山區(qū)公路粉煤灰路基修筑工藝研究

李國威

（中建路橋集團有限公司，河北石家莊 050000）

0 引言

在山區(qū)公路建設(shè)中，路基修筑對填筑材料的需求量大，耗費的原材料成本和運輸成本較高，而粉煤灰的物理力學(xué)性能滿足建筑材料技術(shù)指標(biāo)要求，所以在路基施工中可以將粉煤灰作為填筑材料，可實現(xiàn)廢棄資源再利用。

1 工程概況

某山區(qū)公路路基寬24m，在樁號AK1+114—AK1+260 路段中，采用高填方路基施工方案，填方高度8m。高填方路基對填筑材料的需用量大，由于公路工程沿線分布多家火電廠，產(chǎn)出大量粉煤灰，所以本路段路基結(jié)構(gòu)確定為黏土護坡+砂礫碎石隔離+粉煤灰填筑，約使用粉煤灰3.0 萬m3。經(jīng)檢測，公路沿線火電廠產(chǎn)出的粉煤灰密度平均值為2.08g/cm3，松散容量平均值為0.73g/cm3，壓實密度平均值為1.11g/cm3，小于0.045mm 的顆粒約占93.5%，且粉煤灰具備良好的壓實性，表明本工程使用粉煤灰作為路基填筑材料具備一定可行性。因此，本工程采用包芯法施工方法，將粉煤灰作為填芯，外部包黏性土，以保證路堤壓實度達到質(zhì)量驗收要求。

2 山區(qū)公路粉煤灰路基修筑工藝

本工程粉煤灰路基修筑工藝流程為：路基放樣→清理地表→填前壓實→測量標(biāo)高→隔離層→上料攤平→土方包邊坡→平整壓實→封層土[1]。以下對粉煤灰路基修筑工藝中的關(guān)鍵施工技術(shù)進行分析。

2.1 施工準(zhǔn)備

2.1.1 路基放樣

放樣路基中線、粉煤灰填筑邊樁、包邊土坡腳樁，標(biāo)注填筑高度，復(fù)核中線、邊線和排水溝位置，建設(shè)排水溝，保證施工期間順利排水。

2.1.2 場地準(zhǔn)備

根據(jù)設(shè)計圖紙要求調(diào)坡，滿足施工排水要求；整平施工場地，準(zhǔn)備場地防雨措施，根據(jù)人員進場和施工機械設(shè)備進場要求修筑施工便道[2]；清理路基施工范圍內(nèi)的表層腐殖土，對施工區(qū)域內(nèi)的林木采取移植措施，保護林木資源。

2.1.3 技術(shù)準(zhǔn)備

（1）組織開展技術(shù)交底，向全體施工人員交底粉煤灰路基修筑關(guān)鍵技術(shù)和質(zhì)量控制要點，明確施工責(zé)任，加強施工安全教育。

（2）編制施工組織設(shè)計，核對地質(zhì)勘察資料，根據(jù)設(shè)計文件確定路堤坡腳、護坡道、邊溝的具體位置。

2.1.4 材料準(zhǔn)備

試驗檢測粉煤灰各項技術(shù)指標(biāo)，確定粉煤灰主要成為氧化鋁、氧化硅和氧化鐵，外觀顆粒均勻，自重輕；粉煤灰塑性指數(shù)為6.2，最佳含水量為19.5%，最大干密度為1.41g/c㎡，黏聚力為10kPa，CBR 為13%，內(nèi)摩擦角為20°，回彈模量為45MPa。上述試驗檢測指標(biāo)均符合相關(guān)技術(shù)規(guī)范要求。

2.1.5 機械準(zhǔn)備

本工程施工機械選用挖掘機、裝載機、自卸汽車、壓路機、灑水車、平地機、推土機等機械[3]。

2.1.6 隔離層施工

本工程采用砂礫碎石材料作為隔離層，用于阻隔地表水、地下水滲透，提高路基主體的透水性能。

（1）選擇各項指標(biāo)符合技術(shù)規(guī)范要求的砂礫碎石，鋪設(shè)50cm 厚度隔離層，最大砂礫碎石粒徑不超過10cm，含泥量控制在6%以內(nèi)。

（2）在隔離層上設(shè)置小于3%的橫坡并修筑雙向排水，縱坡不得超過2%，方便隔基層排水[4]。

（3）采用壓路機碾壓隔離層，對機械無法碾壓到的局部區(qū)域，派施工人員使用小型機具補壓，要求隔離層壓實度大于93%。

2.2 粉煤灰填筑施工

2.2.1 儲運

（1）粉煤灰路運輸要重點控制揚塵問題，減少對環(huán)境造成的污染。自卸汽車在裝入粉煤灰后，將適量水灑至粉煤灰面層，形成一層防止粉塵飛揚的膜面，再覆蓋帆布，盡量選擇平坦路線運輸[5]。

（2）在粉煤灰運至施工現(xiàn)場后，對濕度過高的粉煤灰堆高瀝干，對濕度過低的粉煤灰灑水悶料，將粉煤灰含水量調(diào)節(jié)到最佳含水量±2%的范圍內(nèi)。

（3）在施工現(xiàn)場配置灑水設(shè)備，控制粉煤灰的含水量；分類堆放來自不同火電廠且存在一定差異的粉煤灰。

2.2.2 攤鋪

（1）鋪筑粒料隔離層，路拱橫坡控制在2%以上，驗收隔離層質(zhì)量，恢復(fù)路基中線、內(nèi)邊線、外邊線、盲溝位置。

（2）填筑護坡土，自卸汽車將護坡土卸到指定地點，用推土機攤鋪護坡土，攤鋪后再用平地機粗平，松鋪厚度為24cm，要求護坡土含水量不得超過最佳含水量±2%[6]。

（3）在填筑施工區(qū)域范圍內(nèi)設(shè)置松鋪厚度控制樁，用于控制粉煤灰填筑高度；采用分層填筑施工，劃分不同作業(yè)段，分層填筑時預(yù)留出臺階，確保每層填筑的粉煤灰都相互搭接，搭接長度不得少于1.5m，保證搭接處壓實度符合技術(shù)規(guī)范要求。

（3）填筑過程中測量護坡土與粉煤灰的含水量，根據(jù)材料最佳含水量采取灑水或晾曬措施；待含水量達到要求后，從路基兩側(cè)向路中心開始找平作業(yè)，找平后做坡度大于2%的橫坡，便于排水。

（4）按照先填筑壓實護坡土、后填筑壓實粉煤灰的順序施工，不允許混填兩種材料，避免出現(xiàn)填筑質(zhì)量問題。

2.2.3 碾壓

（1）粉煤灰攤鋪后碾壓，采用20t 振動壓路機分層碾壓，每層壓實度在30cm 以內(nèi)；在碾壓過程中，采用壓路機先靜壓1 遍，再振動碾壓3～4 遍，最后靜壓1遍，從路兩側(cè)向路中心碾壓。

（2）壓路機的靜壓速度為1.5km/h，振動碾壓速度為2.2km/h；碾壓過程中保證后幅碾壓輪跡覆蓋到前幅碾壓輪跡，對局部無法碾壓的部位采用人工夯實碾壓措施，如采用小型器械夯實橋臺、溝槽、檢查井周圍、擋墻墻背等部位；碾壓后采用灌砂法檢驗壓實層中間部位的壓實度[7]。

（3）在碾壓作業(yè)中，當(dāng)碾壓距離超過20m時，要檢測粉煤灰的含水量，及時調(diào)整含水量，以保證壓實質(zhì)量。

2.3 設(shè)置黏土護坡

本工程使用黏土護坡施工技術(shù)，坡寬不得超過2m，每層護坡碾壓厚度控制在30cm內(nèi)，要求碾壓后的護坡搭接上粉煤灰填筑體臺階；搭接臺階的寬為1.5m，高為1m，在搭接后同步碾壓，壓實度不小于93%；在共同碾壓的過程中，避免出現(xiàn)黏土和粉煤灰混雜情況，因粉煤灰壓實厚度控制在30cm，所以每層黏土護坡的壓實厚度也要與粉煤灰壓實厚度一致，保證兩者銜接部位的壓實度相同[8]。

2.4 埋設(shè)盲溝

在路基內(nèi)填埋粗粒材料，設(shè)置截水暗溝，埋設(shè)盲溝管；在路堤碾壓施工后，采用反挖法開挖盲溝，施工之前測量定位盲溝的中心點位置，根據(jù)設(shè)計尺寸開挖，開挖后鋪上無紡?fù)凉げ?，再在溝?nèi)填入碎石碾壓，使碎石緊貼粉煤灰；在已確定的盲溝位置開挖，直到開挖至隔離層頂面，盲溝采用粒徑不超過5cm、壓碎值不超過40%的天然砂礫，盲溝采用梅花形設(shè)計，其斷面高、寬分別為50cm，垂直間距為1.5m，用土工布包裹盲溝進水口，避免進入雜質(zhì)，出水口一直延伸到邊坡以外的區(qū)域。

2.5 土質(zhì)封層

本工程路基修筑封層時考慮到粉煤灰的性質(zhì)采用土質(zhì)封層，厚度為50cm，在粉煤灰路基主體施工后開展封層施工，防止粉煤灰受到降雨天氣影響導(dǎo)致流失；在施工完畢后，預(yù)留一定時間排出粉煤灰內(nèi)多余水分，做好排水固結(jié)養(yǎng)護；土質(zhì)封層要與隔離層施工基本一致，設(shè)置橫坡和縱坡。

3 結(jié)語

在山區(qū)公路的高填方路基施工中，結(jié)合公路沿線火電廠的分布情況和粉煤灰的廢棄規(guī)模，可以采用粉煤灰作為路基修筑的主要原材料，采用包芯法施工方法，加強粉煤灰分層攤鋪碾壓施工質(zhì)量控制，同時還要提高土方包邊坡、盲溝和封層施工質(zhì)量，進而保證高填方路基壓實度達到技術(shù)規(guī)范要求，降低路基施工成本，減少粉煤灰?guī)淼沫h(huán)境污染問題。