道路施工中土壤固化剂的施工工艺探究

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应用推广。本文就阐述了一下土壤固化剂的特点，并对土壤固化剂在道路施工中的工艺进行了探讨。

关键词：道路施工；土壤固化剂；特点；施工工艺

中图分类号： TQ584+.31 文献标识码： A 文章编号：

一、道路施工中土壤固化剂特点及应用准备

1、土壤固化剂的应用特点

土壤固化剂是由多种有机与无机材料科学合成的新型节能环保工程材料，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应用推广。土壤固化剂应用于道路施工中，可依照施工需求随意安排固化时间，且相比传统固化方式，土壤固化剂的使用能有效改善工程固化施工效果、提升固化效率、降低固化施工成本与技术难度。当前的土壤固化剂用于道路施工中，土壤凝结时间大于4h，抗压强度损失低于12%；相比传统固化方式，采用土壤固化剂施工可将工期缩短5d左右，施工效果良好的情况下，碾压操作后即可通车运行；干密度、抗压强度等方面均具有明显优势；不仅能节省材料费用，还能大大降低劳务费与施工运杂费用，降低总成本的30%~45%。

2、固化剂材料的选择

当前的固化剂材料有多种类型，既分有机与无机类别，又有固液形态的区别，有机类型的土壤固化剂又可分为单组份与多组分两种，多由水、活性剂、高聚类离子化合物等组成；无机类型的土壤固化剂可分为液粉型与固粉型两种，其中的固粉型固化剂多由水泥、石灰等原料组合而成，此种固化剂也是我国道路施工中应用最为广泛的。 施工中使用固化剂之时，应根据施工地段地质条件、工程建设规划及经济建设需求进行合理的选择，既要考虑固化剂应用于工程建设中的工程效益与经济效益，还要考虑到固化剂的环保与生态影响。

二、土壤固化剂在道路施工中的工艺

1、工艺流程

采用土壤固化剂进行道路下层施工时，首先准备碎石层，再安插指示桩、完成材料准备与搅拌工作，固化层材料铺好整平之后，进行工程碾压操作，路面碾压之后，采取相应的措施进行养护处理，以保障施工质量。

2、碎石层及防渗土工膜施工

将碎石层整平，采用10t以上的压路机将路面静压直至没有轮印，静压平整过程中随时检测路面碎石层及静压状况，发现异常现象应及时记录，并立即重新挖开，进行路面回填操作，必要时掺拌水泥石灰等材料进行综合修复处理。静压完成后，在碎石层之上铺筑防渗土工膜，防渗土工膜铺设完毕后，使用事先准备好的砂袋施压，待到焊接工作完毕后，铺设固化土。

3、施工放样

在铺设平整的碎石层之上恢复中线，路面的直线段每15m距离设桩，于道路两侧固化剂处理层边缘布置指示桩，同时在指示桩之上标上相应的处理层设计高程。

4、备料、搅拌

晾晒干燥施工所用固化素土，采用相应的工具将固化素土中所掺杂的草屑、杂物处理干净，确保固化素土的质量与纯度。

分析固化处理层的厚度、宽度、干密度、所含石灰量，精准计算施工路段干燥土的需求量。 将符合施工需求的素土运送至施工堆料场地内，将经过晾晒干燥处理的固化素土与石灰进行干拌处理2~3次，通过堆拌操作分离土粒中粒径较大的土粒，使用推土机进行充分的碾压处理。

进行数遍干拌操作之后，根据既定的含水量加水搅拌，确保搅拌后的材料碾压铺设施工中的含水量高于规定的最佳含水值，进行5遍左右的搅拌操作之后，检查灰土粒径，直至所有灰土粒径小于15mm。

检测混合料的含水量，依照既定的固化剂稀释液含水量计算公式进行分析，并根据固化剂在干土中所占的比重计算加入的固化浓缩液重量，计算并测定无误后，使用水罐将准备好的土壤固化液稀释处理，稀释过程中注意稀释比例，使用压力式洒水车将稀释后的固化液均匀喷洒于灰土上，将固化剂拌入30min之后，进行5遍左右的拌和处理。

测定施工现场土质塑性，塑性较低的土质进行1次拌和处理，塑性相对高的土质进行3次以上的充分拌和，首次拌和时加入65%~95%剂量的石灰拌和处理，闷放2d。 5、摊铺整平 （1）确定松铺系数

考虑下层固化处理层摊铺在相对松散的碎石层上，因此将拌和好的固化土按松铺34cm 进行摊铺， 即摊铺厚度为20cm×1.7（松铺系数）=34cm 或根据现场高程情况确定。

（2）摊铺整平

①将拌和好的混合料运到道路中进行摊铺，立即用平地机进行整形。在直线段，平地机由两侧向路中心刮平；在平曲线，平地机由内侧向外侧进行刮平。②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。③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。④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。⑤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势平整。⑥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。6、碾压操作 用120KN及以上的三轮压路机碾压处理一遍，再用重型轮胎压路机或振动式压路机碾压。采用液体土壤固化剂的固化土混合料宜用150KN振动式压路机先碾压1～2遍，然后关闭振动或改用轮胎式继续碾压。碾压时重叠部分应为1/3～1/2轮宽，后轮应超过两段接缝处，重复碾压3~5遍，直至固化土层表面无明显轮迹，其压实度应符合设计要求。压路机的碾压速度：第1、2遍应不大于1.5～1.7km/h，以后碾压速度宜不大于2.0～2.5km/h。碾压应由两侧向中心，由低处向高处进行。

7、养护工作

碾压工作完毕之后，进行洒水养护操作，注意道路施工要求及实际施工状况，将洒水的湿度控制在合理的范围之内，并与每次洒水处理后，使用压路机压实处理，洒水养护5d以上。养护期间应封闭交通，并设置安全警示标志，对于塑性较大的道路，应重点预防裂缝的出现，高温天气加强洒水养护力度。另外，使用液体固化剂施工后，应进行24~72h的干燥固化养护。

三、固化剂施工中的注意事项

1、现场拌和灰土时一定要保证灰土粒径不大于5mm，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、在上层固化处理层中摊铺初平时将拌和好的固化土按松铺28～30cm 进行摊铺，即摊铺厚度为20cm×1.4（或1.5，松铺系数）。

3、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。

4、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。

5、碾压时下层不能挂振进行碾压，上层可进行强振碾压。

6、混合料碾压成型后，不应忽干忽湿，养护期不应少于7d，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

土壤固化剂可替代大量的石灰、水泥、粉煤灰、碎石等传统筑路材料，具有使用方便、施工工艺简单的特点。国外在高速公路建设中的应用非常普遍， 大大节约了材料成本，并且起到了对自然资源的保护作用。而我国在这方面的应用还处于探索阶段，土壤固化剂作为一种新型建筑材料将具有较好的发展前景。

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