般规定

施工时采用三种方式相结合，即角落人工摊铺、大面采用推土机进行摊铺、然后利用平地机进行大面推平。稳定土施工时在2小时完成碾压成型。施工选择在7月份施工，高温有利于成型机质量控制，避免雨天施工。

4.2原地面施工要求

本工程大部分区域需要开挖。开挖完成后对路的原基层进行压标高、宽度、压实度等进行检测，检测不合格部位进行处理。施工过程中，采用大挖机进行挖土，挖至设计标高高20厘米采用人工开挖，防止扰动原基层。在低洼坑洞位置，及时填补压实，对搓板和槽辙及时刮除，对土质密实度未符合要求部位进行洒水并重新碾压，达到设计要求。

4.3施工放样

测量人员在道路两侧做好控制点，对现场高程、位置及时进行复测，偏位及时进行纠正。在平直路段，设置17米左右为一个测量桩，平曲段12米左右设置一个测量桩。

4.4确定材料用量

根据抗水性自修复稳定土的厚度、密度、水泥及固化剂用量，计算单位面积稳定土所需的水泥、水、固化剂、土等的重量。施工所用40厘米厚抗水性自修复稳定土约4000m³。

4.5布土

根据实验室试验数据，土层松铺为1.55适宜。对检验合格对的土提前一天运至现场，然后铺设在路段，利用推土机将土层摊铺平整。铺设过程中对土块、砂石及大颗粒杂物清理干净。当摊铺土层中含有大量土块时，利用机械进行粉碎或局部人工粉碎。

摊铺完成后的土质应平整，并根据图纸要求进行相应起拱，检测铺土的厚度是否符合设计要求。设计要求铺设20厘米一层，现场施工时实际铺设厚度为27厘米左右后用振动压路机静压1-2遍压实。

部分稳定土需要添加石灰，结合现场试验情况进行加入石灰。铺设石灰时，采用人工铺洒均匀，及时核对石灰用量，防止超撒。

4.6洒水

土质较干时， 对土进行洒水处理，然后闷一夜，土的最佳含水率为4%左右。

部分需要添加石灰的稳定土，将石灰和土拌合在一起并且保证均匀，然后闷一夜。如果不进行闷料，后期路面会出现开裂起鼓问题。

4.7固化剂施工

根据设计要求，此工程的固化剂稀释配合比为万分之2.8，但实际现场施工时增加剂量的0.5%-1%。稀释过程中，充分把固化剂溶解摇均匀。固化剂稀释液喷涂前必须进行试喷，以便控制好喷涂质量。根据喷涂的用量合理控制车速，使喷涂面均匀，固化剂喷涂分两遍进行。

4.8拌合

采用路拌机沿着路面进行拌合，让固化剂与土壤充分接触，接触的表面积越大，混合得越好。结合施工现场情况，此路划分为3个拌合段，约130米左右为一个拌合段，施工机械拌合过程中对拌合均匀性、深度等及时进行抽查，每段抽查不得少于6处，防止部分出现原土夹层。要求拌合深度达到下承层便面1厘米左右，便于上下层的连接。拌合后的土层要求颜色无较大差别、表观观察不到成团、成条及花面的原土。然后进行取样试验，要确保整个拌合过程在2h内完成。拌合的次数不低于2遍。

4.9水泥

根据配合比计算水泥用量，然后用石灰在路面画好方格形状，保证每个方格内使用的石灰用量相同。用刮板在每个方格中将水泥均匀摊铺，保证每个方格面内单位面积用量相同。

4.10二次拌合

石灰铺洒完成后，拌合次数控制在两次左右。拌合过程中，对拌合路面进行检测拌合料的含水率，含水率控制高于原设计要求含水率值的2%左右。稳定层拌合结束后土层颜色应相同，无色差。

4.11整平碾压

土层拌合符合要求后，及时采取平地机进行工作面平整，整平完成后用轮胎压路机对整平路面进行压实，压实度符合设计要求。对局部坑洼地方用稳定土进行填补找平，再进行碾压。对局部高出的部位进行人工刮抹并清理。利用轮胎压路机对路面进行反复碾压，根据施工现场碾压情况，碾压4此左右达到设计要求压实度。整平过程中检查铺设厚度是否符合设计要求，并按设计要求进行纵横找坡。整平在1.5小时内完成，碾压在3小时内完成。压路机碾压速度前两遍为1.6km/h左右，后两遍为2.3km/h左右。碾压过程中，不得进行紧急制动和掉头作业，保持稳定层面层湿润。根据天气情况，对拌合料的面层及时进行均匀喷洒，严禁超喷损坏拌合料。

4.12接缝处理

前后两个施工作业面交接部位，采取搭接拌合，前一段预留4米左右不得铺设稳定土，待下一段施工时一起加水泥进行拌合。根据施工段，在完成碾压的施工段端部预留2米左右采用木方或者钢楞进行围挡，下一段施工时将木方或者钢楞清除干净后，安排人工挖出与道路垂直向下的断面，然后交接部位施工采用人工进行拌合。

4.13养生

碾压完成后及时进行检测标高、压实度、土层平整度、道路中线位置、厚度、边坡等，待相关技术要求符合设计要求后进行养生。施工完成后的土层必须进行不低于7天的洒水养生。为保护土层含水量符合设计要求，洒水后立即覆盖塑料薄膜。养生期间，已施工完成的稳定层进行封闭，严禁车辆进入，防止破坏稳定层。

5、施工过程存在的问题及处理方法

5.1表面起皮

不管是采用新型材料或者采用水泥石灰稳定土基层，表面都会出现一些起皮现象。结合经验，发生起皮有以下几种情况：（1）部分路面薄弱层贴补导致形成区域滑动面；（2）稳定层表面干燥，水分缺乏或者水分太多，导致压路机压过形成表面出现麻点，并且碾压次数越多麻点越多，容易导致表皮移动而起皮。第一种问题的解决办法是稳定层整平时不得随意补料，补料时增加补料范围及深度；第二种问题解决办法时，严格根据试验时测的含水量数据进行洒水，洒水后及时进行养护。

5.2压实度

对于抗水性自修复稳定土也存在一个普遍的问题，压实度未达到设计要求。首先在路拌过程中因为各种材料的配比往往不能跟试验室测的数据准确，所以就会导致压实度存在一定的难度，其次压路机的压实遍数、重量也是一个重要因素。根据施工现场测的压实数据，部分混合料配比较高的部位测的强度比配比低的路段强度低，侧面反映一个问题：强度与混合料的配比呈正向发展，压实度与混合料配比呈逆向发展。对于压实度问题的解决，控制的关键是配合比材料的控制，根据试验时比重进行现场配比施工，这样就会有效地解决压实度问题。如果太高要求追求压实度，这样会导致材料配合比出现严重的误差。压路机碾压之前对试验段进行分析，取最优压实次数和重量可以有效控制。稳定土的摊铺厚度不得过大且粒径要符合设计要求，过大会导致压的不密实或者局部突出。

6、施工质量控制

稳定层施工时的质量控制主要是材料的把控，要根据试验确定的数据进行，加强施工过程中的验收。在施工过程中出现质量问题时，对出现缺陷的区域适当增加检验的面积、频率等。如果有必要，对出现问题严重部位进行返工处理。施工结束后，应开展质量检查和验收，合格后方可进行下一个工序。凡经检验不合格的部分，必须进行整改重做。 施工结束后 7d~10d 内对弯沉值进行检测，不满足要求的需返工处理。养生期达到 7d 后应通过钻取芯样的方式检查稳定土材料的整体成型情况，并对芯样的高度进行测量，取出完整芯样时方为合格，取芯频率为每一作业段不少于 9 个。当取出的试件不符合要求时，增加取样个数，并进行处理。

7、施工注意事项

抗水性自修复稳定土作为一种较少使用的新型路面结构层，对土质要求严格，施工相较于一般路基施工难度大，但施工时严格按照实验室材料配比、工艺精心计划、施工安排合理便可以施工出一个合格稳定层。结合本项目经验，得到以下启示：

（1） 施工过程中，严格控制水泥的初凝和终凝时间。水泥使用量越大，水泥的延迟所用时间就会受到很大影响。根据现有的规范，稳定土的强度、干密度都是采用重型压实、标准养护的条件下取得实验值，这就与现场施工有很大区别。现场施工时受环境、温度、工艺的影响，导致施工时测的数值与试验测的数值存在一定差异。究其原因，施工现场对材料的用量一定要把控好。

（2）抗水性自修复稳定土的压实，选择压路机型号为25吨的重型压路机，不然压实度达不到设计要求。碾压过程中，不能靠增加压实遍数来达到压实度，如果靠压实遍数达到压实度，会导致剪切破坏。施工时，一定要根据自身施工土层环境确定最佳压实遍数。

（3）抗水性自修复稳定土碾压时的含水量控制，考虑水分蒸发，适当高出最佳含水量+2%左右，这样压实出来的路面观感更好。

8、结语

结合本工程施工经验，抗水性自修复稳定土施工质量的提升，我们不仅仅要控制好人为因素，还要控制好材料、机械地选择，尤其施工前对材料配比的试验、施工过程中对材料配重的投入使用准确等。百年大计，质量为本，工程中的每个细节都可能影响到施工质量的最终效果，对于我们管理人员而言，不仅仅对质量要有一颗敬畏之心，更要有一种担当负责的工作态度。

参考文献

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