DB61T-水泥改良土廠拌技術規(guī)編制說明

-4-附件2《水泥改良土廠拌技術規(guī)程》地方標準編制說明一、工作概況（一）任務來源水泥改良土是一種性能較好且比較廉價的土工改良材料，被廣泛應用于水利、交通和建筑等各類土木工程中，經(jīng)施工實踐摸索，我們認為影響水泥改良土施工的原因較多，但主要表現(xiàn)在含水量、灰劑量、攤鋪厚度、拌和及碾壓方式等方面。在水泥改良土采用集中拌和方式制拌時，受土料粘性顆粒含量大、含水率控制不到位、拌和設備自身限制等因素影響，往往出現(xiàn)土料拌和不均勻、團聚結塊、成品料粒徑超標等現(xiàn)象，易導致生產(chǎn)的成品料不能滿足設計要求。陜西省鐵路集團有限公司為提升水泥改良土廠拌質(zhì)量，精確控制水泥改良土成品料的含水量、灰劑量、粒徑均勻性等參數(shù)，經(jīng)多方調(diào)研和實踐總結出了水泥改良土廠拌技術，該技術已在四個城際鐵路項目中實際應用，且取得了顯著效果，值得大面積推廣應用。（二）目的意義《水泥改良土廠拌技術規(guī)程》地方標準能夠提升水泥改良土拌和均勻性，為陜西省路基水泥改良土拌和質(zhì)量控制提供了有利保障。（三）承擔單位陜西省鐵路集團有限公司（四）主要工作過程《水泥改良土廠拌技術規(guī)程》主要工作過程為：成立標準起草組→擬定項目計劃→開展調(diào)查研究→測量驗證→形成征求意見稿→征求意見→審查→報批等。（五）起草組成員及任務分工《水泥改良土廠拌技術規(guī)程》起草組人員組成及任務分工安排詳見表1。表1標準起草組人員組成及職責分工一覽表序號成員姓名職稱/職務工作單位主要工作任務1負責人劉海鵬總工程師/正高工陜西省鐵路集團有限公司總體策劃2負責人張毅總經(jīng)理/正高工陜西省交通工程咨詢有限公司總體負責3成員謝長征副總經(jīng)理/高工中鐵十一局集團第三工程有限公司技術負責4成員李宗華總經(jīng)理/高工陜西西韓城際鐵路有限公司質(zhì)量負責5聯(lián)系人董鑫正高工陜西省鐵路集團有限公司起草、編制6成員孟宏強工程師中鐵十一局集團第三工程有限公司起草、編制7成員張照龍副總經(jīng)理/高工陜西西韓城際鐵路有限公司起草、編制8成員雷曉鋒高工西安公路研究院起草、編制9成員趙鵬高工西安公路研究院起草、編制10成員姚金艷工程師陜西省鐵路集團有限公司現(xiàn)場檢測及測量驗證確認11成員付杰工程師陜西省鐵路集團有限公司現(xiàn)場檢測及測量驗證確認12成員李武祥高工陜西西韓城際鐵路有限公司現(xiàn)場檢測及測量驗證確認13成員趙陽陽助工中鐵十一局集團第三工程有限公司現(xiàn)場檢測及測量驗證確認二、標準編制原則和主要內(nèi)容（一）標準編制原則1.本標準依據(jù)GB/T1.1-2009《標準化工作導則第1部分：標準的結構和編寫規(guī)則》進行編制。2.本標準在反復試驗論證的基礎上進行編制，保證標準的適用性和推廣性。3.標準編制內(nèi)容符合國家現(xiàn)行法律法規(guī)、相關標準要求。4.本標準充分體現(xiàn)行業(yè)進步和發(fā)展趨勢，填補了我省水泥改良土廠拌技術標準。（二）標準主要內(nèi)容《水泥改良土廠拌技術規(guī)程》標準結構為：封面、目次、前言、總則、術語、一般規(guī)定、施工準備、水泥改良土拌和、環(huán)境保護、質(zhì)量檢查與驗收、附錄A水泥改良土廠拌法機械布置圖、本規(guī)程用詞說明、引用標準名錄、條文說明。標準要素為：資料性概述要素、規(guī)范性一般要素、規(guī)范性技術要素、資料性補充要素?？倓t主要對水泥改良土廠拌施工生產(chǎn)設備、作業(yè)人員培訓、安全生產(chǎn)、職業(yè)健康體系建立、材料、水資源、能源利用進行了規(guī)定。術語主要對廠拌、水泥改良土、水泥劑量、最大干密度、最優(yōu)含水率、無側限抗壓強度、容許延遲時間進行了解釋。一般規(guī)定主要對水泥改良土拌和廠規(guī)劃、選址、設備配置、取土場選擇等進行了規(guī)定。施工準備要求對水泥改良土拌和廠施工范圍內(nèi)地形地貌、地質(zhì)、水文、氣象情況，填料來源、棄土位置、水電供應情況，道路和環(huán)境情況進行調(diào)查；對原材料技術要求、配合比設計和設備選型做了規(guī)定。水泥改良土拌和主要對水泥改良土拌和施工工藝和信息化控制進行了規(guī)定。環(huán)境保護主要對取土場、生產(chǎn)區(qū)和生活區(qū)應采取的環(huán)境保護措施進行了規(guī)定。質(zhì)量檢查與驗收主要對水泥改良土的含水率、灰劑量及拌和均勻性的檢驗頻次和檢驗方法進行了規(guī)定。附錄A水泥改良土廠拌法機械布置圖主要對廠內(nèi)機械布置方式進行了圖解。本規(guī)范用詞說明主要對標準的用詞加以解釋。引用標準名錄主要對標準引用的相關規(guī)范進行匯總羅列。條文說明主要對標準中重點條文的編制依據(jù)、存在的問題以及在執(zhí)行中應注意的事項等予以說明。三、實證研究新建西安至韓城線城際鐵路控制性工程XH-TJ01合同段路基起始里程為DK121+843.56-DK122+738.7，長895.14m，位于西李家北側，既有西延鐵路南側，由中鐵十一局集團有限公司負責承建。該段路基均為路堤工程，主要走行在黃土臺塬區(qū)，地勢平坦，地層巖性主要分布為第四系上更新統(tǒng)和中更新統(tǒng)風積黏質(zhì)黃土，總厚度一般大于100m，土質(zhì)為Ⅳ級自重濕陷性黃土，設計地基處理采用長短樁加固（水泥土擠密樁+CFG樁），路基填料采用水泥改良土，最大填方高度約8.9m，合計水泥改良土方量13萬m3。經(jīng)多方調(diào)查綜合考慮，為提高水泥改良土拌和質(zhì)量，消除填料拌和不均勻?qū)β坊钪簩嵉挠绊懀瑳Q定采用拌和廠集中拌和改良土。水泥改良土含水量的控制對路基的壓實度和強度有較大影響，為了較好的控制含水率和生產(chǎn)工效，按照公司標準化管理要求，采用全封閉拌和廠，在拌和廠設置土工試驗室，配置專門試驗人員，拌和前測試原土料天然含水量，確定拌和時調(diào)整的加水量。圖1全封閉拌和廠圖2原土料天然含水量檢測碎土是改良土拌和生產(chǎn)中的重要環(huán)節(jié)，為了提高碎土工序的效率，拌和前組織在取土場對原土料采用旋耕機進行第一次預粉碎，將預粉碎的原土料運至生產(chǎn)區(qū)內(nèi)存放；拌和前采用大功率碎土機對土料進行第二次粉碎，以減小成品料粒徑，提高拌和質(zhì)量的勻質(zhì)性和生產(chǎn)效率，增進土料與水泥相互作用，進而達到施工生產(chǎn)要求。圖3碎土機圖4兩次破碎土料粒徑對比同時為了滿足規(guī)范要求改良土最大粒徑的要求，在上料倉、碎土機、出料口加設三道過篩裝置，再次過篩填料；在上料倉、拌和倉和成品倉增設高分子聚乙烯板，該材料摩擦系數(shù)低，自潤滑性能優(yōu)良，可減少土塊粘結。圖5聚乙烯板圖6上料倉篩網(wǎng)針對原廠家攪拌缸單點加水設施拌和時加水量控制不均勻、易造成泥結現(xiàn)象的情況，經(jīng)多方調(diào)研、總結將傳統(tǒng)單點加水裝置改為多點霧化裝置，對加水量進行精確控制，有效減少了填料拌和過程的泥團現(xiàn)象，保證了填料質(zhì)量。圖7攪拌缸內(nèi)多點霧化裝置土料和水泥拌和的均勻性是改良土質(zhì)量控制的重點，為此對廠家攪拌缸由原2.8米改裝至3.9米，將攪拌葉片進行加長，增加了水泥改良土攪拌時間，有效的保證了拌和料的均勻性；圖8攪拌缸、葉片長度加長為進一步提高水泥改良土成品料粒徑均勻性，解決成品料超粒徑問題，將出料口篩網(wǎng)改為振動篩可將不合格粒徑自動彈出，減少人員投入，提高工作效率，保證填料質(zhì)量。圖9出料口振動篩圖10成品料效果為保證填料拌和質(zhì)量，填料拌和站引入了“填料拌和站信息化監(jiān)控系統(tǒng)”，在攪拌機上安裝數(shù)據(jù)采集設備，實現(xiàn)對每盤料中水泥用量和土用量的數(shù)據(jù)實時采集和上傳，實現(xiàn)對填料的灰劑量的監(jiān)控。經(jīng)大量實驗數(shù)據(jù)表明，水泥摻量得到了較好的控制。圖10拌和廠信息化監(jiān)控系統(tǒng)報表水泥改良土從水泥水化開始到碾壓完成必須控制在初凝前完成，其中運輸環(huán)節(jié)時間最不可控，為控制改良土運輸時間，在運輸車輛安裝GPS信息化系統(tǒng)，實現(xiàn)實施數(shù)據(jù)采集，保證數(shù)據(jù)可靠性。圖11運輸車輛安裝GPS信息化系統(tǒng)針對取土場、拌和廠生產(chǎn)區(qū)揚塵較多的問題，為確保拌和站達到環(huán)水保要求和改善作業(yè)環(huán)境，在碎土區(qū)域安裝霧炮機及自動噴淋設備進行降塵。圖12取土場、拌和廠生產(chǎn)區(qū)降塵措施通過標準起草組成員對水泥改良土拌和廠不斷試驗和改進，采取以上水泥改良土拌和工藝的優(yōu)化措施，有效控制了成品料的含水率、灰劑量和拌和均勻性，減少了人工投入，提高了工作效率，降低了施工成本，并大大減少了廢料的產(chǎn)生，為提高路基壓實質(zhì)量提供了堅實的基礎。四、知識產(chǎn)權說明通過在國家知識產(chǎn)權局網(wǎng)站檢索有關水泥改良土、水泥改良土拌和、水泥改良土廠拌相關專利，檢索的與水泥改良土拌和相關的主要專利（詳見表2）中采用二次破碎裝置將拌和后成品料進行二次破碎，采用全自動水泥灑布機、再生拌和機和灑水車控制路拌水泥改良土質(zhì)量，均未采取對本規(guī)程重復的水泥改良土廠拌工藝控制措施，本技術規(guī)程不占用表2專利的知識產(chǎn)權。表2相關專利信息一覽表序號專利名稱專利類型專利權公告號公告時間摘要1一種二次破碎攪拌裝置實用新型專利中鐵北京工程局集團第一工程有限公司；中鐵北京工程局集團有限公司CN208389873U2019.01.18一種二次破碎攪拌裝置，主要包括：物料斗、破碎攪拌部、傳動部、動力裝置；物料斗具有進料和出料口；攪拌部設置在物料斗內(nèi)；破碎攪拌部包括至少兩根攪拌軸和若干攪拌葉，攪拌葉在攪拌軸的軸向方向上均勻設置，且相鄰兩根攪拌軸上的攪拌葉交錯設置；動力裝置通過傳動部將動力傳遞至攪拌部，交錯設置的攪拌葉使得不符合生產(chǎn)要求的水泥改良土塊被篩分，并且通過攪拌軸不停的高速旋轉(zhuǎn)，從而帶動攪拌葉高速轉(zhuǎn)動將水泥土改良土塊破碎并攪拌，該裝置主要設置于水泥改良土拌和機出料運輸皮帶與成品料倉之間，設計簡便，安裝靈活，有效地減小了水泥改良土粒徑，降低了土料團聚結塊現(xiàn)象，提高了水泥改良土拌和質(zhì)量和原材料利用率。2再生機拌和水泥改良土在高速公路上路床的施工工法實用新型專利中鐵二十三局集團有限公司；中鐵二十三局集團第一工程有限公司CN108611940A2018.10.02一種再生機拌和水泥改良土在高速公路上路床的施工工法，包括以下步驟：水泥改良土配比試驗；對下承層的縱斷高程等參數(shù)進行檢驗，以滿足施工條件；素土運至施工現(xiàn)場，素土填筑完成后采用推土機粗平，平地機精平并測量標高；使用全自動水泥灑布機進行布灰，采用數(shù)控高精度流量調(diào)節(jié)閥控制水泥灑布數(shù)量；采用再生機和灑水車進行灑水拌和，拌和深度采用微控制器進行控制，灑水量采用數(shù)控高精度流量調(diào)節(jié)閥控制；水泥改良土拌好后，碾壓精平后進行壓實度檢測，檢測完畢后進行養(yǎng)生，養(yǎng)生期不少于7天；在完成第一層水泥改良土的施工、檢測合格并灑水覆蓋土養(yǎng)后，重復步驟三至步驟七進行第二層水泥改良土的施工。五、采標情況《水泥改良土廠拌技術規(guī)程》編制參考了《高速鐵路路基工程施工質(zhì)量驗收標準》（TB10751-2018）、《高速鐵路路基工程施工技術規(guī)程》（Q/CR9602-2015