高速公路粉煤灰路基填筑施工技術(shù)分析

張會(huì)霞

(河北省高速公路石黃管理處)

隨著交通事業(yè)的發(fā)展，粉煤灰路堤在高速公路建設(shè)中的應(yīng)用越來越多。由于粉煤灰具有比一般土料濕密度低25%左右的特性，所以是比較合適的輕質(zhì)填料。粉煤灰尤其是相比土質(zhì)路堤，粉煤灰路堤具有較輕的自重，能夠有效改善軟弱地基和路堤的沉降變形，相應(yīng)地也提高了地基的抗滑性。因此，合理的施工，采用先進(jìn)的方法，粉煤灰路基將是優(yōu)于普通路基的。目前國(guó)內(nèi)外對(duì)于高速公路采用粉煤灰填筑路基的相關(guān)技術(shù)問題做出明確的、成熟的、完善的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)。

1 粉煤灰特點(diǎn)

1．1 自身重量很輕

粉煤灰非常適于對(duì)地基強(qiáng)度不高的軟弱地層的處理。由于具有質(zhì)量輕的特點(diǎn)，所以能夠?qū)β返痰某两灯鸬綔p少的作用。降低路基破壞的程度，并且可以減少由于增加路基的穩(wěn)定性而產(chǎn)生的費(fèi)用。相同條件下，路堤極限的高度可以提升，有助于處理軟土路基。因?yàn)樵杰浫醯穆坊?，其沉降量減少也相應(yīng)的比較顯著。

1．2 粉煤灰的強(qiáng)度高

粉煤灰的工程性質(zhì)是隨著壓實(shí)性能的改變而發(fā)生變化。其中粉煤灰具有類似細(xì)粒土的顆粒組成結(jié)構(gòu)，因此具有液、塑限，最佳含水量，最大干密度等特征，所以對(duì)于粉煤灰的強(qiáng)度評(píng)價(jià)指標(biāo)可以參照衡量土的指標(biāo)。依據(jù)重型擊實(shí)標(biāo)準(zhǔn)在飽水和不飽水的情況，內(nèi)摩擦角為18°～33°和30°～42°，這些數(shù)值都高于土質(zhì)填料，有利于提高路堤的強(qiáng)度并增加其穩(wěn)定性。此外，選用粉煤灰填料的CBR值進(jìn)行衡量，結(jié)果也大大高于土質(zhì)填料。

1．3 固結(jié)快

與黏性土相比，粉煤灰的滲透吸收要高出百倍，所以它的滲透固結(jié)性遠(yuǎn)高于一般的黏性土。如果壓縮功能作用相同的條件下，可以看到，與黏性土路堤相比，粉煤灰具有明顯優(yōu)越的壓縮效果。它具有自由排水快，固結(jié)快以及密度增長(zhǎng)快等良好的性質(zhì)。此外，由于粉煤灰的高滲透性，為此在施工過程中與土質(zhì)路堤相比，具有受雨季影響小的特點(diǎn)，在雨季施工時(shí)具有明顯的優(yōu)越性。因此粉煤灰作為一種輕質(zhì)填料，有利于減少軟土路基路堤的沉降。而且它的廢料可以再利用，有效地降低了施工的成本，并且能夠產(chǎn)生減少污染和占地等社會(huì)性的效益。

2 粉煤灰路堤施工要點(diǎn)

在施工過程中，粉煤灰路堤采用與土路相類似的施工工藝和壓實(shí)機(jī)械。但是包邊土攤鋪和設(shè)置邊坡盲溝等工序是其特有的。這些基本的施工工序有以下內(nèi)容，如基底處理、粉煤灰儲(chǔ)運(yùn)、攤鋪、灑水、碾壓、養(yǎng)護(hù)與封層等。攤鋪的厚度，含水量的把握，壓實(shí)機(jī)械類型的選擇將對(duì)于路堤施工的質(zhì)量產(chǎn)生巨大的影響，尤其影響到壓實(shí)度。只有將上述關(guān)鍵問題有效地處理，才能夠保證粉煤灰路基的質(zhì)量。

2．1 粉煤灰的儲(chǔ)運(yùn)

適合在灰場(chǎng)恰當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)粉煤灰的含水量，從而避免現(xiàn)場(chǎng)的灑水工作量。如果粉煤堆過濕的話，應(yīng)堆高瀝干，反之過干的粉煤灰需要攤鋪前2～3d內(nèi)，在灰場(chǎng)中灑水悶料。確保粉煤灰出場(chǎng)前的含水量略高于最佳含水量的范疇。選擇運(yùn)輸?shù)姆绞?，要根?jù)當(dāng)?shù)厥┕さ那闆r，原則上要盡量地采用大噸位自卸汽車和機(jī)械化裝車，這樣可以減少中轉(zhuǎn)的環(huán)節(jié)，從而大大降低了運(yùn)輸?shù)某杀?。盡量避免運(yùn)輸過程中產(chǎn)生的揚(yáng)塵污染，若有必要，須立即采取防護(hù)措施。

2．2 粉煤灰的攤鋪

在攤鋪之前，應(yīng)先放樣，然后劃出路堤邊線、土質(zhì)護(hù)坡界線以及盲溝位置等。運(yùn)灰的速度，選擇的攤鋪機(jī)械，壓實(shí)工具的數(shù)量和天氣情況都制約著攤鋪的長(zhǎng)度。攤鋪的原則是“當(dāng)天攤鋪，當(dāng)天碾壓結(jié)束”，這有利于降低雨水沖刷或是水分蒸發(fā)等情況的產(chǎn)生。采用施工的方法一般是水平分層填筑法。在攤鋪時(shí)，需要做好路堤橫坡，坡度不小于3%。這能夠便于橫向排水。應(yīng)同時(shí)進(jìn)行包邊土和粉煤灰填筑，在實(shí)際攤鋪時(shí)，其寬度應(yīng)稍大于設(shè)計(jì)的寬度，目的是確保削坡后的凈寬度能夠符合設(shè)計(jì)的要求。與此同時(shí)，還要根據(jù)設(shè)計(jì)的要求，做好排水的盲溝。此外，在攤鋪粉煤灰之前，需要在路堤中心、路堤邊緣等處設(shè)立松鋪厚度的控制樁。

2．3 含水量控制

雖然粉煤灰吸水量大，但其泄水的速度也是非常迅速的。因此在碾壓過程中，控制含水量，將其調(diào)節(jié)為接近或稍大于最佳含水量，這是非常重要的。通過現(xiàn)場(chǎng)壓實(shí)作業(yè)可以得知，如果含水量偏小，那么其表面很容易起殼且導(dǎo)致松散，并且壓路機(jī)輪下粉煤灰具有推移的現(xiàn)象，這將對(duì)壓實(shí)效果產(chǎn)生較大的影響。如果當(dāng)含水量大于最佳含水量3% ～5%時(shí)，其壓實(shí)效果較好。

2．4 粉煤灰壓實(shí)

攤鋪后的粉煤灰必須得到及時(shí)的碾壓。碾壓過程中，要確保粉煤灰的含水量處于最佳的范圍內(nèi)。粉煤灰路堤的碾壓方式為分層填筑，分層碾壓，選用的機(jī)具是振動(dòng)壓路機(jī)。碾壓遵循的原則是“先輕后重，先兩邊后中間”。碾壓順序需要按照由低到高的原則，直線段要由土質(zhì)護(hù)坡向路中心進(jìn)行碾壓，曲線段需由彎道內(nèi)側(cè)向外側(cè)實(shí)施碾壓。在碾壓的過程中，速度不宜過快，碾壓時(shí)注意要錯(cuò)輪1/3，而且保證兩輪的重疊在30cm左右。

3 粉煤灰路堤的保護(hù)和養(yǎng)護(hù)

當(dāng)該層壓實(shí)度應(yīng)達(dá)到要求時(shí)，在其上方進(jìn)行上一層的鋪筑時(shí)，需要避免發(fā)生自卸車在已成型的灰面上調(diào)頭、高速行駛和急剎車等現(xiàn)象，否則容易造成壓實(shí)層松散。倘若不能夠及時(shí)鋪筑上一層的話，必須禁止和限制車輛的行駛，此外為了防止表層干燥以至于松散，需要通過適量的灑水，確保潤(rùn)濕，避免表層干燥松散。如果在較長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi)，都不能夠施工的情況下，必須封閉表層，同時(shí)做好路拱，確保排水的順暢。如果粉煤灰壓實(shí)層通過檢驗(yàn)后，已經(jīng)達(dá)到壓實(shí)要求時(shí)，但由于特殊原因長(zhǎng)期不能施工時(shí)，要確保路基排水設(shè)施運(yùn)行良好，能夠有效地排出多余的水分，而且對(duì)于日常的養(yǎng)護(hù)工作必須加強(qiáng)，不能松懈。要確保在復(fù)工之前，能夠把表層的覆土刮去，如果發(fā)現(xiàn)路堤出現(xiàn)損毀的情況，必須嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)的要求，開展實(shí)施整修，確保路堤施工時(shí)的完整。

4 粉煤灰路基施工注意事項(xiàng)

4．1 接觸其他結(jié)構(gòu)物

如果粉煤灰接觸橋涵等混凝土結(jié)構(gòu)或金屬結(jié)構(gòu)物，那么為了避免腐蝕，需要在結(jié)構(gòu)物表面均勻地刷上一層瀝青。

4．2 避免混用粉煤灰

如果施工路段相同，所使用的粉煤灰必須是同一灰堆的灰，禁止在同一施工段使用不同灰堆的粉煤灰。

4．3 臨時(shí)堆場(chǎng)的設(shè)置

在現(xiàn)場(chǎng)粉煤灰的施工過程中，不要設(shè)置臨時(shí)的堆場(chǎng)，這可以有效降低中間環(huán)節(jié)的污染。如果必須設(shè)置的話，應(yīng)將灰堆置于施工現(xiàn)場(chǎng)的下風(fēng)處，而且堆放要集中，確保場(chǎng)地具有良好的排水性能。此外，還應(yīng)使用如塑料薄膜、油布等覆蓋物。

4．4 雨季施工時(shí)攤鋪的要求

如果施工時(shí)處于雨季，這時(shí)的粉煤灰在攤鋪的過程中，其含水量可能偏高，采用包邊土中開設(shè)臨時(shí)排水槽的方法，可以及時(shí)地有效地將粉煤灰中多余的水分排出。

4．5 施工人員的要求

在進(jìn)行施工時(shí)，所有的現(xiàn)場(chǎng)施工人員必須配備防塵工作服和風(fēng)鏡等勞動(dòng)保護(hù)用品。

5 結(jié)論

粉煤灰具有質(zhì)地輕的典型特點(diǎn)，所以選擇它作為填料，對(duì)于高填方路來講，能夠大大地縮短地基的固結(jié)時(shí)間，因此對(duì)于路基不均勻下沉的問題可以起到有效減少或防止的作用。粉煤灰透水性好，而且便于調(diào)節(jié)含水量，例如當(dāng)自然含水量降低時(shí)，能夠通過在基上灑水且不需翻拌的方式，提高其含水量。然后由于其水分易于蒸發(fā)，所以施工環(huán)境較為干燥時(shí)，需要準(zhǔn)備大量的灑水設(shè)備，這對(duì)工程造價(jià)會(huì)起到副作用。此外在攤鋪、碾壓粉煤灰的過程中，必須計(jì)劃合理，安排妥當(dāng)，有效減少各工序之間的時(shí)間，從而減少粉煤灰含水量的損失。

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