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摘 要：本文阐述了郑西铁路客运专线咸阳秦都站路基段水泥改良土的施工工艺流程，论述在施工过程中经常遇到的质量问题，针对这些问题提出了有效的质量控制措施，以保证路基工程在填筑水泥改良土时的施工质量。
关键词：水泥改良土 施工技术 质量控制
一、引言
水泥改良土路基是在符合相关技术规定的前提下，在粉碎的或原状松散的土中掺入一定的水泥和水，经过混合搅拌、摊铺，在含水量适宜后压实并养护成型，并且成型后的抗压强度能够满足相关标准。水泥改良土具有整体性良好、力学强度足够、抗水、耐冻等优点，无论是气候条件还是水文地质条件有无存在不同，其都可以很好的适应。
二、工程概况
郑西铁路客运专线咸阳秦都站路基全长2.42公里，设计时速250km/h，路基施工平均填土厚度为2m。工程位于渭河北岸，处于咸阳市境内，地形较为平坦，为渭河一级阶地地貌单元。地质结构为第四系全新冲积粘质黄土，粉质黏土、粉细砂、中砂、粗砂、砾砂、细圆砾土。其中：黏质黄土广泛分布于沿线地表以下26米范围内，厚度约16-25米，土质较均，局部夹有砂层，6-8米以上硬塑，ps大于3.0Mpa，以下软塑为主，ps一般小于3.0Mpa；4-7米以上具湿陷性。
三、材料选用
本工程土源来自路堑开挖土，需要将地面树木、草皮以及腐殖土清除干净。一旦变动土源，配比试验必须重新进行。掺入水泥时，其初凝时间应大于3h，终凝时间宜大于6h。经试验，土及水泥各项指标均满足要求。
四、泥改良土技术方案
1.水泥改良土拌和及运输。水泥改良土拌和采用集中拌和，拌和时利用自动电子计量设备根据试验得出的配置比例进行配置，而加水量是以标准击实实验取得最佳含水量确定。另外，为了保证压实效果达到最佳，水泥改良土的含水量还要随时根据现场取样检测的结果进行调整。在运输过程中，自卸汽车车厢采用帆布进行覆盖，防止水分损失、洒落和扬尘。依照松铺厚度，计算每车料的虚铺面积，用白灰划格，运料车按格卸料。
2.水泥改良土路基填筑施工工艺。路基填筑施工工序可归纳成“三阶段、四区段、八流程”三个部分。其中三阶段是指准备阶段、施工阶段、整修验收阶段；四区段是指：填土区、整平区、碾压区、检测区；八流程是指：施工准备、基地处理、分层填筑、摊铺正平、碾压夯实、检验签证、路基成型、路基整形。重点要提醒的是水泥改良土混合料在施工时的施做时间要进行严格控制。水泥改良土从拌和到碾压完成的施工时间不得大于4个小时，而且铺筑工作必须要在改良土混合料初凝前完成。
2.1施工准备。水泥改良土填筑前，要对地基处理情况、基底几何尺寸、标高、中线、坡度、平整度进行检查；不符合标准的基底重新进行处理，待达到验收标准时，方能进行上层垫层施工。水泥改良土正式施工前，需要先取100米的路段作为试验段，并详细记录该段施工中的各项施工原始数据，如压实设备类型，最佳组合方式等。试验段完工后，根据试验的结果，对施工工序进行优化，在满足质量要求以及施工进度的前提下，选择恰当的施工参数指导接下来的施工，施工过程中，需要根据实际情况对控制施工质量的措施进行不断完善，以确保路基压实的质量满足要求。
2.2施工阶段。摊铺，根据路基填筑试验段测定出的各项数据进行填筑施工。根据松铺厚度对每辆车所载混合料的摊铺面积以及堆积密度进行计算，可以采用白灰画方格的方式进行自卸车倒土密度的控制，同时埋桩挂线，标示松铺厚度，每层填料松铺厚度不大于35cm，但不小于25cm。摊铺完毕后，利用平地机先进行初平和整形，随后使用压路机进行一遍快速静压，如果还有坑洼现象，则再用平地机配合人工精平。摊铺混合料应全断面均匀的摊铺，严禁有纵向接缝出现，且不应有所中断。如果无法避免中断且中断时间超过2小时，需要设置横向施工缝，横向接缝应采用搭接施工。整型过程不仅要严格按照规定好的坡度和路拱进行，而且整过过程中，禁止一切外来车辆通行，接缝处的整平在整个过程要特别注意。另外，根据初步整型后对松铺厚度的检查情況，进行必要的补料或减料。
2.2.1碾压。碾压顺序为先两侧后中间、先静压后弱振再强振的操作程序进行碾压。利用重型压路机在混合料接近最佳含水率时，在路基全宽内碾压到规定压实密度，并且碾压完成后表面应无明显的碾压轮痕迹。碾压过程中，各个区段的交接应相互重叠压实，纵向搭接长度应大于2.0m，纵向行与行之间的轮迹重叠大于40㎝，上下两层填筑接头错开距离应大于3.0 m。两作业区段之间的衔接处纵向搭接拌和长度应大于2.0 m。
2.2.2养生。在不能连续进行施工的情况下，在改良土碾压完成后需要及时进行养生，养生时间不少于7天。养生期间确保改良土表面湿润，洒水均匀，不能过湿，更不能忽干忽湿。同时，在此期间除洒水车外杜绝任何车辆、机械的驶入。如果改良土分层施工能够连续进行，且下层检验的各项指标符合要求，可以不进行专门的养生期。
2.3修正验收阶段。试验检测，施工的质量控制和检验符合相应标准，各项指标检查合格后方进行下层填筑。在每层的改良土施工完毕后，要对压实度、强度、颗粒粒径、灰剂量进行检测。检测主要内容为：压实系数K、地基系数K30、动态变形模量Evd、颗粒粒径、灰剂量。
路基外形尺寸检验。路基按设计标高填筑完毕后，按照设计图纸检查路基中线位置、纵坡、横坡、相应的标高等。
五、质量控制
1.水泥改良土施工工程质量控制主要分为五个方面：①原材料（土、水泥）；②配合比（水泥与土之间的混合比例）；③含水量的控制；④混合的均匀性（保证土和水泥混合的均匀）；⑤压实度（所需施工参数参考试验段试验结果）。
2.认真核实改良的土料种类，在填筑前需要对土源以及水泥进行取样检验，以确保各项参数符合要求；另外，在填筑的过程中要实时对运至现场的填料进行抽样检验，尤其是更换取土场或者土质有所变化时，检验应当重新进行。 3.水泥改良土的配合比需要保证混合料的无侧限抗压强度及压实质量能达到设计要求。通过填筑前在实验室内进行试验来验证设计配比是否合适，最终对施工配合比进行确定。另外，对于外掺料的种类和技术条件需要满足设计要求。例如，混合料内的土块或者素土层应小于10mm；改良剂剂量偏差应控制在-0.5%～+1.0%的试验配合比；水泥改良土应不含灰条或者灰团，色泽看起来比较均匀。
4.水泥改良土的收缩裂缝会破坏排水面，造成路基内侵入水，所以压实时要对含水率进行严格控制，保证压实度符合要求，同时养生还要做到位，进而使得水泥改良土本身的收缩裂缝得到控制。
5.混合料在初步确定后，首先应对其进行重型击实试验，得出最佳含水率和最大干密度，同时还要对其进行7d无侧限抗压强度的试验，以保证其符合设计要求。
六、施工影响因素分析
经过多年的施工經验积累分析，影响水泥改良土的填筑压实的主要因素包括气候条件、碾压控制参数和施工时间等。
1.气候条件的影响。水泥改良土施工受到气候条件的影响很大，本工程经历了关中平原各种季节和气候。经过观察，低温天气不仅对水泥强度的增长造成影响，而且还会使混合土表层粘性增强，经常会沾粘压路机轮，提升了施工的难度； 而在气温较高的6、7、8月份，由于水分蒸发较快，表层1～2cm刚碾压完毕便成为了粉尘，即使进行补水表层也会出现分层；最终经过总结适合水泥改良土施工的最佳月份是在气温较适宜的4、5、9、10月份，而且如果选择早晨、傍晚、阳光较弱或阴天时进行，还可以很好的控制水分丢失保证施工含水量的稳定。
2.施工碾压方式与碾压遍数。碾压机械选择的选择原则为“先轻厚重、先弱后强、先慢后快”。碾压时，可以先静压2遍以使土体稳定、表层压实；然后弱振2～3遍，使深层的土体压实；最后再次静压2～3遍，将弱振破坏掉的表层修复平整、光洁。经试验证明，压实效果在经过6～8遍碾压后便能够基本上达到要求，过多碾压，由于水分损失过多的原因，压实系数不但不会增加很多，甚至还有可能出现下降。
3.摊铺厚度。虚铺厚度一般来说，采用30～35cm之间的虚铺厚度，压实效果相对最好，如果摊铺厚度过薄时，施工时起皮和开裂现象比较严重。而摊铺过厚，则达不到规定的压实效果。
4.施工时间。水泥改良土施工过程对于施工时间要严格控制，因为水泥和土拌合后会产生一系列的化学反应进而出现凝结，如果没有在规定时间内完成碾压，碾压会破坏已凝结的土体，这样一来，整个土体的干密度将不升反降，远远达不到工程质量的要求。
七、结语
客运专线路基质量控制是影响动车组列车平稳运行的关键，我们将在今后的施工中不断积累数据、总结经验，完善水泥改良土的施工工艺及质量控制标准，使其能更好的指导现场施工。
关键词：水泥改良土 施工技术 质量控制
一、引言
水泥改良土路基是在符合相关技术规定的前提下，在粉碎的或原状松散的土中掺入一定的水泥和水，经过混合搅拌、摊铺，在含水量适宜后压实并养护成型，并且成型后的抗压强度能够满足相关标准。水泥改良土具有整体性良好、力学强度足够、抗水、耐冻等优点，无论是气候条件还是水文地质条件有无存在不同，其都可以很好的适应。
二、工程概况
郑西铁路客运专线咸阳秦都站路基全长2.42公里，设计时速250km/h，路基施工平均填土厚度为2m。工程位于渭河北岸，处于咸阳市境内，地形较为平坦，为渭河一级阶地地貌单元。地质结构为第四系全新冲积粘质黄土，粉质黏土、粉细砂、中砂、粗砂、砾砂、细圆砾土。其中：黏质黄土广泛分布于沿线地表以下26米范围内，厚度约16-25米，土质较均，局部夹有砂层，6-8米以上硬塑，ps大于3.0Mpa，以下软塑为主，ps一般小于3.0Mpa；4-7米以上具湿陷性。
三、材料选用
本工程土源来自路堑开挖土，需要将地面树木、草皮以及腐殖土清除干净。一旦变动土源，配比试验必须重新进行。掺入水泥时，其初凝时间应大于3h，终凝时间宜大于6h。经试验，土及水泥各项指标均满足要求。
四、泥改良土技术方案
1.水泥改良土拌和及运输。水泥改良土拌和采用集中拌和，拌和时利用自动电子计量设备根据试验得出的配置比例进行配置，而加水量是以标准击实实验取得最佳含水量确定。另外，为了保证压实效果达到最佳，水泥改良土的含水量还要随时根据现场取样检测的结果进行调整。在运输过程中，自卸汽车车厢采用帆布进行覆盖，防止水分损失、洒落和扬尘。依照松铺厚度，计算每车料的虚铺面积，用白灰划格，运料车按格卸料。
2.水泥改良土路基填筑施工工艺。路基填筑施工工序可归纳成“三阶段、四区段、八流程”三个部分。其中三阶段是指准备阶段、施工阶段、整修验收阶段；四区段是指：填土区、整平区、碾压区、检测区；八流程是指：施工准备、基地处理、分层填筑、摊铺正平、碾压夯实、检验签证、路基成型、路基整形。重点要提醒的是水泥改良土混合料在施工时的施做时间要进行严格控制。水泥改良土从拌和到碾压完成的施工时间不得大于4个小时，而且铺筑工作必须要在改良土混合料初凝前完成。
2.1施工准备。水泥改良土填筑前，要对地基处理情况、基底几何尺寸、标高、中线、坡度、平整度进行检查；不符合标准的基底重新进行处理，待达到验收标准时，方能进行上层垫层施工。水泥改良土正式施工前，需要先取100米的路段作为试验段，并详细记录该段施工中的各项施工原始数据，如压实设备类型，最佳组合方式等。试验段完工后，根据试验的结果，对施工工序进行优化，在满足质量要求以及施工进度的前提下，选择恰当的施工参数指导接下来的施工，施工过程中，需要根据实际情况对控制施工质量的措施进行不断完善，以确保路基压实的质量满足要求。
2.2施工阶段。摊铺，根据路基填筑试验段测定出的各项数据进行填筑施工。根据松铺厚度对每辆车所载混合料的摊铺面积以及堆积密度进行计算，可以采用白灰画方格的方式进行自卸车倒土密度的控制，同时埋桩挂线，标示松铺厚度，每层填料松铺厚度不大于35cm，但不小于25cm。摊铺完毕后，利用平地机先进行初平和整形，随后使用压路机进行一遍快速静压，如果还有坑洼现象，则再用平地机配合人工精平。摊铺混合料应全断面均匀的摊铺，严禁有纵向接缝出现，且不应有所中断。如果无法避免中断且中断时间超过2小时，需要设置横向施工缝，横向接缝应采用搭接施工。整型过程不仅要严格按照规定好的坡度和路拱进行，而且整过过程中，禁止一切外来车辆通行，接缝处的整平在整个过程要特别注意。另外，根据初步整型后对松铺厚度的检查情況，进行必要的补料或减料。
2.2.1碾压。碾压顺序为先两侧后中间、先静压后弱振再强振的操作程序进行碾压。利用重型压路机在混合料接近最佳含水率时，在路基全宽内碾压到规定压实密度，并且碾压完成后表面应无明显的碾压轮痕迹。碾压过程中，各个区段的交接应相互重叠压实，纵向搭接长度应大于2.0m，纵向行与行之间的轮迹重叠大于40㎝，上下两层填筑接头错开距离应大于3.0 m。两作业区段之间的衔接处纵向搭接拌和长度应大于2.0 m。
2.2.2养生。在不能连续进行施工的情况下，在改良土碾压完成后需要及时进行养生，养生时间不少于7天。养生期间确保改良土表面湿润，洒水均匀，不能过湿，更不能忽干忽湿。同时，在此期间除洒水车外杜绝任何车辆、机械的驶入。如果改良土分层施工能够连续进行，且下层检验的各项指标符合要求，可以不进行专门的养生期。
2.3修正验收阶段。试验检测，施工的质量控制和检验符合相应标准，各项指标检查合格后方进行下层填筑。在每层的改良土施工完毕后，要对压实度、强度、颗粒粒径、灰剂量进行检测。检测主要内容为：压实系数K、地基系数K30、动态变形模量Evd、颗粒粒径、灰剂量。
路基外形尺寸检验。路基按设计标高填筑完毕后，按照设计图纸检查路基中线位置、纵坡、横坡、相应的标高等。
五、质量控制
1.水泥改良土施工工程质量控制主要分为五个方面：①原材料（土、水泥）；②配合比（水泥与土之间的混合比例）；③含水量的控制；④混合的均匀性（保证土和水泥混合的均匀）；⑤压实度（所需施工参数参考试验段试验结果）。
2.认真核实改良的土料种类，在填筑前需要对土源以及水泥进行取样检验，以确保各项参数符合要求；另外，在填筑的过程中要实时对运至现场的填料进行抽样检验，尤其是更换取土场或者土质有所变化时，检验应当重新进行。 3.水泥改良土的配合比需要保证混合料的无侧限抗压强度及压实质量能达到设计要求。通过填筑前在实验室内进行试验来验证设计配比是否合适，最终对施工配合比进行确定。另外，对于外掺料的种类和技术条件需要满足设计要求。例如，混合料内的土块或者素土层应小于10mm；改良剂剂量偏差应控制在-0.5%～+1.0%的试验配合比；水泥改良土应不含灰条或者灰团，色泽看起来比较均匀。
4.水泥改良土的收缩裂缝会破坏排水面，造成路基内侵入水，所以压实时要对含水率进行严格控制，保证压实度符合要求，同时养生还要做到位，进而使得水泥改良土本身的收缩裂缝得到控制。
5.混合料在初步确定后，首先应对其进行重型击实试验，得出最佳含水率和最大干密度，同时还要对其进行7d无侧限抗压强度的试验，以保证其符合设计要求。
六、施工影响因素分析
经过多年的施工經验积累分析，影响水泥改良土的填筑压实的主要因素包括气候条件、碾压控制参数和施工时间等。
1.气候条件的影响。水泥改良土施工受到气候条件的影响很大，本工程经历了关中平原各种季节和气候。经过观察，低温天气不仅对水泥强度的增长造成影响，而且还会使混合土表层粘性增强，经常会沾粘压路机轮，提升了施工的难度； 而在气温较高的6、7、8月份，由于水分蒸发较快，表层1～2cm刚碾压完毕便成为了粉尘，即使进行补水表层也会出现分层；最终经过总结适合水泥改良土施工的最佳月份是在气温较适宜的4、5、9、10月份，而且如果选择早晨、傍晚、阳光较弱或阴天时进行，还可以很好的控制水分丢失保证施工含水量的稳定。
2.施工碾压方式与碾压遍数。碾压机械选择的选择原则为“先轻厚重、先弱后强、先慢后快”。碾压时，可以先静压2遍以使土体稳定、表层压实；然后弱振2～3遍，使深层的土体压实；最后再次静压2～3遍，将弱振破坏掉的表层修复平整、光洁。经试验证明，压实效果在经过6～8遍碾压后便能够基本上达到要求，过多碾压，由于水分损失过多的原因，压实系数不但不会增加很多，甚至还有可能出现下降。
3.摊铺厚度。虚铺厚度一般来说，采用30～35cm之间的虚铺厚度，压实效果相对最好，如果摊铺厚度过薄时，施工时起皮和开裂现象比较严重。而摊铺过厚，则达不到规定的压实效果。
4.施工时间。水泥改良土施工过程对于施工时间要严格控制，因为水泥和土拌合后会产生一系列的化学反应进而出现凝结，如果没有在规定时间内完成碾压，碾压会破坏已凝结的土体，这样一来，整个土体的干密度将不升反降，远远达不到工程质量的要求。
七、结语
客运专线路基质量控制是影响动车组列车平稳运行的关键，我们将在今后的施工中不断积累数据、总结经验，完善水泥改良土的施工工艺及质量控制标准，使其能更好的指导现场施工。