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改良土路拌法填筑施工工艺
3.2.1 工艺概述
改良土路拌法是从取土场把准备改良的原土料直接运卸、摊铺在施工现场路基填筑面上，在含水率合适的条件下，均匀撒布外掺料，再用路拌机就地拌和均匀并整形碾压。将原土料摊铺在定点的路拌作业场地上或直接将取土场进行清理平整，然后均匀撒布外掺料并用路拌机械进行拌和，再将拌和好的改良土运至路基上填筑。
本工艺合用于化学改良土路拌法施工。
3.2.2 作业内容
1.清扫整理场地；2.铺灰；3.挖掘机拌制；4.挖掘机装土，自卸汽车运送；5.摊铺；6.路拌机拌制；7.压实，整形。
3.2.3 质量标准及验收方法
一、改良土的检查项目、检查数量
改良土的检查项目、检查数量应符合表3.2.3-1、表3.2.3-2和表3.2.3-3的规定。
表 3.2.3－1原土检查规定
序号
名称
检查项目
施工单位检查数量
实验方法
1
细粒土
液限、塑限
同一土源每5000m3检查1组。
TB 10102
2
细粒土
颗粒分析、有机质含量和硫酸盐含量
同一土源每50000m3检查1组。
3
膨胀土、红黏土等特殊土
矿物成分分析、自由膨胀率实验、湿化实验

表 3.2.3－2外掺料检查规定
序号
名称
检查项目
施工单位检查数量
实验方法
1
石灰
细度、有效钙、氧化镁、未消化残渣含量
同一厂家、同品种、同规格的外掺料，在材料进场时袋装料每200t、散装料每500t检查1组；进场时间超过三个月或明显受潮湿时重新复检；粉煤灰等同类外掺料的三氧化硫和矿物成分（SiO2+Al2O3+Fe2O3含量）每 2023t检查1组。
JC/T478.2
2
水泥等胶材
凝结时间、安定性、强度
同一厂家、同品种、同规格的外掺料，在材料进场时袋装料每200t、散装料每500t检查1组；进场时间超过三个月或明显受潮湿时重新复检；粉煤灰等同类外掺料的三氧化硫和矿物成分（SiO2+Al2O3+Fe2O3含量）每 2023t检查1组。
GB／T1346；
GB／T17671
3
粉煤灰等同类外掺料
细度、烧失量、三氧化硫和矿物成分（SiO2+Al2O3+Fe2O3含量）
同一厂家、同品种、同规格的外掺料，在材料进场时袋装料每200t、散装料每500t检查1组；进场时间超过三个月或明显受潮湿时重新复检；粉煤灰等同类外掺料的三氧化硫和矿物成分（SiO2+Al2O3+Fe2O3含量）每 2023t检查1组。
GB/T1596

表3.2.3－3 改良土混合料检查规定
序号
名称
检查顶目
施工单位检查数量
实验方法
1
化学改良土混合料
击实实验、无侧限抗压强度实验
填筑前同一土源（室内按配合比制样）检查1组；当原土料和外掺料发生变化时应重新进行检查。填筑施工中每 5000m3混合料做1组击实实验，每2023m3抽样检查1组无侧限抗压强度实验。
TB 10102
2
物理改良土混合料
颗粒密度(或相对密度)、颗粒级配（配合比）
填筑前同一土源每10000m3混合料（室内按配合比制样）检查1组，检查颗粒密度(或相对密度)和颗粒级配；在拌合生产过程中每10000m3检查1组颗粒级配（配合比）。
二、填筑施工控制
化学改良土填筑过程控制按表3.2.3-4的规定。
表 3.2.3-4化学改良土填筑过程控制的检查规定
序号
检查项目
规定标准
检查数量
检查方法
1
掺入比
允许偏差为实验配合比的-0.5%～+1.0%。
每层沿线路纵向每100m 检查3处（左、中、右各1处）。
滴定法或仪器法
2
同一种填料
压实总厚度
不宜小于 50cm。
每层沿线路纵向每100m检查6处（左、中、右各 2处）。
观测
3
路拌深度
不得留有“素土”层。
每层沿线路纵向每100m检查6处（左、中、右各 2 处）。
挖坑检查
4
每层压实厚
度
不宜大于 30cm，每层最小压实厚度不应小于 10cm。
每层沿线路纵向每100m检查6处（左、中、右各 2 处）。
尺量
5
最大粒径
≯15mm。
每层沿线路纵向每100m检查6处（左、中、右各2处）。
尺量或过筛
6
重叠压实要
求
各区段交接处应互相重叠压实,纵向搭接≮2.0m，纵向行与行之间的轮迹重叠≮40cm，上下两层填筑接头应错开≮3.0m。
每层沿线路纵向每100m检查6处（左、中、右各2 处），每个接头检查3处（左、中、右各1处）。
尺量

三、路堤的压实标准
路堤的压实标准应根据填料类别按表3.2.3-5、6 的规定采用多指标控制
表3.2.3-5时速 250～350km/h化学改良土填筑压实标准
指标
压实标准
压实系数 K
≥0.92
7d饱和无侧限抗压强度qu（kPa）
≥250
表3.2.3-6时速160km/h基床以下路堤填筑压实质量标准

四、路堤中线至边沿距离、宽度、横坡、平整度的允许偏差、检查数量及检查方法路堤中线至边沿距离、宽度、横坡、平整度的允许偏差、检查数量及检查方法应符合表3.2.3-7、3.2.3-8 的舰定。
表3.2.3-7 时速 250～350 km/h 基床以下路堤顶面外形尺寸允许偏差

表3.2.3-8时速200km/h 及以下基床以下路堤顶面外形尺寸允许偏差

五、沉降观测质量标准：沉降观测资料经评估后，满足设计工后沉降的规定。
3.2.4 工艺流程图
改良土路拌法填筑施工流程见图3.2.4。

图 3.2.4石灰改良土路拌法施工工艺流程图
3.2.5工序环节及质量控制说明
一、施工准备
1. 施工场地
(1) 取土场应符合设计规定和施工土石方调配需要进行布置；石灰场地规划要根据地势、施工期风向、水源情况合理布置。场地布置要在尽也许减少扬尘污染并方便施工作业。
(2) 备料和检查。改良填料的拌制场地宜设在取土场附近，并规定有足够大的填料晾晒场地，以便备土过程中可通过摊铺、晾晒来调节填料含水量。生石灰有效钙镁含量≥80％、未消化残渣含量≤15% ；
(3) 原地面及路堤下地基已按设计进行了解决，并经检查满足设计和验标规定后才干开始填筑。填筑高度大于2.5m的普通路堤基底，先清理基底表层的植被，挖除树根，再做好临时排水设施；原地面陡于1:5时，要自下而上挖台阶，平台的宽度不小于2m，或高度为0.6m左右；对清表后的普通路堤基底应进行碾压，必要时进行翻挖、晾晒或洒水润湿，并经拌匀解决后再碾压。解决后的路堤基底压实质量与路堤相应部位的规定相同。
(4) 按照设计提供配合比进行室内实验，拟定施工配合比。配合成混合料按设计规定分别做重型击实实验和无侧限抗压强度实验，拟定素土的液、塑限和改良土的最大干密度和最佳含水率。当外掺料采用水泥时，应保证掺人水泥的混合料的初凝时间大于3h，终凝时间大于6h。石灰改良时，素土硫酸盐含量应小于0.8%，有机质含量小于5%；水泥改良时，素土硫酸盐含量小于0.25％，有机质含量不宜大于2%。
2.材料准备
对改良土填料进行复查和实验，经审查合格方可使用。备用适当所用填料，保证施工连续。
(1)土块破碎：检测素土的含水量，当含水量大时，可将土运至晾晒场地摊开晾晒并用三桦犁、旋耕机将尺寸大的土块破碎。在破碎机破碎前清除土中石块及树根等杂物，以免损坏液压碎土机。当含水合适时（一般含水率控制在15%～25%)，即可用碎土机破碎。
在碎土机的出料口安装好孔径为15mm的筛子，人工配合清理筛余物，并装人料仓内进行二次粉碎。如土料改良混合后的含水率高于最佳含水率的2%，则应在取土场或晾晒场地将其晾晒，再进行粉碎。粉碎好的土料覆盖，防止雨淋或水分损失。
当填料天然含水率大，破碎困难，可采用预掺灰后碎土的施工方法，预掺灰量不大于2％。预拌过程应专人检查拌合物外观，规定大面上色泽均匀一致，无灰团灰条和大于15cm的素土块。粉碎后应及时拌制，不能及时拌制时应使用雨布覆盖，防治雨淋或受潮再次硬结。
(2)生石灰消解：应采用磨细石灰粉，粒径控制在lmm以内。生石灰应提前进行水化、消解、过筛。消化后沉伏7d，过10mm筛后方可使用。消解时应保持一定的湿度。每吨石灰消解需用水量一般为500～800kg，消解时含水率应控制在20％以内，以免过干飞扬，但也不能过湿成团。放置时间超过1个月的石灰，应检测有效钙镁含量后再使用或根据实际有效钙镁含量相应增长石灰用量。
3.机械设备准备
(1)根据结构和施工特点，以及建设单位的规定，选择合用的施工机械型号、规格，按总工程量和工期拟定需要配置的各种机械的总数量，按照作业班组制度和现场管理的需要拟定适宜的机械组合。按照“区段流程法”原理，组织作业班组、配置机械设备、划分作业区段。
(2)机械设备进场、检修、维护、试运转，并购置备件、耗材。
4.技术准备
(1)施工单位应在全面熟悉施工图的基础上，充足了解工程的技术标准、技术条件和规定，对施工图进行核查，并做好记录。
(2)做好施工调查，了解施工范围内的地质、水文、气象和本地可运用的资源、设施等情况，并写出调查报告；开工前应对全线路基工程的地质情况进行核查。
(3)交桩工作应在现场进行，并按有关规定办理书面交接手续；线路控制桩和路基中线、高程测量误差应符合现行客运专线铁路工程测量的有关规定。
(4)在施工调查的基础上，根据工程特点、实际工程数量、工期规定编写施工组织设计，并贯彻施工方案、施工工艺。施工组织设计必须报批后执行。
(5)应按路基工程实验及检测规定设立工地实验室。实验室必须经认证合格，检测设备应满足质量检测项目的规定。
(6)为了取得良好的压实、拌制效果，达成质量验收标准，在进行大规模改良土填筑施工前，应进行现场填筑压实工艺实验，拟定不同压实机械、不同填料施工含水率的控制范围、最佳松铺厚度和相应的派压遍数、最佳的机械配套和施工组织。实验段位置应选择在地质条件、断面形式均具有代表性的地段。长度不宜小于10Om。
工艺实验应使用与工程相同的原材料，采用正式施工中实际使用的机械设备，由具体承担施工的班组完毕。
二、测量放样
1.认真审核设计图纸，做到熟悉设计提供的各种资料，根据设计提供的控制点，采用全站仪放出路堤填筑区域的控制桩。
2. 每一填层都应进行施工放线，放出填层中线和填筑边线。为保证填层边部的压实效果，一般填层比路基结构适当加宽（每边宜加宽 50cm)，填筑后按结构宽度刷坡。进人正式作业循环后，为便于平行作业，测量放线工序在静压收面结束前即可开始，与压实检测同时进行。
三、平整基面
根据取土场情况和挖掘机性能，拟定取土范围和取土深度。测定土的干密度；如使用现场消解生石灰，还应测定过筛后的石灰含水量；根据检测结果和设计掺灰比，计算施工掺灰比。用平整机械将土源点布灰面推平。
四、划分网格、计量布灰
在取土平面上划分布灰网格，用装载机或自动布灰机械，按施工掺灰比计量、均匀布灰至每一网格内，按厚度均匀摊铺。
五、预拌
采用挖掘机在预定的深度范围内取土拌制。取土过程中，设专人对取土过程进行量测监控，超欠挖不大于5cm。取土宜采用横向一次取齐、纵向倒退作业方法，将混合料卸至取土坑一侧；过大土块在取土过程中适当粉碎；考虑尽量减少扬尘，卸料时应减少挖掘机斗高度。
挖掘机将取出的混合料按顺序挖出，再分堆卸至取土坑内。卸土时注意让混合料沿锥顶自然洒落，挖掘机斗可适当提高位置卸土，增长拌制效果。如锥底有过大土块，粉碎后再局部翻拌。预拌 3 遍，一般可达成外观上色泽均匀一致，土块最大粒径不大于 7.5cm 规定。
如外观还不均匀，应增长翻拌遍数，完毕预拌。
六、路拌
按分层填筑工艺将预拌好的混合料装运到填土区段，按规定路拱摊铺初平后，路拌机碎土拌制。路拌深度必须达成层底。路拌过程中专人跟随，检查拌制深度、搭接、平整情况，并适时调整路拌参数。达成预定拌制遍数后，检查含灰量、颗粒情况，不满足规定期，要按路拌工艺重新布灰拌制或增长拌制遍数。
通过预拌制路拌后，进行摊铺整平以后的工序。
七、分层填土
自卸车将预拌后的混合料运至填筑面，按工艺实验拟定的分层填筑松铺厚度和自卸车容量，按拟定的间距卸料，以便在整平时充足发挥整平机械工效。为保证边坡的压实质量，填筑时路基两侧各加宽 50cm 左右。
八、摊铺整平
推土机将经路拌后合格的填料按松铺厚度全断面摊铺初平，再用平地机按规定的路拱整形，压路机快速静压一遍，以暴露潜在不平整。然后再人工配合，平地机终平。
九、洒水晾晒
填料摊铺整形后，检查含水量是否在允许范围内。含水量过大，晾晒、拌制；含水量过小，按计算加水量，用喷管式洒水车洒水，路拌机拌制炯料，做到含水量基本均匀。
十、碾压密实
摊铺整平完毕，进行改良土无侧限抗压强度采样。改良土填料含水量、含灰量、均匀性等指标满足规定后，压路机碾压。压实自两侧到中间，纵向逐幅进行，两幅间轮迹搭接0.5m左右；局部边坡部位碾压困难时．采用斜向进退法。碾压方法、遍数等按工艺实验拟定的参数进行。两区段搭接时，搭接处重新拌制后整形碾压，搭接长度不小于2m。压路机碾压不到部位，采用小型夯实机具分层夯实，夯实分层松铺厚度不大于20cm。
十一、检测签证
每一压实层的填筑，按规定的检查批次和检查规定逐项检测压实层和边坡质量。当改良土分层施工时，下层碾压合格后，可以立即填筑另一层改良土。中间间隔时，应保湿养护7d以上。
十二、路基整修
路基施工进行到一定阶段，应刷坡整形；分部位施工完毕，对其外观进行修整。
3.2.6 施工机械及工艺装备
全液压稳定土拌制机、旋耕机、挖掘机、压路机、平地机、装载机、推土机、吊车、自卸汽车、洒水车、全站仪、水准仪、K30检测仪、Evd检测仪等实验设备。常规配置方案见表3.2.6-1、表3.2.6-2。
表3.2.6-1 重要施工机械表
序号
机械名称
型号规格
数量
1
挖掘机
斗容量0.8～1.6m3
1 台
2
推土机
100～2OOkW
2 台
3
平地机
136kw
1 台
4
压路机
430/260kw,线压力＞12t
1 台
5
振动压路机
激振力＞18t
1 台
6
路拌机
拌和深度＞40cm
1 台
7
自卸汽车
载重量15t
8 台

表 3.2.6-2 化学改良土重要检测仪器和设备
序号
名称
数量
单位
规格、型号
1
分析筛
1
套
符合现行《铁路工程土工实验规程》（TB10102）
2
电子天平
1
台
3
筛析机
1
台
4
电热干燥箱
1
个
5
案秤
1
台
6
滴定管
2
支
7
移液管
2
套
8
液塑限联合测定仪
1
台
注：无侧限抗压强度送中心实验室检查。
3.2.7作业组织
改良土路基填筑施工采用流水作业，图3.2.7石灰改良土源点加灰预拌路拌法施工作业组织图，按“三阶段”、“四区段”、“九流程”施工工艺组织。
3.2.8材料消耗
1.人工消耗
每1000m3压实后改良土消耗总工时230h。其中平均施工准备时间5h，休息时间12h。
人工平均基本作业时间198h，辅助作业时间5h。不可避免的平均中断7h。
2.机械消耗
3.材料消耗
一般可以理论掺灰比加一定的损耗计算石灰的材料消耗。通常取1％作为损耗。也可取8％作为统一的消耗指标计算。
3.2.9 生产效率
表3.2.9 集中预拌路拌法工艺分析表(单位：1OO0m3）
代号
工料机名称
单位
单价
数量
1
人工
工日
17.81
29.69
2
230kW稳定土路拌机
台班
2035.12
1.04
3
135kw以内推土机
台班
951.22
1.05
4
3
1m挖掘机
台班
1034.68
3.72
5
18t压路机
台班
1182.83
1.05
6
6000L以内洒水车
台班
472.66
1.87
7
自行式平地机
台班
575.42
0.47
8
12t自卸汽车
台班
598.79
7.67
3.2.10 安全生产及环境保护
1.改良土路基施工使用大量的石灰水泥，容易导致环境污染。由于石灰水泥粉末很细，施工时石灰粉颗粒容易悬浮于空气中，增大了空气中扬尘浓度，使空气质量下降。粉尘落入周边耕地，有也许导致耕地碱化，农作物减产。
2.改良工艺关键是如何减少扬尘浓度并减少扬尘。按照“谁施工，谁保护”,“谁污染，谁治理”的原则，在石灰装卸、运送、贮存、研磨、消解、过筛、撒布、拌制等各个过程严格管理程序和操作方法，增长环境保护投资和预算，把施工各环节的污染降到最低限度。
3.装卸石灰，尽量避免过大自由落体高度；长距离运送粉灰宜罐装或袋装，杜绝敞口运送；自卸车辆短距离运送粉石灰要加盖。
4.石灰贮存、消解、过筛地点设在低洼避风地点，或在专门的密闭场合和坑池内，集中作业场合周边采用遮挡措施。施工现场尽量不研磨施工，确需研磨施工，应密闭生产。
5.撒布石灰粉应使用专用环保型机械。
6.大风天气避免石灰露天作业。
7.用挖掘机预拌，由于短时间内扰动的石灰水泥等少于直接路拌，扬尘浓度低，假如工艺控制得当，可以减少石灰水泥额外消耗。