(中國水電基礎局有限公司西藏分公司,拉薩,850000)
水泥土是在松散的土料中摻入適量水泥,經(jīng)拌合得到的混合料。經(jīng)過壓實和養(yǎng)護,在水解、水化、離子交換、硬凝、碳化等作用下,其結構致密,具有足夠的水穩(wěn)定性、強度和抗變形能力,是一種造價低廉、施工簡單、質量容易控制的建筑材料。近年來,水泥土被廣泛應用于水利水電工程基礎中,通過平鋪夯實水泥土層,形成建筑地基或墊層,可以加固增強地基;利用水泥土的水硬性、高密度、抗凍脹、抗水溶等特點,用于建筑物地基防滲,可以形成防滲鋪蓋。獨山翻板壩工程采用水泥土墊層作為基礎防滲并提高地基承載力,取得了較好的效果。
獨山翻板壩工程位于六安市裕安區(qū)獨山鎮(zhèn)西淠河主干河道上,主要作用是改善枯水期景觀效果,攔蓄河道徑流,雍高水位發(fā)電,主要建設內容包括:翻板壩、沖砂閘、空箱翼墻、扶臂式擋墻等。根據(jù)設計要求,在該工程翻板壩、沖砂閘和擋墻混凝土基礎下設置90cm厚水泥土墊層,要求水泥摻量為水泥土總重的10%,水泥土設計壓實度不小于96%。
水泥土所用土料為粘土,在施工之前必須去除所有樹根草根等雜物;水泥采用普通硅酸鹽水泥(P.O42.5),嚴禁使用過期失效水泥。
施工工藝:基底處理→測量放線→建基面驗收→土料運輸和鋪填→鋪攤水泥→拌合→碾壓→取樣檢測→養(yǎng)護。
水泥土施工前需檢查基層并清理表面的浮土和雜物,在平整好的工作面上設指示樁,進行高程測量。在指示樁上用紅漆標出松鋪頂面位置。
土料運至施工現(xiàn)場回填區(qū)后,后退法卸料,合理布置堆料間距,用反鏟挖掘機攤鋪土料,每層鋪厚35cm左右。對于邊角處機械不能到達的部位,則用人工整平,使其達到要求的厚度和平整度。
土料攤鋪完畢后根據(jù)計算的水泥用量規(guī)劃方格網(wǎng)(以100kg水泥摻量為基準),用石灰打灰格,在網(wǎng)格中人工攤鋪水泥,以保證水泥土中水泥摻量均勻,同時攤鋪過程中應保持每袋水泥的攤鋪面積相等。水泥攤鋪完畢后,土層表面應沒有空白點和水泥過分集中的點。
鋪攤水泥后,采用旋耕機拌合,拌合機行駛速度控制在1km/h,旋拌深度35;拌合遍數(shù)不小于4遍,拌合時現(xiàn)場施工人員要注意檢查拌合料是否均勻,色澤一致,有無灰團或土團,防止出現(xiàn)素土夾層。在下一段鋪設拌合時,每次的拌合應與上一次的拌合寬度重疊500mm,以保證材料充分拌合。
水泥用量按照下式進行控制,現(xiàn)場測定含水量應滿足大于最佳含水量1~3個百分點,如果混合料的含水量不足,用水槍噴管或灑水車補充灑水。
水泥用量=鋪土壓實后體積×水泥土最大干密度×壓實度×水泥摻量
拌合過程中,應及時檢查混合料的含水量,
根據(jù)本工程碾壓試驗成果,水泥土碾壓采用20t光面振動碾,先靜碾2遍,再振動碾壓6遍。碾壓沿軸線方向前進、后退全振錯距法碾壓,碾跡重疊不小于20cm。碾壓速度不大于2km/h,開始碾壓時慢速行進。對碾壓層間可根據(jù)天氣和層面干燥情況灑水濕潤。
對于振動碾無法碾壓到的邊角部位,采用蛙式打夯機配合人工進行夯實。每層填土完成碾壓后即進行試驗檢測,合格方可進入下一道工序。
碾壓注意事項:
(1)碾壓過程中,水泥土的表面要始終保持濕潤,如水分蒸發(fā)過快,應及時補灑少量水;
(2)碾壓過程中,隨時檢查,若有“彈簧”松散起皮等現(xiàn)象,及時翻開換以新的混合料或添加適量的水泥重新拌合,使其達到質量要求;
(3)經(jīng)過拌合、整形的水泥土,在水泥初凝前完成碾壓,并達到設計要求的密實度,同時碾壓表面應無明顯的輪跡。
每層填土碾壓完成后,宜在4h內完成質量檢測(環(huán)刀法),在6h~8h內完成上層土覆蓋。如不能及時跟進,要對填筑面和建基面做好防雨和保溫等保護措施,并防止大型施工設備在其上行駛。
每層水泥土換填施工完成后,要進行自檢,自檢完成后,會同監(jiān)理人員進行質量檢查和驗收,驗收合格后方可進入下一道工序。
一層水泥土經(jīng)壓實成型后,重復以上步驟進行下一層水泥土施工。施工完成后,利用灑水車或人工灑水并用薄膜或彩條布覆蓋保濕養(yǎng)護,每天灑水的次數(shù)視氣候濕潤條件而定,以保證整個養(yǎng)護期間水泥土表面始終保持濕潤。
(1)水泥土換填碾壓施工應認真做好前期準備工作,如:施工段落布置,原土性質,水泥性能,水泥土的技術條件,施工設備及其性能,天氣條件及技術人員及工人等是否準備充足。
(2)施工過程中應從嚴控制各項指標,以滿足施工要求。如:拌合前及拌合后水泥土含水量,水泥用量,拌合均勻程度等都應在施工過程中及時修正并完成。
(3)水泥土的碾壓應區(qū)別于素土,即在準備工作充分的條件下,應對水泥土一次碾壓成型,并及時檢測壓實質量,不得對已成型的水泥土進行二次補壓,以免造成水泥土結構的破壞。
(4)水泥土碾壓施工應遵循“三快一密實”原則,即快速拌合,快速整平,碾壓密實,快速檢測,以保證整個施工過程在水泥初凝前結束。
(5)水泥土碾壓施工受水泥最早凝結時間限制,施工過程是一個連續(xù)緊湊的過程,對施工組織要求較高,水泥土從拌制到碾壓完成,時間不得超過4h。
獨山翻板壩工程采用水泥土墊層基礎,較其他防滲和地基加固措施成本降低明顯。該工程完建并運行兩年多來,經(jīng)觀測沉降在設計允許范圍內,下游無滲漏,達到了設計目的,采用水泥土墊層完全滿足設計要求。