郝 軼,閆淑杰
(1.吉林交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院公路勘察設(shè)計院;2.吉林交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院道橋工程系)
粉煤灰是煤碳燃燒之后所排放的煙氣細(xì)灰,它是煤電廠排出的主要固體廢料,在我國工業(yè)廢渣排放量中占有很大比重。粉煤灰具有多孔結(jié)構(gòu)和球形粒徑的特點,它質(zhì)量較輕、孔隙多且顆粒均勻,具有相當(dāng)高的水穩(wěn)性和無黏結(jié)性,在松散的狀態(tài)下較好的滲透性。粉煤灰在外力的荷載作用之下,可以產(chǎn)生一定的壓縮,比相同黏度的土體的壓縮變形小。粉煤灰的早期活性主要以物理活動為主,在經(jīng)過一段時間之后,其化學(xué)的高強(qiáng)度、搞滲性和耐磨性能才能慢慢表現(xiàn)出來。粉煤灰作為路基的填筑材料,非常適合公路工程對路用材料的技術(shù)要求,它尤其適合應(yīng)用于高速公路工程的軟土地基填筑當(dāng)中。另外,粉煤灰的吸水量較高,泄水能力也較強(qiáng),對含水量和壓實度的施工適應(yīng)范圍較廣。它適應(yīng)在施工條件的要求較低,工程的造價也較低,不污染環(huán)境,可在雨季進(jìn)行施工,對于高速公路的路基工程有著極為深遠(yuǎn)的應(yīng)用價值。
粉煤灰填筑工程在施工之前,首先要進(jìn)行試驗準(zhǔn)備,也就是粉煤灰材料在進(jìn)場之前,先要進(jìn)行材料的室內(nèi)試驗,其中包括對含水量、密度、液限以及顆粒等參數(shù)的試驗檢測分析。高速公路路基填筑所使用的粉煤灰大多為電廠排放的硅鋁型低鈣灰。對于其料徑的要求應(yīng)該在0.001~2 mm之間,且小于0.074 mm的顆粒量應(yīng)該不低于45%;填筑之前要對路基進(jìn)行碾壓,保持路基的平整和密實性,并將路基做成橫坡為3%的拱形;對于粉煤灰的填筑施工需要機(jī)械包括自卸車、推土機(jī)、平地機(jī)以及灑水機(jī)等,其中主要的機(jī)械是壓路機(jī),壓路機(jī)可根據(jù)工程需要進(jìn)行選擇型號和形式,施工之前要對所有的機(jī)械設(shè)備進(jìn)行調(diào)試和檢修,以保證機(jī)械的正常運(yùn)行;根據(jù)中線樁對控制線進(jìn)行測放,并結(jié)合公路的橫、縱斷面設(shè)計來計算出每個控制點所在路基的高程和寬度。
運(yùn)輸時可根據(jù)工程實際需要,采取相應(yīng)的運(yùn)輸方式,一般采用自卸車來進(jìn)行運(yùn)輸,在運(yùn)輸過程中,應(yīng)該對粉煤灰進(jìn)行相應(yīng)的覆蓋,以避免在運(yùn)輸過程中污染或者流失。粉煤灰的存儲場要做好相應(yīng)的防水措施,要盡量防止粉煤灰的流失或者污染,如查粉煤灰含水量過高,應(yīng)該進(jìn)行瀝干或者晾曬,如果過干,則應(yīng)該在填筑之前進(jìn)行灑水悶料,可根據(jù)運(yùn)輸情況天氣條件,來調(diào)整粉煤灰的含水量,以保證其在最佳含水范圍之內(nèi)。在運(yùn)輸、填筑和檢測過程中,對含水量不同和干密度不同的粉煤灰應(yīng)該分開處理。
粉煤灰在攤鋪之前,要先對包邊土進(jìn)行攤鋪,包邊土可采用不小于12塑性指數(shù)的黏土,要確保包邊土的平整和壓密性,且每邊應(yīng)該多放出30~50 cm的距離,以保證削坡后路基的凈寬能滿足要求。在第一層包邊土上在設(shè)置好盲溝,以便于排水。盲溝填料的級配需要具有一定的秀水性。攤鋪時,要注意對最佳含水量的及時調(diào)整,攤鋪的長度應(yīng)該以當(dāng)天可能碾壓的長度為宜。粉煤灰的攤鋪可使用推土機(jī)和平地機(jī),特殊部位可采用人工進(jìn)行找平。粉煤灰可采用分層填筑攤鋪的方法,第一層的厚度可保持在15 cm左右,自卸車采用后退上料原路退出方式,然后使用推土機(jī)進(jìn)行攤平,當(dāng)自卸車在鋪好的路面上行走時保證不損壞灰面。第二層攤鋪時,可按正常路基的填筑方法進(jìn)行上料,并劃出具體的卸料位置,攤鋪時自卸車盡量不要在灰面上調(diào)頭和高速行駛,防止發(fā)生填筑層起皮或者松散;攤鋪之前要檢查下層的含水量,如查下層表面較干燥,可適當(dāng)灑水來進(jìn)行調(diào)整,并用壓路機(jī)進(jìn)行碾壓,新一層攤鋪的厚度應(yīng)該去掉表面的松散厚度。在采用壓路機(jī)進(jìn)行靜壓時,可對粉煤灰和包邊土同時找平,但需要對包邊土表面的粉煤灰清除干凈。在線路的直線段,可以先從兩側(cè)向中心刮平,而曲線段則從內(nèi)側(cè)向外側(cè)刮平,刮平之后需要修筑3%的排水橫坡度。在路基的先填筑段,要采取分層留臺階的方式,這樣可以使相鄰兩段的填筑層重疊搭接,臺階的長度大于150 cm。
在攤鋪完成之后,需要及時進(jìn)行壓實作業(yè),必須在當(dāng)天完成攤鋪段的壓實作業(yè),這樣可以有效防止粉煤灰因水分蒸發(fā)而降低壓實度。一般粉煤灰采用分層攤鋪、分層碾壓的方式,壓路機(jī)可采用振動壓路機(jī)來碾壓,碾壓厚度應(yīng)該小于30 cm。在人工的攤鋪部位,要先使用輕型壓路機(jī)進(jìn)行靜壓,在靜壓一兩遍以后,再用振動壓路機(jī)進(jìn)行振動碾壓。對于機(jī)械攤鋪層,可以直接用20 t以上的振動壓路機(jī)進(jìn)行碾壓。在碾壓完成之后,要對壓實度和強(qiáng)度進(jìn)行檢測,保證壓實質(zhì)量。壓路機(jī)的碾壓原則為先低后高,直線段由兩側(cè)向中心碾壓、曲線段由內(nèi)側(cè)向外側(cè)碾壓。
當(dāng)粉煤灰的壓實層達(dá)到要求時,如果不能及時對上層進(jìn)行鋪裝,應(yīng)該禁止車輛通行,并進(jìn)行適當(dāng)?shù)臑⑺?,以防止粉煤灰表面出現(xiàn)松散現(xiàn)象。如果粉煤灰層不能及時繼續(xù)施工,應(yīng)該在表面進(jìn)行封閉和碾壓,并做好表面的排水工作。同時要保護(hù)好排水設(shè)施,加強(qiáng)日常的修護(hù),在復(fù)工之前如果有結(jié)構(gòu)物損壞現(xiàn)象,要及時進(jìn)行恢復(fù)。
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