高速公路粉煤灰路基填筑主要技術(shù)分析

張立軍

（河北省文安縣交通運輸局，河北廊坊 065800）

0 引言

高速公路是現(xiàn)代交通建設(shè)中重要的組成部分，而路基填筑是保障高速公路穩(wěn)定性和耐久性的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。隨著粉煤灰的大量產(chǎn)生，將其應(yīng)用于路基填筑成為一種環(huán)保、經(jīng)濟的選擇。本文旨在對高速公路粉煤灰路基填筑的主要技術(shù)進行分析，探討其優(yōu)勢、施工要點和存在的問題，以期為粉煤灰路基填筑工程的設(shè)計和施工提供參考。

1 粉煤灰路基施工準備工作

1.1 材料準備

在進行粉煤灰路基施工之前，試驗檢測內(nèi)容包括粉煤灰的含水率、液限和密度等參數(shù)。只有在滿足施工要求的情況下，方可將粉煤灰運輸?shù)绞┕がF(xiàn)場。在材料準備過程中，應(yīng)根據(jù)施工要求制定詳細的操作規(guī)程和質(zhì)量控制方案，嚴格執(zhí)行相關(guān)標準和規(guī)范。同時，要加強對材料的檢驗和監(jiān)測，確保材料的質(zhì)量符合要求，并及時調(diào)整和處理存在的問題。通過實時監(jiān)測技術(shù)，可以對粉煤灰材料的攪拌、配比等參數(shù)進行實時監(jiān)測，及時掌握材料的狀態(tài)和質(zhì)量變化，從而及時采取調(diào)整措施，確保填筑工作的順利進行。

粉煤灰是一種由燃煤發(fā)電廠產(chǎn)生的工業(yè)廢料，通常用于替代傳統(tǒng)的石方材料路基填筑。在填筑前，需要與供應(yīng)單位進行充分溝通，確保粉煤灰的供應(yīng)穩(wěn)定和質(zhì)量可靠。供應(yīng)單位應(yīng)提供符合國家標準的粉煤灰，并與施工單位建立良好的協(xié)調(diào)機制。

粉煤灰中可能存在一些較大的顆?；螂s質(zhì)，需要進行篩分處理，通過篩分設(shè)備將粉煤灰分為不同粒徑的顆粒，以滿足填筑層的要求。篩分后的粉煤灰應(yīng)具備一定的均勻性和流動性，以便在填筑過程中順利鋪設(shè)和壓實。

填筑過程中，通常需要將粉煤灰與水進行攪拌混合，以提高填筑層的流動性和可塑性。攪拌設(shè)備可根據(jù)施工要求選擇，如混凝土攪拌機或特定的攪拌車輛。攪拌過程中需要確保粉煤灰與水的充分混合，使材料達到均勻的狀態(tài)，以便順利鋪設(shè)和壓實。

根據(jù)工程設(shè)計要求和現(xiàn)場實際情況，需要對粉煤灰和其他材料的配比進行調(diào)整。配比的調(diào)整包括粉煤灰與水的比例、粉煤灰與石方材料的混合比例等。合理的配比可以確保填筑層的強度和穩(wěn)定性，提高路基質(zhì)量。選擇電廠排放的粉煤灰作為填料，如表1 所示[1]。

表1 路基各部位的填筑材料

1.2 機械配備

將所需物料從供應(yīng)地點運輸?shù)绞┕がF(xiàn)場，確保施工過程中高效進行土方工程，包括挖掘和平整土壤以及清除巖石等障礙物。配備2 臺灑水車，用于路基的養(yǎng)護作業(yè)，及時對路基進行濕潤處理，防止路基在施工過程中出現(xiàn)干裂或過度干燥的情況。在配備完成后，需要對所有機械設(shè)備進行調(diào)試和檢修，確保它們處于良好的運行狀態(tài)，避免在施工過程中出現(xiàn)故障或延誤，保證施工順利進行。通過充分配備和設(shè)備的正常運行，提高施工的效率和質(zhì)量，確保工程的順利進行[2]。

1.3 路基準備

在施工前，需要對路基周圍的灌木、草皮、有機垃圾等進行徹底清理，確保施工區(qū)域的整潔，使其具備足夠的承載力和穩(wěn)定性。在施工過程中，需要將路基做成3%的橫坡，以便排水和提高路面的安全性。為準確測放施工線路和控制點，確保施工符合設(shè)計要求，需要恢復(fù)路基中線并設(shè)置20 m 間距的加密中樁。高速公路粉煤灰路基填筑路基準備設(shè)計流程如圖1 所示[3]。

圖1 高速公路粉煤灰路基填筑路基準備設(shè)計流程

2 粉煤灰路基填筑施工工藝

2.1 粉煤灰儲運

覆蓋一層塑料膜可以有效地阻止粉煤灰的揚塵和流失，確保物料在運輸過程中的穩(wěn)定性和完整性。在雨雪天氣中，施工人員還需采取防護措施，防止雨水或雪水侵入儲存區(qū)域，影響粉煤灰的質(zhì)量。通過科學(xué)合理的防水措施和定期檢測，確保粉煤灰的含水量始終保持在最佳范圍內(nèi)，保證施工的順利進行。不同密度和含水量的粉煤灰應(yīng)分別儲存，避免不同性質(zhì)的粉煤灰相互混合，影響后續(xù)的填筑效果，需要按照指定的布料點倒退駛?cè)耄┕と藛T應(yīng)謹慎操作，保證填筑工程的質(zhì)量和效果[4]。

2.2 粉煤灰攤鋪平整

粉煤灰攤鋪平整方式主要根據(jù)工程要求、路基條件和施工規(guī)模等因素來確定。無論采用機械攤鋪、手工攤鋪還是輔助振動設(shè)備，都需要保證攤鋪層的平整度和密實度，以提高路基的承載能力和耐久性。同時，合理的施工工藝和嚴格的質(zhì)量控制也是確保粉煤灰路基填筑質(zhì)量的關(guān)鍵。

（1）機械攤鋪是最常用的粉煤灰攤鋪方式之一，在作業(yè)過程中，使用鋪裝機械將粉煤灰材料均勻地鋪設(shè)在路基表面，并通過振動裝置和刮板等工具進行平整。機械攤鋪能夠快速、高效地完成填筑作業(yè)，保證較好的平整度和密實度。

（2）對于一些特殊區(qū)段或復(fù)雜地形，手工攤鋪是一種有效的選擇。在手工攤鋪中，操作人員會使用鐵鍬、平板等工具將粉煤灰逐層均勻地鋪設(shè)在路基上，并通過人工壓實和修整來達到平整的效果。雖然手工攤鋪速度較慢，但可以靈活應(yīng)對復(fù)雜情況，并確保粉煤灰填筑的質(zhì)量。

（3）為了進一步提高粉煤灰填筑的密實度和平整度，可以使用振動設(shè)備進行輔助處理。通過在填筑過程中加入振動，可以促使粉煤灰顆粒之間的排列更加緊密，提高填筑層的密實性（圖2）。振動設(shè)備還可以幫助材料均勻分布，消除填筑中的空隙和氣泡，增強填筑層的穩(wěn)定性[5]。

圖2 高速公路路堤填筑方案

2.3 壓實施工

在進行粉煤灰路基填筑的壓實施工過程中，需要根據(jù)填筑層的厚度、工程要求和材料特性等因素來選擇合適的壓實方式。同時，對壓實施工過程進行嚴格的質(zhì)量控制和監(jiān)測，確保填筑層的密實度和均勻性，提高路基的質(zhì)量和耐久性。這可以通過相關(guān)的測試設(shè)備進行檢測，如密度計和動力板試驗等（表2）。

表2 路基各部位的壓實度要求

（1）振動壓實是常用的壓實方式之一，通過在填筑層表面施加振動力，可以促使粉煤灰顆粒間的摩擦和壓實，從而提高填筑層的密實度和穩(wěn)定性。為確保路基的均勻性和緊實性，振動壓實通常采用振動壓路機或振動板進行。

（2）靜壓壓實是另一種常見的壓實方式，通過使用靜壓機、壓路機或壓實輥等設(shè)備對填筑層進行持續(xù)的靜態(tài)加載，使粉煤灰顆粒逐漸排列緊密，增加填筑層的密實度和強度。靜壓壓實適用于較深層次的填筑和較大面積的路基施工，可以提高填筑層的承載能力。

（3）對于某些需要進一步提高填筑層密實度的情況，濕壓壓實是一種有效的方法。在濕壓壓實過程中，通過在填筑層上噴水濕潤粉煤灰材料、使用壓路機進行壓實，利用水的潤滑作用使填筑層更緊密地排列，提高填筑層的密實性和穩(wěn)定性[6]。

2.4 養(yǎng)護作業(yè)

粉煤灰路基在達到設(shè)計壓實度后，采取限制行駛車輛和人員、灑水濕潤壓實層、陰雨天氣養(yǎng)護、翻曬或挖換濕軟路基、延長停工時的保護措施、加強日常養(yǎng)護工作等多元化措施保護和養(yǎng)護路基，能夠有效保護和維護粉煤灰路基的質(zhì)量，提高其使用壽命和性能，確保施工順利進行，提高道路的安全性。為避免對已完成的壓實層造成損壞，需要對行駛車輛和人員進行限制。例如，設(shè)立相應(yīng)的標識和指示牌，明確禁止或限制車輛和人員進入已完成的路基區(qū)域。

在完成壓實作業(yè)后，對壓實層進行灑水、濕潤是非常重要的。通過灑水可以增加路基的密實性和穩(wěn)定性，提高其承載能力。灑水還有助于減少塵土飛揚，保持施工環(huán)境的清潔。在陰雨天氣下，需要提前完工排水溝，以防止雨水對上層鋪筑施工的影響。確保排水系統(tǒng)暢通，避免雨水積聚在路基上造成軟化或損壞。如果部分路基出現(xiàn)濕軟情況，施工人員應(yīng)及時進行翻曬或挖換處理。通過翻曬或挖換，可以使?jié)褴浡坊玫匠浞指稍锖凸探Y(jié)，保證路基的穩(wěn)定性和強度。

如果需要較長時間停工，應(yīng)采取相應(yīng)的保護措施。施工人員可以利用30 cm 厚的黏土封閉表層，以防止路基受到雨水侵蝕或其他不良因素影響。同時，設(shè)置路拱橫坡，以便排水，并覆蓋彩條布進行適當?shù)臐駶櫶幚怼?/p>

為確保路基質(zhì)量符合施工要求，施工人員需要加強日常養(yǎng)護工作。這包括定期巡視檢查路基狀況，及時清理排水系統(tǒng)，修補或處理路面上的損壞部分，保持路基的整潔和穩(wěn)定[7]。

2.5 封層施工

封層的目的是保護路基，增加路面的耐久性和穩(wěn)定性，防止雨水侵蝕和行駛車輛對路基的損壞，常見的封層方式有瀝青封層、水泥封層和土質(zhì)封層等。為節(jié)省成本，本次施工采用水泥粉煤灰封層的方式。為確保封層的質(zhì)量和性能，根據(jù)設(shè)計要求水泥的用量控制在5%～9%。在施工過程中，應(yīng)根據(jù)設(shè)計要求設(shè)置相應(yīng)的橫坡和縱坡，以保證道路的排水和水平性。為防止雨水沖刷和行駛車輛對路基造成損壞，封層施工應(yīng)緊跟在粉煤灰填筑完成后進行。及時進行封層施工還可以有效保護路基，提高道路的使用壽命和質(zhì)量。

另外，在進行水泥粉煤灰封層施工時，施工人員需要注意施工工藝和質(zhì)量控制。確保水泥與粉煤灰充分混合均勻，并按照設(shè)計要求進行均勻攤鋪。在攤鋪后還要采取相應(yīng)的壓實措施，如采用振動壓路機進行壓實等，以確保封層的緊密度和穩(wěn)定性[8]。

3 結(jié)束語

本文從技術(shù)分析的角度，對粉煤灰路基填筑的主要技術(shù)進行了深入探討，可以得出粉煤灰路基填筑在提高工程質(zhì)量、降低施工成本和減少環(huán)境污染等方面具有顯著優(yōu)勢。隨著技術(shù)的不斷進步和經(jīng)驗積累，高速公路粉煤灰路基填筑技術(shù)將得到更廣泛的應(yīng)用，為高速公路建設(shè)做出更大的貢獻。