浅谈水泥稳定粉砂土施工技术在非洲公路施工中的应用

摘要：针对安哥拉利用水泥改良粉砂土铺设路基基层施工特点和工艺原理，具体阐述了水泥稳定粉砂土施工工艺流程及操作要点，并提出了质量控制重点，安全措施及环保措施，指出水泥改良砂土填筑基层。可保证工期，节约成本，效益可观。

关键词：水泥稳定砂土；质量控制；道路施工

引言

粉砂土不同于一般常规的路基填料，所以对于粉砂路基的施工必须采取改良。水泥稳定粉砂土可使砂土结构稳定，强度增加，以便铺设路基底基层和基层。它主要由砂土、水泥和水分构成。工艺流程是在具有一定粘性颗粒的砂土中混入2%～6%的水泥和5%～12%的水，然后进行搅拌和碾压。使之达到95%以上的干密度。

1.水泥稳定砂土的适用范围

水泥稳定砂土的适用性受到地理环境特征的影响。地基的加固对公路质量具有重要意义，是公路路面行驶压力的主要承载者，地基的质量直接影响着公路的使用寿命。通常来讲，水泥稳定砂土可用于普通公路的地基处理，主要应用于基层与底基层，然而，水泥稳定砂土不可用于二级或二级以上的公路路基处理。水泥稳定砂土中含有砾土与粗粒土，在进行水泥配合时，必须要对集料的级配比进行改善，提高配料的稳定性。对于只能够使用水泥稳定砂土做基层的情况，或者当水泥稳定集料的强度远高于规定强度时，可以不必考虑改善集料的级配比。

2.水泥稳定砂土对土的要求

在水泥稳定砂土施工的过程中对土的要求一般是异域破碎,能够满足一定级配,能够便于碾压成型公路工程中使用的水泥稳定层的土。通常按照土中组成颗粒(包括碎石、砾石、砂颗粒,不包括土块和土团)的粒径大小和组成,将土分为下列两种:a细粒土:颗粒的最大粒径小于9.5mm,且其中小于2.36mm的颗粒含量不小于90%(如塑性指数不同的各种粘性土、粉性土、砂性土、砂和石屑等);b.中粒土:颗粒的最大粒是26.5mm,且其中小于19.0mm的颗粒含量不小于90%(如沙砾石、碎石土、级配沙砾、级配碎石等);粗粒土:颗粒的最大粒径小于37.5mm,且其中小于31.5mm的颗粒含量不小于90%(如沙砾石、碎石土、级配沙砾级配碎石等)。

3.配合比的设计

对水泥稳定砂土底基层的配合比进行优化设计，是确保水泥稳定砂土底基层施工质量的关键所在。

3.1 配合比的设计

3.1.1配合比的设计原则

首先，水泥稳定砂土的强度值必须达到规范要求的15兆帕；其次，水泥稳定砂土的抗裂性能必须达到规范要求；再次，水泥稳定砂土的拌制时间与水泥剂量应当符合要求。

3.1.2取料

水泥稳定砂土的涂料必须是具有代表性，否则会影响配合比的精确度，即使做出了配合比，也没有实际意义。为确保充分的施工时间，应当选择终凝时间良好、标号较低的水泥做原料。

3.1.3密度实验

水泥稳定砂土的最大干密度实验结果对施工碾压压实度具有很大影响。如果最大干密度实验结果偏小，压实度很轻易便能达到要求，但实际上，碾压效果并不密实，实验结果偏小对水泥稳定砂土的强度同样具有较大影响，必须要提高水泥剂量；如果最大干密度实验结果偏大，施工碾压压实度则很难达到要求，配合比设计阶段，必须采要减少水泥剂量。为确保最大干密度试验结果的准确性，通常需要多做几次试验，反复选择三到五种不同剂量的水泥进行平行试验，最终得出准确性较高的最大干密度值与最佳含水量值。

3.1.4无侧限试件的制备

根据工地预定达到的压实度，对不同水泥剂量试件的干密度进行具体计算，根据最佳含水量制件，进行强度试验。值得一提的是脱模时间，由于而粉砂土颗粒间的结合力较小，制件后不能立即脱模，否则，会出现横向裂纹，发生开裂或断裂，最终试件完全报废，切不可用手拿取试件，否则很容易发生损坏。试件连通试模在标养箱内的养生时间为24小时，等水泥具备了一定的强度之后，方可机械牛脱模，否则，试件易发生损伤。

经多次水平试验可知，由水泥稳定砂土的均匀系数较差，其试件的偏差系数也较大，应当多制作几个试件，确保准确性。由于水泥易受潮，因此，在室内进行水泥稳定砂土海燕石灰，应当控制试件的养生过程。在试件的养生期间，务必要保持合适的温度与不变的含水量，在试件养生的最后24小时，可以将试件浸泡在水中24小时，在等速变形增加的路面材料强度试验仪上进行试件试验。

3.1.5最佳水泥剂量的确定

在该项目的施工过程中，每一流水作业段为50米时，完成时间为3―4.5小时，如果距离太短，机械作业难度大，且成本较高；如果距离太长，施工时间也过长，难以保证施工质量。若选择10%的水泥剂量（水泥:土为10:00)，延后三小时，则水泥稳定砂土的强度无法达到规范要求；若选择11%的水泥剂量（水泥:土为11:00)，延到五小时以内，则水泥稳定砂土的强度可以达到规范要。该水泥剂量和我国项目部的施工机械情况相匹配，如果选择过高，则会加大机械施工难度，增加施工成本。所以，最终选择11%的水泥剂量，为水泥稳定砂土的最佳配合比。

3.2水泥稳定粉砂土施工

3.2.1底基层备土

在检查之后已经满足要求的路基上面备土时必须先运算一下该段底基层施工所必需的土方量，尽可能地避免超运、少运现象的出现。由以往的施工经验可知，某一段底基层的设计标高数值大约和平地机初平之后的底基层素土标高数值一致。只有这样才可以确保完工之后底基层标高数值和设计要求相符，平地机进行初平之后，必须最大程度地满足路基纵坡、横坡、平整度以及标高等方面的规定，以便水泥摊铺的顺利进行。

3.2.2拌和水泥稳定砂土

通过路拌器械现场拌和的形式完成水泥稳定砂土的拌合操作，进行第一次拌合的时候，必须预留1.2米的素土层，通过这样的方式可以避免水泥落到最底层以及混合料上面，导致灰剂量不均匀现象的发生。正式拌合的时候，拌合的宽度数值最好是和上一次宽度数值重叠二十到三十厘米，拌合之后再使用推土器械进行排压操作，通过这种方式最大限度地避免水分的流失，同时也可以为补水车辆的行进提供方便，尽可能地避免让水车受到阻碍，出现局部洒水太多的现象，致使弹簧问题的出现。第二次执行拌合操作的时候，一定要避免底部存在“素土”层的情况，可以稍稍破坏下承层大概一厘米，不可以破坏太多，以便上下层之间可以迅速连结起来，与此同时，执行拌合操作之后还必须排遣专业人士进行检测。

3.2.3整平操作要点

在实施整平之前必须先打桩、放线，然后再进行测量，整平操作执行之后必须反反复复进行操作，保证整平操作的质量，满足基层横坡、纵坡以及平整度的需求，整平操作必须遵循“宁刨勿补，宁高勿低”的原则，最大限度地避免贴层的出现，不能在比较平滑的平面上面实施薄层找补。

3.2.4碾压操作要点

首先要采用振动压路机器先静压一次，其次必须反反复复执行振动碾压操作，保证压实度满足相关要求。进行碾压的时候，必须保证压路机遵从着从路基外侧渐渐迈向中间的程序，不可出现中途调头、刹车的情况，造成路基稳定层表面的破坏，压路器械奔跑在碾压路段端头的时候，应该先减振然后再停下车，停车振动的情况是不允许出现的，以免造成局部坑洼的出现，破坏了路面的平整度。

4.结语

现阶段，公路项目的操作重点就是水泥稳定砂土的施工，在公路施工过程中，地基处理是工程施工的重中之重，对多种公路底基层和基层而言，水泥稳定砂土都是比较适用的。水泥稳定砂土具有稳定性强、强度比较高、整体性好、承载力强等优势，水泥稳定砂土凭借这些优势在公路项目中获得了广泛的运用。

参考文献：

[1]王志涛.浅谈水泥稳定粉砂土施工技术在公路施工中的应用[J].安徽大学学报.2012(17)

[2]孟大威,段修凯.水泥稳定风化砂底基层施工控制[J].施工技术.2013(27)

[3]蒋应军.水泥稳定碎石基层收缩裂缝防治研究[D].长安大学2013

[4]黄红萍.公路水泥稳定碎石基层的配合比设计与施工技术[J].建筑施工.2013(17)

[5]张亚娟.浅析水泥稳定砂土应用于公路工程的特点[J].同济大学学报(自然科学版).2013(07)

[6]范超群.对公路工程路基施工技术的几点看法[J].建筑科技.2013(05)