煤矸石在路面水泥穩(wěn)定砂礫底基層中的應(yīng)用

梁會(huì)青

1 概況

陽(yáng)泉是無(wú)煙煤的生產(chǎn)基地，存有大量的煤矸石，為此在賽西路中一段用煤矸石替代砂礫鋪筑水泥穩(wěn)定砂礫底基層。

2 施工前期準(zhǔn)備

2.1 原材料

（1）煤矸石經(jīng)過(guò)了多年的自燃過(guò)后有害物質(zhì)含量不大，活性物質(zhì)較多，有助于水穩(wěn)成型。對(duì)煤矸石進(jìn)行機(jī)械破碎過(guò)篩，將超粒徑煤矸石選用振動(dòng)壓路機(jī)壓碎，對(duì)松軟、針片狀煤矸石用人工檢出，達(dá)到規(guī)范的要求后方可運(yùn)至拌和料場(chǎng)使用，備、堆料時(shí)逐層攤平，旨在使混合料均勻。

表1 煤矸石的物理性能及力學(xué)性能

表2 煤矸石的化學(xué)組成

表3 煤矸石篩分

表4 水泥穩(wěn)定煤矸石底基層試驗(yàn)結(jié)果

（2）水泥：亞美P·O32.5級(jí)各項(xiàng)指標(biāo)符合GB175—2007技術(shù)規(guī)范要求。

（3）石粉：表觀密度 2.58 kg/m3。

（4）碎石：平定10~30 mm碎石。

（5）水：飲用水。

（6）配合比：煤矸石80%，碎石10%，石粉10%，建議水泥用量5%。

2.2 施工機(jī)械

（1）混合料拌和機(jī)：天津鼎盛600型拌和機(jī)1臺(tái)。

（2）攤鋪機(jī)：950和RP251型各1臺(tái)。

（3）壓路機(jī)：振動(dòng)壓路機(jī)50 t1臺(tái)，30 t1臺(tái)，膠輪26個(gè)1臺(tái)。

（4）多功能灑水車：YGJ5101GSSCA3輛。

（5）自卸汽車：東風(fēng)153雙后橋10輛。

（6）裝載機(jī)：ZL50型 3輛。

2.3 施工人員組織

本段底基層施工由底基層施工隊(duì)組織施工，項(xiàng)目技術(shù)指導(dǎo)由總工具體負(fù)責(zé)，派出現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)負(fù)責(zé)人1名，技術(shù)員2名，現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量人員4名，現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)人員2名，機(jī)械駕駛?cè)藛T13員，機(jī)械維修人員4名，協(xié)作工人10名。

2.4 施工現(xiàn)場(chǎng)

對(duì)下承層檢查、清掃、攤鋪前灑水，保持表面潮濕，檢查各指標(biāo)滿足要求，測(cè)量放線完進(jìn)行攤鋪。

3 施工工藝

3.1 下承層準(zhǔn)備與測(cè)量放樣

對(duì)下承層進(jìn)行檢查驗(yàn)收、清掃、灑水。

在鋪筑底基層前恢復(fù)中線，釘中線樁、邊樁，根據(jù)設(shè)計(jì)高程調(diào)整鋼桿鋼絲作為攤鋪機(jī)傳感器控制基準(zhǔn)。

根據(jù)放線情況在路基兩側(cè)培土路肩來(lái)達(dá)到對(duì)水穩(wěn)煤矸石的封閉，這項(xiàng)對(duì)煤矸石來(lái)說(shuō)非常重要必須封閉。

注意：①加強(qiáng)原材料天然含水量的檢測(cè)，根據(jù)天氣情況，運(yùn)輸遠(yuǎn)近確定用水量；②拌和均勻，防止離析；③混合料運(yùn)輸車輛上覆蓋篷布，減少水分蒸發(fā)；④因煤矸石（自燃）會(huì)消耗大量水，下承層要充分灑水；⑤要及時(shí)覆蓋土工布灑水養(yǎng)生，7天內(nèi)保持濕潤(rùn)；⑥施工階段對(duì)各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行跟蹤檢測(cè)，完工后進(jìn)行鉆芯、強(qiáng)度等檢測(cè)；⑦在路基兩側(cè)培土路肩對(duì)水穩(wěn)煤矸石的兩側(cè)封閉。

3.2 機(jī)械拌和

拌和前對(duì)原材料進(jìn)行含水量檢測(cè)，根據(jù)天氣情況運(yùn)輸遠(yuǎn)近來(lái)確定用水量，達(dá)到碾壓時(shí)測(cè)的含水量為最佳含水量，在拌和時(shí)仍對(duì)骨料用裝載機(jī)翻拌均勻，防止攤鋪現(xiàn)場(chǎng)的離析現(xiàn)象，對(duì)混合料抽查篩分，及時(shí)檢查水泥劑量，符合要求裝車運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)，裝車時(shí)按前一后一中至少3次移動(dòng)的方法進(jìn)行裝料。

3.3 運(yùn)輸

配備運(yùn)輸車輛20輛以上，確保前后場(chǎng)的銜接，車料上覆蓋篷布，減少水分蒸發(fā)。

3.4 攤鋪

攤鋪前對(duì)下承層灑水（底基層為30 cm厚，分兩層攤鋪，攤鋪上層時(shí)下層灑水）清掃，煤矸石養(yǎng)生需水量大，灑水濕潤(rùn)下承層防止混合料水分被下承層吸收水分，兩側(cè)掛鋼絲繩基準(zhǔn)線，混合料松鋪系數(shù)取1.35，在攤鋪中運(yùn)輸車輛后輪靠近攤鋪機(jī)前30 cm時(shí)由攤鋪機(jī)頂推前進(jìn)，運(yùn)料車不得碰撞攤鋪機(jī)，攤鋪機(jī)要連續(xù)均勻不間斷地?cái)備?，盡量避免停機(jī)（攤鋪速度約1.5 m/min）。試驗(yàn)檢測(cè)人員經(jīng)常檢測(cè)平整度、厚度、橫坡，特別在停機(jī)起步后必須檢測(cè)平整度，攤鋪夯錘采用高幅振動(dòng)。

3.5 碾壓

采用碾壓組合為初壓30 t錯(cuò)1/2輪寬往返靜壓一遍，復(fù)壓50 t錯(cuò)1/4輪寬往返，高幅低頻碾壓一遍，錯(cuò)1/2輪寬往返，高頻低幅振兩遍，終壓26 t膠輪壓路機(jī)靜壓數(shù)遍至無(wú)輪跡為止，并及時(shí)檢測(cè)壓實(shí)度。初壓速度控制為1.0~1.3km/h，復(fù)壓速度為1.5~1.7km/h，終壓速度控制為1.5~1.7 km/h。

3.6 養(yǎng)生

各項(xiàng)試驗(yàn)項(xiàng)目檢查完畢，滿足要求后及時(shí)覆蓋土工布灑水養(yǎng)生，7天內(nèi)保持濕潤(rùn)。

4 中間交工驗(yàn)收

施工階段對(duì)各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行跟蹤檢測(cè)，完工后進(jìn)行鉆芯，強(qiáng)度等檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果匯總見(jiàn)表5。

表5 無(wú)機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定土無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度匯總表

表6 水泥穩(wěn)定煤矸石底基層壓實(shí)度匯總表

5 效果及應(yīng)注意的問(wèn)題

水穩(wěn)煤矸石底基層具有足夠的強(qiáng)度，整體性和穩(wěn)定性好，到目前為止未發(fā)現(xiàn)濕縮裂縫，具有較小的膨脹性，材料干凈。煤矸石（自燃）是良好沙礫替代材料，具有巨大的環(huán)保、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益。

通過(guò)試驗(yàn)、充足的養(yǎng)生，在路基兩側(cè)培土路肩來(lái)達(dá)到對(duì)水穩(wěn)煤矸石的封閉和成型后及時(shí)灑透層油封閉是保證強(qiáng)度和耐久性的關(guān)鍵。

6 結(jié)束與建議

通過(guò)水泥穩(wěn)定煤矸石底基層的施工能夠看出，水泥穩(wěn)定煤矸石具有足夠的強(qiáng)度，整體性和穩(wěn)定性好，未見(jiàn)有溫縮裂縫，具有較小的膨脹性，是良好的公路路面底基層材料。自燃煤矸石在陽(yáng)泉地區(qū)資源豐實(shí)，經(jīng)濟(jì)適用，同時(shí)用于公路路面底基層對(duì)保護(hù)環(huán)境、提高社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益有非常重要的意義。

[1]《公路工程試驗(yàn)規(guī)程匯編》，人民交通出版社，2003年.

[2]《公路路面基層施工規(guī)范》，人民交通出版社，2006年.

[3]《公路工程施工現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)與管理叢書(shū)》，人民交通出版社，2004年.

[4]《土工合成材料應(yīng)用技術(shù)規(guī)范GB05290-98》.北京：人民交通出版社，1998年.