曾懷宇,吳后付
(湖南省懷化公路橋梁建設(shè)總公司,湖南 懷化 418000)
武荊高速公路第四合同段里程為K16+928—K27+000,項(xiàng)目所在地為典型的沖積、湖積平原亞區(qū),受軟土地基影響,對(duì)路堤填筑施工提出更高的要求。項(xiàng)目周邊的漢川電廠為工程提供了大量的粉煤灰資源,其中S2O3、AL2O3及Fe2O3的總含量達(dá)82.63%,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過行業(yè)所認(rèn)定的70%標(biāo)準(zhǔn);燒失量為0.86%,能良好地控制在12%范圍內(nèi),因此完全滿足規(guī)范要求,可以將其用于路堤填筑施工中。
1)自重輕 大量研究表明,粉煤灰所具備的最大干密度普遍在0.9~1.2g/cm3范圍內(nèi),相比于細(xì)顆粒土其性能更好,是軟土地基填筑施工中不可缺少的材料。受質(zhì)地較輕的影響,粉煤灰能有效避免路堤沉降現(xiàn)象,由此削弱對(duì)路基的破壞力度,在同等條件下可顯著增強(qiáng)路堤的極限高度。經(jīng)工程后期檢驗(yàn)可知,如果路基越軟弱,對(duì)應(yīng)的路堤沉降控制效果則越優(yōu)。
2)強(qiáng)度高 粉煤灰工程性質(zhì)與壓實(shí)性能有著密切關(guān)聯(lián),其內(nèi)部顆粒與細(xì)粒土具有高度相似性,因此諸如含水量等都可以用于評(píng)價(jià)粉煤灰的強(qiáng)度。分別對(duì)飽水和不飽水兩種情況進(jìn)行分析可知,其內(nèi)摩擦角分別控制在18°~33°及30°~42°,二者明顯優(yōu)于土質(zhì)填料,因此能增強(qiáng)路堤的強(qiáng)度與穩(wěn)定性。
3)壓縮性小 粉煤灰所對(duì)應(yīng)的壓縮系數(shù)較小,能使路堤建設(shè)過程中的沉降量得到明顯控制。就相同密度條件而言,使用粉煤灰材料進(jìn)行施工,路堤抗壓縮性能尤為良好,具有傳統(tǒng)土質(zhì)路堤無法比擬的優(yōu)點(diǎn)。
4)固結(jié)快 相比于黏性土,粉煤灰所對(duì)應(yīng)的滲透系數(shù)是黏土的百倍甚至更多,所以滲透固結(jié)效果良好,有利于自由水的順利排出,可以在短時(shí)間內(nèi)達(dá)到固結(jié)效果。此外,粉煤灰滲透性明顯優(yōu)于黏性土,即便是在雨季也不會(huì)受到明顯影響。
通過試驗(yàn)分析粉煤灰的基本性能,對(duì)其質(zhì)量效果進(jìn)行評(píng)價(jià),無論是土質(zhì)護(hù)坡還是封頂層,都需要在JTG E40—2007《公路土工試驗(yàn)規(guī)程》的指導(dǎo)下進(jìn)行土工試驗(yàn)。此外,關(guān)于隔離層和排水盲溝這兩部分結(jié)構(gòu),應(yīng)確保砂料粒徑控制在8mm范圍內(nèi),5mm范圍內(nèi)的細(xì)砂占比不大于50%。
對(duì)粉煤灰進(jìn)行室內(nèi)試驗(yàn),結(jié)果如表1所示。
表1 粉煤灰室內(nèi)試驗(yàn)項(xiàng)目
將路堤施工區(qū)域內(nèi)的雜草、樹根等雜物清理干凈,如果路堤施工區(qū)域處于低洼積水地段,首先應(yīng)使用設(shè)備將積水排除,在此基礎(chǔ)上進(jìn)行清淤處理,而后回填并進(jìn)行分層碾壓,使其達(dá)到基底標(biāo)高。此外,應(yīng)找到流向路堤作業(yè)區(qū)內(nèi)的水源,將其流向截?cái)?,在邊溝處設(shè)計(jì)臨時(shí)排水溝,從而確保施工的排水效果。
粉煤灰路堤施工工藝流程如圖1所示。
圖1 粉煤灰路堤的施工工藝流程
應(yīng)對(duì)粉煤灰含水量進(jìn)行調(diào)節(jié),此項(xiàng)工作需在堆灰場(chǎng)或灰池中展開,如果粉煤灰濕度較大,則需增加粉煤灰的堆高,起到瀝干水分的效果;對(duì)于過干的粉煤灰,應(yīng)在正式攤鋪?zhàn)鳂I(yè)的前2~3d將其進(jìn)行堆放灑水悶料處理。
引入大噸位自卸車完成對(duì)粉煤灰的運(yùn)輸作業(yè)。在運(yùn)輸過程中做好防止揚(yáng)塵污染的措施。注重粉煤灰潤(rùn)濕用水的選擇,以居民飲用水為宜;如果遇到可疑水源,須進(jìn)行試驗(yàn)分析其質(zhì)量。
精準(zhǔn)放樣是后續(xù)粉煤灰攤鋪順利進(jìn)行的基本前提。此操作后可畫出路堤邊線,需注意的是:邊線應(yīng)足夠順直,彎道則以圓順形為宜,以實(shí)際攤鋪能力為基準(zhǔn),在此基礎(chǔ)上確定攤鋪長(zhǎng)度,確保完成碾壓作業(yè)。為提升碾壓質(zhì)量,以水平分層的方式為宜,要求壓實(shí)層之間搭接部分的長(zhǎng)度不少于150cm,這是接頭段壓實(shí)度的基本保障。
在進(jìn)行粉煤灰填筑施工時(shí),應(yīng)同時(shí)進(jìn)行土質(zhì)護(hù)坡施工。需以削坡后的凈寬為基準(zhǔn),由此確定合理的土質(zhì)攤鋪寬度,及時(shí)完成排水盲溝施工。有必要設(shè)置松鋪厚度控制樁,具體位置以路基中心和路堤邊緣為宜,在其輔助下可將粉煤灰攤鋪厚度控制在合理范圍內(nèi)。
一旦進(jìn)行粉煤灰攤鋪施工后,需隨即進(jìn)行碾壓作業(yè),當(dāng)天完成攤鋪的材料應(yīng)在當(dāng)天完成碾壓作業(yè),從而避免水分蒸發(fā),確保最終的壓實(shí)效果。不同的設(shè)備對(duì)應(yīng)的壓實(shí)度不同,20~30t振動(dòng)壓路機(jī)操作對(duì)象的單層厚度應(yīng)控制在20cm以內(nèi);如果選用40~50t的大型振動(dòng)壓路機(jī),要求單層厚度控制在30cm以內(nèi)。碾壓施工應(yīng)嚴(yán)格遵循先輕后重的原則,從低向高處逐漸延展,首先使用大型碾壓設(shè)備,經(jīng)過3~4遍處理后,再轉(zhuǎn)換為靜壓的方式,此環(huán)節(jié)以1~2遍為宜。
對(duì)粉煤灰壓實(shí)層進(jìn)行壓實(shí)度指標(biāo)檢驗(yàn),如果無法隨即進(jìn)行上層結(jié)構(gòu)的鋪筑施工,需采取灑水濕潤(rùn)措施,防止表層干燥松散;此外需提升路基排水設(shè)施的完善性,加大力度做好日常維護(hù)工作。為了對(duì)新筑粉煤灰土質(zhì)護(hù)肩形成保護(hù)作用,需種植一定量的草皮,避免結(jié)構(gòu)受到雨水的沖刷影響;此外,應(yīng)設(shè)置泄水槽進(jìn)一步增強(qiáng)排水效果。
在粉煤灰路堤施工過程中,必須進(jìn)行技術(shù)優(yōu)化,進(jìn)一步提升施工質(zhì)量。文章圍繞軟土地基的路基填筑施工展開探討,提出可行建議,深化粉煤灰在軟土地基路堤填筑中的應(yīng)用水平。