西非区域水泥红土粒料基层施工试验与质量控制

姚全营

（中交一航局第五工程有限公司，河北秦皇岛066000）

1 工程概况

科特迪瓦PK24 工业园一期项目土地开发面积为127hm2，该工程为市政项目，路网总长度11.54km，分为双向4 车道主干道及双向2 车道次干道。其中主干道宽度30.5m，长度1409m；主干道宽度27m，总长度3613m；次干道共11 条，宽度20m，总长度6518m。

科特迪瓦属于热带雨林气候，年平均最高气温30.1℃，年平均最低气温23.5℃，气候较为炎热。

每年有120～150 天发生降雨。年平均降雨量为1.56m，24h 内最大的降雨量为150mm。雨季分为两个时期：大雨季从4～6月，小雨季从9～11月。6月降雨最多，已记录的最大降雨量为490mm。

风向非常不规则，且强度比较低。常风向为SSW，频率80%，风速0～7m/s，很少出现的极端风速可达到6～7 级。

2 水泥红土粒料材料准备

2.1 红土粒料

红土粒料是由细粒土壤及不同粒径的砾石土混合组成，主要分布在非洲炎热地区，广泛用于当地道路回填材料。

该项目处于西非的科特迪瓦阿比让，红土粒料是该地区一种广泛分布的混合料，项目部采用沿线周围红土粒料进行取样检测，具有离现场近、开采方便、运输快捷等特点，在保证施工质量前提下大大推动项目施工进度，红土粒料取样见图1。

图1 红土粒料取样

2.2 水泥

水泥是一种水硬性黏结料，即一种精细研磨的无机材料，与水混合后会变成糊状，这种浆糊能通过水化反应和加工进行集合并使之硬化，硬化后即使在水中也能保持其强度和稳定性。法标中符合EN197-1标准的水泥被称为CEM 水泥，与红土粒料、最佳含水量进行配比混合使用后，能够产生一种在足够时间内保持施工性能的水泥红土粒料。根据该工程技术标准要求，优先选择科特迪瓦阿比让当地CPA42.5 波特兰水泥，即CEM-Ⅰ型水泥。这种水泥质量比较稳定，强度波动越小[1]。

2.3 材料的技术指标

根据科特迪瓦PK24 工业园（CCTP）技术规格书要求，确定道路施工使用的水泥红土粒料的材料，见表1。

表1 材料技术指标

3 水泥红土粒料配合比

西非区域红土粒料主要用于道路的回填材料，不能直接应用于道路基层与底基层工程建设中，但在红土粒料中掺和相应的水泥，改善红土粒料的土质性能，提高红土粒料的加州承载比CBR 值，能够确保在使用过程中发挥其最好性能，从而达到工程基层与底基层施工要求。

通过对科特迪瓦PK24 工业园一期项目工业园沿线分布的红土粒料进行试验检测，分别向红土粒料中掺加3%与4%的水泥剂量进行加州承载比试验，技术规格书（CCTP）明确规定：掺3%水泥的稳定土，在露天保养72h、浸泡96h 后的加州承载比CBR 不小于120；掺4% 水泥的稳定土，在露天保养72h、浸泡96h后的加州承载比CBR 不小于160。

经试验结果证明，当红土粒料的加州承载比CBR小于30%时，掺3%水泥的稳定土，在露天保养72h、浸泡96h 后的加州承载比CBR 平均值为105；掺4%水泥的稳定土，在露天保养72h、浸泡96h 后的加州承载比CBR 平均值148，当红土粒料的加州承载比CBR 大于30% 时，掺3% 水泥的稳定土，在露天保养72h、浸泡96h 后的加州承载比CBR 平均值135；掺4%水泥的稳定土，在露天保养72h、浸泡96h 后的加州承载比CBR平均值171。红土粒料CBR 对比如表2，用于基层红土粒料加州承载比CBR 必须大于30%时，水泥红土粒料CBR 值达到（CCTP）技术规格书的相关要求，才能用于工程基层与底基层施工[2]。

表2 红土粒料CBR 对比关系表

4 水泥红土粒料质量控制

4.1 红土粒料的开采

红土粒料质量直接影响水泥红土粒料基层与底基层施工质量，因此红土粒料质量控制是施工质量控制的主要因素。加强红土粒料质量，要在料产选择与开采时，观察红土粒料分布情况与试验检测数据，缩小检测范围，增加检测频率。

由于CBR＞30 的红土粒料分布在地表层，平均厚度为0.2～1m 之间，开采前需清除表面植被、树根以及其他有害物质等。密切观察土质材料状况，发现土质变化时，立刻取土样进行试验检测，经试验检测合格并通过咨工与业主单位审批，方可作为合格红土粒料进行开采施工使用。

4.2 红土粒料含水率的控制

红土粒料的含水率是影响水泥红土粒料基层施工的重要质量因素。由于红土粒料的吸水率较大，在红土粒料摊铺前，注意对其进行含水率检测。

红土粒料摊铺过程中也要注意含水量的控制，科特迪瓦阿比让属于热带雨林气候，每年的12月至次年5月为旱季，气温较高，要考虑到运输、摊铺、整平与稳压过程中水分蒸发，在摊铺时可以稍微加大红土粒料的含水率。6～11月通常雨季时间，施工时要考虑下雨对施工的影响，禁止雨天施工，在雨季摊铺时要减少红土粒料的含水率，具体的含水率还要根据施工现场反馈回来的数据进行调整，以便找出适合施工的红土粒料最佳含水率，保证工程质量。

4.3 摊铺前质量控制

摊铺水泥红土粒料前要对下承层进行全面检测，包括对路基高程、压实度、宽度、弯沉、平整度及边坡度等指标，不合格的要采用合理的办法进行处理，直至咨工或业主单位验收合格。

铺设前检查下承层的表面清洁情况，表面如有黏料、翻浆、沉陷、表面松散或弹簧土等质量缺陷时，应采用晾晒、换填、改良等措施处理，并洒水润湿。另外，摊铺前应做好摊铺宽度及摊铺两侧的处理，防止两侧边缘部位碾压不彻底，压实程度达不到设计规范要求。

摊铺及运输车辆车厢清洁干净，禁止有杂物，车辆到场后由专人进行指挥，严禁破坏其他路面结构。摊铺前，检查排水管道、电力系统等隐蔽工程是否完成，严禁施工完成后进行道路破坏，同时还应对路线的导线点和水准点进行加密和复测，并对施工段落测量放样。

4.4 摊铺

水泥撒布拌和时，计算好水泥撒布机的撒布量，混合料拌和后的水泥掺量控制在3%或4%，禁止水泥过少或过量，如图2所示。

图2 水泥撒布拌和

撒布车应尽量避免在未达到养生强度的路面上行驶，以免造成压痕，影响道路的质量。在进行摊铺时，要做好摊铺厚度记录，防止摊铺厚度过高或过低现象发生。水泥红土粒料拌和后，含水率应控制在最佳含水率±2%的范围内，并及时进行摊铺，减少水分蒸发，保证在有效时间内碾压完成。

摊铺应采用钢丝线引导式控制高程，严禁控制基层或底基层的松铺厚度，使碾压后标高、铺设厚度符合设计要求，严禁超标高摊铺碾压，不合格及时刮除处理。摊铺宜连续均匀摊铺，当遇到降雨时，应立即停止摊铺，已经摊铺的水泥红土粒料及时碾压密实，并进行覆盖保护。

4.5 碾压

在碾压过程中，注意观察水泥红土粒料含水率，防止出现黏料、起皮或弹簧土现象，发现问题及时处理。碾压要在1～3h 内完成，防止水泥达到初凝时间，影响加州承载比CBR 值与压实强度。碾压完成后严禁重型车辆通行，做好交通封闭疏导。每一层铺设完成后用弯沉仪进行弯沉试验，所允许的一切变形应小于等于70/100mm，如果这一层的变形没有满足这一标准要求，那么必须进行返工，或对下一层进行替换，重新碾压。

严格按照试验检测最佳含水率进行摊铺碾压，超最佳含水率施工会造成松散及压不实等，因此当检测含水率不合格时，及时进行晾晒、换填等处理。碾压时应遵循“先轻后重、先静后振、先边后中、先低后高、轮迹重叠”的原则，碾压方向应与中心线平行，由低侧到高侧依次连续均匀碾压，碾压时应重叠1/2 轮宽，见图3。

图3 水泥红土粒料碾压

压路机应启停平稳、控制速度、均有碾压，严禁压路机在已完成或在正在碾压的路段上调头或急刹车，防止破坏水泥红土粒料表面。碾压过程中应设立专人对现场进行标高、宽度、横坡度与平整度进行复测。

水泥红土粒料铺设碾压时应连续作业，如因故中断时间超过2h 时，应设立横向工作缝，横向工作缝采用垂直平接缝，并与道路路面车道的中心线垂直设置，严禁使用斜接缝。每天根据混合料拌和总数和现场摊铺面积进行实际施工的平均厚度和设计厚度的对比分析，发现问题找出原因并予以纠正。

4.6 检测和养生

当施工段碾压完成后，按设计要求检测水泥红土粒料基层压实度，另外还需对外观进行检查，是否有松散及起皮现象，平整度、高程是否符合设计要求，不合格时应及时进行处理。

施工完成后应立即进行养生，养生可采用洒水养护、薄膜覆盖养生、土工布覆盖养生、铺设湿砂养生、草帘覆盖养生、撒铺乳化沥青养生等方式，该工程结合工程实际情况选择土工布覆盖保水养生的方式，养护期间禁止车辆通行。养护用水应干净清洁，宜采用饮用水或拌和用水，禁止使用污水或未进行检测用水。西非地区天气炎热，洒水次数视天气温度及养护情况而定，碾压后的水泥红土粒料应保持潮湿状态，一般养护周期为7～10d。

5 结语

水泥红土粒料在西非地区是一种承载力良好的道路基层填料，广泛用于道路基层与底基层。该项目合理利用水泥红土粒料进行道路基层的填筑，保障工业园道路质量性能，并总结了针对水泥红土粒料基层施工质量的控制措施，规范了西非区域道路基层施工管理，确保项目的生产安全、施工质量，提升企业今后在西非国家道路施工管理水平。