袁明省

0 引言

近些年粉煤灰被大量應(yīng)用于公路路基填筑工程，用粉煤灰填筑路基不僅可以減小路基對原地面的壓應(yīng)力，同時可以減少工業(yè)廢渣對耕地的占用以及粉煤灰對環(huán)境的污染。粉煤灰應(yīng)用于公路工程，是一項符合國家環(huán)境保護(hù)，可持續(xù)發(fā)展的措施，應(yīng)用前景十分廣闊。

1 工程概況

唐山濱海大道海港開發(fā)區(qū)至曹妃甸段第四標(biāo)段位于唐山市大清河鹽場，路線整體呈東西走向，路線K13+000～K19+000長度6.00 km。本標(biāo)段內(nèi)路基基底處理為碎石擠密樁。上部地層為淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土、粉砂、海陸相沉積，地基承載力低，粉砂層地震烈度7度時地層產(chǎn)生液化，設(shè)計采用振動擠密沉管碎石樁、砂墊層、鋼塑格柵、防滲土工布對軟基進(jìn)行處理。沿線為海相沖積平原，地勢低洼，無場地取土，而本工程均為填方路基，經(jīng)實地考察發(fā)現(xiàn)，位于一標(biāo)K2+060處河北大唐國際王灘發(fā)電有限公司，與主線交叉，距標(biāo)段運距18 km，儲有大量粉煤灰，給粉煤灰路基填筑工程提供了極大的方便。因此，本工程決定采用粉煤灰進(jìn)行路基填筑。路基剖面圖如圖1所示。

2 粉煤灰路基施工工藝

粉煤灰路基填筑在施工前應(yīng)鋪筑試驗路段，確定粉煤灰路基的施工工藝流程如圖2所示。

2.1 施工準(zhǔn)備

粉煤灰路基施工前應(yīng)鋪筑試驗段并對粉煤灰進(jìn)行原材料試驗，用于高速公路，一級公路的粉煤灰燒失量宜小于20%［1］，燒失量超過標(biāo)準(zhǔn)的粉煤灰應(yīng)做對比試驗，分析論證后采用;粒徑宜在0.001mm ～ 1.18mm 之間，小于 0.075mm 顆粒含量宜大于45%［2］，且粉煤灰中不得含有固結(jié)的團(tuán)塊及腐殖質(zhì)等有害雜質(zhì)。采用的粉煤灰在使用前必須選擇有代表性的試樣進(jìn)行擊實試驗，確定最大干密度和最佳含水量。唐山濱海大道海港開發(fā)區(qū)至曹妃甸段第四標(biāo)段粉煤灰路基所使用的粉煤灰采用河北大唐國際王灘發(fā)電有限公司生產(chǎn)的粉煤灰，施工前對其物理性能進(jìn)行了測試，測試結(jié)果全部滿足規(guī)范要求，選用的粉煤灰最佳含水率和最大干密度分別為24.2%和1.20 g/cm3，試驗結(jié)果見表1，表2。

表1 粉煤灰物理性能測試結(jié)果

表2 粉煤灰擊實試驗

粉煤灰的顆粒組成以及最大干密度和最佳含水量有顯著差別的灰源應(yīng)分別堆放，分段填筑，分段檢測。

2.2 粉煤灰路基填筑施工

2.2.1 粉煤灰儲運

應(yīng)事先在灰池中對粉煤灰的含水量進(jìn)行調(diào)整，過濕的粉煤灰堆高瀝干，過干的粉煤灰在使用前2 d～3 d灑水燜料，含水量應(yīng)控制在略高于最佳含水量。然后根據(jù)運距的遠(yuǎn)近、氣候條件、運輸途中水分的蒸發(fā)速度等因素確定，以粉煤灰運到現(xiàn)場攤鋪后即可直接碾壓為原則，以提高工效。粉煤灰的儲運宜采用封閉式自卸汽車運輸。粉煤灰在運輸途中應(yīng)用苫布覆蓋，以防止揚塵污染和水分散失。堆料場應(yīng)設(shè)有灑水設(shè)備，以利控制、調(diào)節(jié)粉煤灰的含水量，并防止干灰揚塵污染環(huán)境［3］。

2.2.2 粉煤灰攤鋪

粉煤灰運至施工現(xiàn)場后用推土機攤鋪平整，采用水平分層填筑法施工。施工程序為:恢復(fù)路線中樁、邊樁→培筑包邊粘土→填筑粉煤灰→攤平。攤鋪時做成2%向外的雙向橫坡，并安排專人指揮。攤鋪要均勻，嚴(yán)格按確定的松鋪厚度攤鋪，試驗室進(jìn)行含水量檢測，含水量偏大進(jìn)行晾曬，含水量偏小進(jìn)行灑水拌和，使含水量控制在最佳含水量的±2%以內(nèi)。每層虛鋪厚度不宜超過400mm。每段應(yīng)分層留臺階，便于每個壓實層相互重疊搭接，搭接長度應(yīng)大于1.5 m，保證相鄰作業(yè)段接頭范圍內(nèi)的壓實度。粉煤灰的含水量宜在灰場調(diào)節(jié)后再運到工地直接攤鋪碾壓。已攤鋪的粉煤灰如因故造成過濕或過干，應(yīng)晾曬或噴灑水分調(diào)整含水量，以達(dá)到1.0倍～1.1倍最佳含水量為宜。

包邊土護(hù)坡應(yīng)與粉煤灰填筑同步進(jìn)行。土質(zhì)護(hù)坡攤鋪寬度應(yīng)保證削坡后的凈寬滿足設(shè)計要求，同時應(yīng)按設(shè)計要求做好土質(zhì)護(hù)坡的排水盲溝。攤鋪前應(yīng)在路基中心、路基邊緣等處設(shè)置松鋪厚度控制樁，控制攤鋪厚度。

2.3 粉煤灰的壓實

粉煤灰路基應(yīng)分層填筑，分層碾壓，碾壓時，應(yīng)使粉煤灰接近最佳含水量，并宜采用振動壓路機碾壓。粉煤灰碾壓，應(yīng)遵循先輕后重原則。靜壓1遍～2遍后用平地機精平，再振動碾壓3遍～4遍，最后靜壓1遍～2遍。碾壓的順序應(yīng)遵循先低后高的原則，直線段由土質(zhì)護(hù)坡向路中心碾壓，曲線段由彎道內(nèi)側(cè)向外側(cè)碾壓。碾壓速度，穩(wěn)壓時采用1.5 km/h～1.7 km/h，振動碾壓以2.0 km/h～2.5 km/h為宜。碾壓的輪跡應(yīng)相互搭接，后輪必須超過兩段的接縫，確保無漏壓、無死角，碾壓均勻。碾壓完畢應(yīng)及時檢驗壓實度，符合規(guī)定要求后方可繼續(xù)填筑上層。當(dāng)粉煤灰碾壓完畢后，應(yīng)采用灌砂法檢測干密度及含水率，計算壓實度，如不合格，應(yīng)重新進(jìn)行碾壓，直到符合規(guī)范要求為止。攤鋪后的粉煤灰必須及時碾壓，做到當(dāng)天攤鋪當(dāng)天碾壓完畢。不能做到及時碾壓的，應(yīng)及時鋪篷布覆蓋，防止揚塵對環(huán)境造成污染。

粉煤灰路基采用水平分層填筑法施工。每層虛鋪厚度不宜超過400mm。每段應(yīng)分層留臺階，便于每個壓實層相互重疊搭接，搭接長度應(yīng)大于1.5 m，保證相鄰作業(yè)段接頭范圍內(nèi)的壓實度。粉煤灰的松鋪系數(shù)應(yīng)通過實驗確定，無實測資料時，可按下列數(shù)值選用并在施工中給予調(diào)整:人工攤鋪為1.5～1.7;推土機攤鋪1.2 ～1.3;平地機攤鋪1.1 ～1.2［4］。唐山濱海大道海港開發(fā)區(qū)至曹妃甸段第四標(biāo)段采用推土機攤鋪，采用標(biāo)高測量法對粉煤灰路基的松鋪系數(shù)進(jìn)行測定，根據(jù)測定結(jié)果確定粉煤灰路基的攤鋪系數(shù)為1.30。當(dāng)灰源發(fā)生改變時，應(yīng)重新測定攤鋪系數(shù)，并隨時根據(jù)測定結(jié)果進(jìn)行調(diào)整。

試驗段粉煤灰路基在振動碾壓兩遍后，采用灌砂法檢測干密度及含水率，計算壓實度，壓實質(zhì)量不合格。當(dāng)振動碾壓至4遍后，采用灌砂法檢測干密度及含水率，計算壓實度。

通過對以上結(jié)果的分析，第四遍壓實后，壓實度平均值為97.6%，滿足規(guī)范對一級公路粉煤灰路基壓實度不小于95%的要求。

3 粉煤灰路基養(yǎng)護(hù)及封層

因線路處于沿海地區(qū)常年風(fēng)速較大，特別是春季多風(fēng)時節(jié)，粉煤灰較輕，會產(chǎn)生不可避免的揚塵污染，必須考慮采用灑水養(yǎng)生。如因故需要延續(xù)一段時間，則應(yīng)經(jīng)常灑水，保持濕潤，并控制車輛通行。如較長時間不能繼續(xù)施工時，應(yīng)進(jìn)行表面覆土封閉并做好路拱橫坡，以利表面排水。下層粉煤灰經(jīng)驗收合格后，應(yīng)及時鋪筑上層級配碎石或風(fēng)化巖土層作為封層。路堤封面土層應(yīng)采用符合設(shè)計要求的粘性土鋪筑，并達(dá)到相應(yīng)的壓實度要求。土層表面的高程，橫坡等應(yīng)符合設(shè)計要求。

4 施工注意事項

粉煤灰路基施工時應(yīng)注意:1)應(yīng)根據(jù)粉煤灰的特性、沿海潮汐及常水位情況，確定粉煤灰填筑的底層標(biāo)高，并在粉煤灰填筑前，鋪設(shè)抗?jié)B土工布，在粉煤灰施工時同時進(jìn)行包邊土施工，以防粉煤灰路基遇水軟化及下雨流失，粉煤灰施工完成后及時施工封層。2)為確保粉煤灰路基的填筑質(zhì)量，應(yīng)在施工前，通過試驗確定粉煤灰路基各種施工參數(shù)和施工流程。3)應(yīng)加強粉煤灰含水率及粉煤灰的污染控制，晴天根據(jù)情況及時灑水，雨天對已施工完成的粉煤灰路基應(yīng)及時采取保護(hù)措施。

5 結(jié)語

經(jīng)過施工實踐證明，在取土困難，資源緊缺的沿海公路施工中，在充分考慮上述因素的情況下，加強施工管理和試驗檢測，采用工業(yè)廢料粉煤灰作為沿海公路路基填料完全可行?？傊?，粉煤灰的綜合利用，符合國家可持續(xù)發(fā)展的基本國策，應(yīng)用前景越來越廣闊。

［1］JTG F10-2006，公路路基施工技術(shù)規(guī)范［S］.

［2］JTG D30-2004，公路路基設(shè)計規(guī)范［S］.

［3］王琛艷，孫海興.高速公路粉煤灰路基填筑技術(shù)研究［J］.徐州建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報，2010(2):22-24.

［4］黃宗遠(yuǎn)，陳長壽，張 敏，等.粉煤灰在公路路基施工的應(yīng)用［J］.中南公路工程，2003，28(1):63-65.

［5］張斌濤.粉煤灰路堤修筑技術(shù)的試驗研究［J］.公路，1992(9):16-26.

［6］張瑞敏.粉煤灰路基填筑的應(yīng)用研究［J］.交通世界，2005(7):61.