同濟(jì)大學(xué) 道路與鐵道工程教育部重點(diǎn)試驗(yàn)室 趙倩倩

HEC固結(jié)料在道路工程中的應(yīng)用

同濟(jì)大學(xué) 道路與鐵道工程教育部重點(diǎn)試驗(yàn)室 趙倩倩

通過介紹HEC固結(jié)料在虹橋綜合交通樞紐工程中的應(yīng)用，闡述了HEC固結(jié)料的適用范圍以及良好的路用性能表現(xiàn)，豐富了HEC在道路工程中的應(yīng)用前景。

HEC固結(jié)土 HEC固結(jié)建筑廢磚

一、HEC簡介

HEC固結(jié)劑是一種新型的土工復(fù)合固結(jié)材料，是針對高含水土質(zhì)和工程棄渣需要而開發(fā)研制的一種新型水硬性膠凝材料。和傳統(tǒng)膠結(jié)料相比，HEC具有如下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)：

（1）充分利用土原料：改變了以往將天然土運(yùn)走再購進(jìn)新的基層材料的做法，直接就地固結(jié)土體用作路面結(jié)構(gòu)層，不需棄土外運(yùn)或運(yùn)輸土方回填等，降低了工程造價(jià)。

（2）提高土體的強(qiáng)度：可有效地提高道路土基的回彈模量，因而可減薄路面結(jié)構(gòu)層的厚度，降低了工程造價(jià)。

（3）再利用工程棄渣:目前上海每年產(chǎn)生建筑廢棄物和工程渣土約2300～2400萬噸，用HEC固結(jié)建筑廢棄物和工程渣土做道路結(jié)構(gòu)層，可以節(jié)省棄渣的處置費(fèi)用，大大降低工程造價(jià)。

二、HEC在虹橋樞紐工程中的應(yīng)用

針對上海市虹橋綜合交通樞紐項(xiàng)目建設(shè)特大綜合交通樞紐城市快速路鋪面工程關(guān)鍵技術(shù)需求，以及虹橋樞紐工程工地建筑廢棄物大量存在的特點(diǎn)，我們采用HEC作為固結(jié)料，固結(jié)土和建筑廢棄物。

1. HEC固結(jié)土。

（1）HEC性能與用量。

用水泥膠砂強(qiáng)度檢驗(yàn)方法（T0506-2005）對HEC進(jìn)行強(qiáng)度檢驗(yàn)，3d抗壓強(qiáng)度為19.1MPa、抗折強(qiáng)度為4.6 MPa，28d抗壓強(qiáng)度為35.7 MPa、抗折強(qiáng)度為6.6 MPa。檢驗(yàn)結(jié)果表眀，該HEC相當(dāng)于R32.5級水泥。

采用6%、7%、8%三種不同劑量的HEC來固結(jié)土，7d無側(cè)限抗壓強(qiáng)度分別為1.62 MPa、1.83 MPa、2.1 MPa。參照《公路路面基層施工技術(shù)規(guī)范》中各級公路用水泥穩(wěn)定土的7天浸水抗壓強(qiáng)度要求，考慮經(jīng)濟(jì)性，確定最終HEC含量為6%。

（2）土基回彈模量。

采用6%劑量的HEC來固結(jié)土，7d回彈模量試驗(yàn)結(jié)果為606 MPa。

現(xiàn)場鋪筑180m的試驗(yàn)路，每車道每20m測1點(diǎn)測量該試驗(yàn)路的彎沉，平均量測彎沉值為0.5mm，換算標(biāo)準(zhǔn)值為0.78mm。

工程要求的彎沉設(shè)計(jì)值不大于1.5mm，由表中結(jié)果可知，該路段符合設(shè)計(jì)要求。

2. HEC固結(jié)建筑廢磚。

虹橋區(qū)域內(nèi)動遷后留下約200萬m3廢渣，工程現(xiàn)場有大量建筑廢磚。本工程采用HEC作為固結(jié)劑來固結(jié)建筑廢磚作為道路的底基層。

建筑廢磚經(jīng)過破碎篩分，主要分為粗磚、中磚、細(xì)磚以及磚土。

采用如表1所示的3種級配，并采用不同劑量的HEC進(jìn)行固結(jié)，HEC混合料指標(biāo)見表2。

表 1 建筑廢磚級配

表 2 HEC固結(jié)建筑廢磚試驗(yàn)結(jié)果

《建筑廢棄物用于上海虹橋綜合交通樞紐市政道路工程的施工及驗(yàn)收導(dǎo)則》中要求路基的強(qiáng)度不小于1MPa，考慮到工程的經(jīng)濟(jì)性，選取4%的HEC劑量進(jìn)行試驗(yàn)，級配為第3種級配，此時(shí)最大干密度為1.603g/cm3，最佳含水量為13.5%，7天無側(cè)限抗壓強(qiáng)度為1.86MPa，回彈模量為251MPa。滿足作為路基的基本要求?！秾?dǎo)則》中規(guī)定墊層的7天無側(cè)限抗壓強(qiáng)度不能低于1.8MPa，因此除了1，2方案外其他組成均可作為墊層的方案，但考慮到工程的經(jīng)濟(jì)合理性，可以適當(dāng)?shù)慕档凸探Y(jié)劑的用量。

上海市虹橋綜合交通樞紐中，通過把建筑廢棄物添加合理劑量的固結(jié)劑后，直接作為道路的墊層、底基層和基層使用。原路基處理方案為50cm厚度的石灰土，石灰劑量為8%,現(xiàn)擬替代方案為20cm4%的HEC固結(jié)建筑廢磚。通過就地使用，可以消化吸收100萬m3樞紐內(nèi)的建筑廢棄物，虹橋區(qū)域內(nèi)動遷后留下的200萬m3廢渣中至少利用100萬m3作為50cm道路地基處理和30cm路面結(jié)構(gòu)的底基層，可以直接節(jié)省工程造價(jià)5千萬～1億元。

三、結(jié)語

在虹橋綜合交通樞紐工程中，HEC表現(xiàn)出適用范圍廣、具有良好路用性能的特點(diǎn)。在今后的類似工程中，可以考慮擴(kuò)大HEC固結(jié)料的應(yīng)用范圍。

[1] 林建華. HEC-1固結(jié)土在臨港新城環(huán)滴水湖道路工程中的應(yīng)用[J]. 上海建設(shè)科技, 2006,(03)