高 松

(沈陽(yáng)眾磊道橋有限公司)

1 引 言

近年來(lái)本溪鋼鐵集團(tuán)歪頭山鐵礦為了再利用尾礦，通過(guò)一些列措施對(duì)尾礦進(jìn)行了科學(xué)研究，其中利用尾礦制作砌塊項(xiàng)目取得一定經(jīng)濟(jì)效益，在尾礦綜合利用上積累一定經(jīng)驗(yàn)，但目前尾礦綜合利用率比較低，為了充分利用鋼歪頭山鐵礦尾礦，對(duì)尾礦綜合利用在道路基層中應(yīng)用研究，變廢為寶，減小尾礦對(duì)環(huán)境污染具有重要意義。

2 室內(nèi)試驗(yàn)

2.1 尾礦粒度分析

對(duì)尾礦粒度進(jìn)行篩分析，試樣粒度分布見表1 所示。

表1 尾礦粒度篩分析表

通過(guò)對(duì)歪頭山鐵礦尾礦進(jìn)行篩分，可以看出尾礦粒度較粗，主要分布在74 um 以上，小于37 um 粒級(jí)僅占16.84%，說(shuō)明尾礦屬于粗料。

2.2 配合比設(shè)計(jì)

為了研究水泥穩(wěn)定尾礦碎石路用性能，采用相同劑量不同集料進(jìn)行對(duì)比分析，按照《公路工程無(wú)機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定材料試驗(yàn)規(guī)程》方法分別對(duì)不同配合比混合料進(jìn)行重型擊實(shí)試驗(yàn)確定最佳含水量和最大干密度，結(jié)果見表2。

表2 混合料擊實(shí)試驗(yàn)結(jié)果

表2 可以看出隨著水泥、尾礦劑量增加，最佳含水量逐步增大，最大干密度隨著水泥、尾礦劑量增加逐步增大。

2.3 無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)分析

對(duì)7 d、28 d、90 d、180 d 齡期試件進(jìn)行無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)，結(jié)果見圖1。

圖1 無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度曲線

由圖1 可以看出在水泥劑量相同情況下水泥穩(wěn)定尾礦碎石強(qiáng)度略高于水泥碎石強(qiáng)度;水泥碎石早期強(qiáng)度增長(zhǎng)較快，后期強(qiáng)度增長(zhǎng)較慢;水泥穩(wěn)定尾礦碎石早期強(qiáng)度增長(zhǎng)比水泥穩(wěn)定碎石強(qiáng)度偏高，但后期強(qiáng)度比水泥穩(wěn)定碎石強(qiáng)度偏低，無(wú)論前期還是后期對(duì)強(qiáng)度影響不大，但水泥穩(wěn)定尾礦碎石帶來(lái)很大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。

3 試驗(yàn)路段施工分析

沈本產(chǎn)業(yè)大道歪頭山～石橋子段設(shè)計(jì)為雙向六車道，路面設(shè)計(jì)寬度為22.5 m，對(duì)該路段進(jìn)行了試驗(yàn)路段的鋪設(shè)，試驗(yàn)路段里程為K29 +300 ～K29 +500。

3.1 拌和

以設(shè)計(jì)目標(biāo)配合比為基礎(chǔ)，進(jìn)行生產(chǎn)配合比調(diào)配并記錄水泥、尾礦、碎石用量。生產(chǎn)過(guò)程中隨時(shí)進(jìn)行水泥滴定試驗(yàn)確定水泥用量是否符合生產(chǎn)配合比要求。同時(shí)對(duì)混合料的含水量進(jìn)行測(cè)定，控制含水量變化在±1%之間。

3.2 施工現(xiàn)場(chǎng)

首先對(duì)下承層進(jìn)行檢查，要保證下承層土基強(qiáng)度、彎沉、平整度、壓實(shí)度、寬度、橫坡度、寬度滿足設(shè)計(jì)要求，

組織人員將下承層表面浮土清除，如果下承層土的含水量較低可以進(jìn)行適當(dāng)灑水后采用壓路機(jī)進(jìn)行加壓。碾壓順序在直線段從兩側(cè)廂路中心線方向進(jìn)行，在曲線段由低向高處碾壓，兩次碾壓之間要重合1/3 輪跡寬度，同時(shí)施工技術(shù)人員需要對(duì)路基邊線進(jìn)行測(cè)量放樣，放出路基兩側(cè)邊線及中線，然后將水泥尾礦穩(wěn)定碎石運(yùn)至施工現(xiàn)場(chǎng)，采用攤鋪機(jī)進(jìn)行攤鋪，保證路拱橫坡度滿足設(shè)計(jì)要求。

在混合料運(yùn)輸過(guò)程中為了減小混合料出現(xiàn)離析現(xiàn)象，在裝料時(shí)先裝車輛前面，再裝車輛后面，最后在車輛中部進(jìn)行裝料，人工配合平地機(jī)進(jìn)行攤鋪。攤鋪中隨時(shí)檢測(cè)路基寬度、斷面尺寸、標(biāo)高、壓實(shí)度、含水量、離析情況等，出現(xiàn)異常情況及時(shí)查找原因及時(shí)調(diào)整。粗細(xì)集料離析設(shè)專人鏟除粗集料窩并用新拌混合料填補(bǔ)。

3.3 碾壓過(guò)程

初壓采用30 t 單鋼輪壓路機(jī)靜壓1 遍，及時(shí)檢查壓實(shí)度、高程、路拱等，若不符合要求由人工立即處理;復(fù)壓采用30 t 單鋼輪壓路機(jī)振動(dòng)碾壓7 遍以上至現(xiàn)場(chǎng)灌砂法試驗(yàn)確定壓實(shí)度為止;終壓采用26 t 單鋼輪壓路機(jī)靜壓收光找平;壓路機(jī)碾壓不到位置采用打夯機(jī)夯實(shí)至相應(yīng)密實(shí)度。然后進(jìn)行平整度檢測(cè)，對(duì)不平整地方標(biāo)記然后進(jìn)行修補(bǔ)碾壓。

4 施工工藝

4.1 混合料拌和

拌合站本溪市歪頭山鎮(zhèn)，混合料由拌合站運(yùn)輸至試驗(yàn)路段至鋪筑完畢時(shí)間約為1 h。拌合用料控制采用水泥∶尾礦∶碎石=5∶18∶77，水泥劑量5% ～5.5%控制，最佳含水率8.52%。由于施工屬于高溫季節(jié)，考慮混合料在運(yùn)輸過(guò)程中水分散失，因此選擇含水量為9.50%進(jìn)行混合料拌合，添加水的質(zhì)量處于變化狀態(tài)，最終根據(jù)原材料含水量變化進(jìn)行控制。

4.2 運(yùn)輸

采用六輛載重20 t 卡車運(yùn)輸，拌和場(chǎng)距離試驗(yàn)路段5.4 km，平均到場(chǎng)時(shí)間為20 min。

4.3 攤鋪

現(xiàn)場(chǎng)采用1 臺(tái)瀝青混合料攤鋪機(jī)攤鋪水泥尾礦穩(wěn)定碎石，裝料汽車在倒車駛向攤鋪機(jī)時(shí)能保證攤鋪機(jī)不間斷鋪筑，鋪筑時(shí)等待卸料車平均為2 ～3 輛。攤鋪機(jī)攤鋪厚度15 cm，該路段分兩層鋪筑，每層厚度為15 cm。

4.4 碾壓組合

施工現(xiàn)場(chǎng)采用SAKAⅠ雙鋼輪壓路機(jī)一臺(tái)，前進(jìn)靜壓后退振壓一遍;兩臺(tái)Yzl8C 振動(dòng)壓路機(jī)重振5 遍，一臺(tái)XSM220振動(dòng)壓路機(jī)重振兩遍;XP301 膠輪壓路機(jī)光面靜壓兩遍。

5 試驗(yàn)檢測(cè)分析

通過(guò)對(duì)路段進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果見表3 所示。

表3 試驗(yàn)檢測(cè)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)表

根據(jù)對(duì)路段進(jìn)行壓實(shí)度、含水量、現(xiàn)場(chǎng)干密度、無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度、彎沉檢測(cè)均滿足設(shè)計(jì)要求，但含水量和彎沉標(biāo)準(zhǔn)差變化偏大，在以后施工中應(yīng)該在粒料含水量和碾壓過(guò)程進(jìn)行嚴(yán)格控制，確保工程質(zhì)量。對(duì)路段鉆芯取樣，水泥尾礦穩(wěn)定碎石基層板結(jié)狀況良好。選取七個(gè)點(diǎn)進(jìn)行取樣鉆芯外觀密實(shí)，層間粘結(jié)良好。

6 結(jié) 論

通過(guò)對(duì)水泥穩(wěn)定尾礦碎石進(jìn)行研究，室內(nèi)試驗(yàn)結(jié)果表明在設(shè)計(jì)配合比情況下水泥穩(wěn)定尾礦碎石強(qiáng)度能夠滿足規(guī)范要求，施工檢測(cè)結(jié)果表明路段壓實(shí)度、含水量、現(xiàn)場(chǎng)干密度、無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度、彎沉檢測(cè)均滿足設(shè)計(jì)要求，對(duì)路段鉆芯取樣基層板結(jié)狀況良好。取樣鉆芯外觀密實(shí)，層間粘結(jié)良好。

［1］楊錫武，梁富權(quán).水泥粉煤灰碎石混合料半剛性基層設(shè)計(jì)參數(shù)研究［J］.中國(guó)公路學(xué)報(bào)，1996，9(3):43－46.

［2］桂芳.八鋼選礦尾礦處理現(xiàn)狀和再利用探討［J］.新疆鋼鐵，2005，94(2)，18－21.

［3］李立新，賀小項(xiàng)，劉琳.粉煤灰摻量對(duì)石灰樁性能的影響［J］.沈陽(yáng)建筑大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版，2005，21(1):12－14.

［4］郭建平等.湖南臨湘鉛鋅礦尾礦庫(kù)環(huán)境狀況及開發(fā)利用研究明［J］.土壤通報(bào)，2007，38(3):553－556.