淺談粉煤灰在沿海公路路基施工中的應用

袁明省

0 引言

近些年粉煤灰被大量應用于公路路基填筑工程，用粉煤灰填筑路基不僅可以減小路基對原地面的壓應力，同時可以減少工業廢渣對耕地的占用以及粉煤灰對環境的污染。粉煤灰應用于公路工程，是一項符合國家環境保護，可持續發展的措施，應用前景十分廣闊。

1 工程概況

唐山濱海大道海港開發區至曹妃甸段第四標段位于唐山市大清河鹽場，路線整體呈東西走向，路線K13+000～K19+000長度6.00 km。本標段內路基基底處理為碎石擠密樁。上部地層為淤泥質粉質粘土、粉砂、海陸相沉積，地基承載力低，粉砂層地震烈度7度時地層產生液化，設計采用振動擠密沉管碎石樁、砂墊層、鋼塑格柵、防滲土工布對軟基進行處理。沿線為海相沖積平原，地勢低洼，無場地取土，而本工程均為填方路基，經實地考察發現，位于一標K2+060處河北大唐國際王灘發電有限公司，與主線交叉，距標段運距18 km，儲有大量粉煤灰，給粉煤灰路基填筑工程提供了極大的方便。因此，本工程決定采用粉煤灰進行路基填筑。路基剖面圖如圖1所示。

2 粉煤灰路基施工工藝

粉煤灰路基填筑在施工前應鋪筑試驗路段，確定粉煤灰路基的施工工藝流程如圖2所示。

2.1 施工準備

粉煤灰路基施工前應鋪筑試驗段并對粉煤灰進行原材料試驗，用于高速公路，一級公路的粉煤灰燒失量宜小于20%［1］，燒失量超過標準的粉煤灰應做對比試驗，分析論證后采用;粒徑宜在0.001mm ～ 1.18mm 之間，小于 0.075mm 顆粒含量宜大于45%［2］，且粉煤灰中不得含有固結的團塊及腐殖質等有害雜質。采用的粉煤灰在使用前必須選擇有代表性的試樣進行擊實試驗，確定最大干密度和最佳含水量。唐山濱海大道海港開發區至曹妃甸段第四標段粉煤灰路基所使用的粉煤灰采用河北大唐國際王灘發電有限公司生產的粉煤灰，施工前對其物理性能進行了測試，測試結果全部滿足規范要求，選用的粉煤灰最佳含水率和最大干密度分別為24.2%和1.20 g/cm3，試驗結果見表1，表2。

表1 粉煤灰物理性能測試結果

表2 粉煤灰擊實試驗

粉煤灰的顆粒組成以及最大干密度和最佳含水量有顯著差別的灰源應分別堆放，分段填筑，分段檢測。

2.2 粉煤灰路基填筑施工

2.2.1 粉煤灰儲運

應事先在灰池中對粉煤灰的含水量進行調整，過濕的粉煤灰堆高瀝干，過干的粉煤灰在使用前2 d～3 d灑水燜料，含水量應控制在略高于最佳含水量。然后根據運距的遠近、氣候條件、運輸途中水分的蒸發速度等因素確定，以粉煤灰運到現場攤鋪后即可直接碾壓為原則，以提高工效。粉煤灰的儲運宜采用封閉式自卸汽車運輸。粉煤灰在運輸途中應用苫布覆蓋，以防止揚塵污染和水分散失。堆料場應設有灑水設備，以利控制、調節粉煤灰的含水量，并防止干灰揚塵污染環境［3］。

2.2.2 粉煤灰攤鋪

粉煤灰運至施工現場后用推土機攤鋪平整，采用水平分層填筑法施工。施工程序為:恢復路線中樁、邊樁→培筑包邊粘土→填筑粉煤灰→攤平。攤鋪時做成2%向外的雙向橫坡，并安排專人指揮。攤鋪要均勻，嚴格按確定的松鋪厚度攤鋪，試驗室進行含水量檢測，含水量偏大進行晾曬，含水量偏小進行灑水拌和，使含水量控制在最佳含水量的±2%以內。每層虛鋪厚度不宜超過400mm。每段應分層留臺階，便于每個壓實層相互重疊搭接，搭接長度應大于1.5 m，保證相鄰作業段接頭范圍內的壓實度。粉煤灰的含水量宜在灰場調節后再運到工地直接攤鋪碾壓。已攤鋪的粉煤灰如因故造成過濕或過干，應晾曬或噴灑水分調整含水量，以達到1.0倍～1.1倍最佳含水量為宜。

包邊土護坡應與粉煤灰填筑同步進行。土質護坡攤鋪寬度應保證削坡后的凈寬滿足設計要求，同時應按設計要求做好土質護坡的排水盲溝。攤鋪前應在路基中心、路基邊緣等處設置松鋪厚度控制樁，控制攤鋪厚度。

2.3 粉煤灰的壓實

粉煤灰路基應分層填筑，分層碾壓，碾壓時，應使粉煤灰接近最佳含水量，并宜采用振動壓路機碾壓。粉煤灰碾壓，應遵循先輕后重原則。靜壓1遍～2遍后用平地機精平，再振動碾壓3遍～4遍，最后靜壓1遍～2遍。碾壓的順序應遵循先低后高的原則，直線段由土質護坡向路中心碾壓，曲線段由彎道內側向外側碾壓。碾壓速度，穩壓時采用1.5 km/h～1.7 km/h，振動碾壓以2.0 km/h～2.5 km/h為宜。碾壓的輪跡應相互搭接，后輪必須超過兩段的接縫，確保無漏壓、無死角，碾壓均勻。碾壓完畢應及時檢驗壓實度，符合規定要求后方可繼續填筑上層。當粉煤灰碾壓完畢后，應采用灌砂法檢測干密度及含水率，計算壓實度，如不合格，應重新進行碾壓，直到符合規范要求為止。攤鋪后的粉煤灰必須及時碾壓，做到當天攤鋪當天碾壓完畢。不能做到及時碾壓的，應及時鋪篷布覆蓋，防止揚塵對環境造成污染。

粉煤灰路基采用水平分層填筑法施工。每層虛鋪厚度不宜超過400mm。每段應分層留臺階，便于每個壓實層相互重疊搭接，搭接長度應大于1.5 m，保證相鄰作業段接頭范圍內的壓實度。粉煤灰的松鋪系數應通過實驗確定，無實測資料時，可按下列數值選用并在施工中給予調整:人工攤鋪為1.5～1.7;推土機攤鋪1.2 ～1.3;平地機攤鋪1.1 ～1.2［4］。唐山濱海大道海港開發區至曹妃甸段第四標段采用推土機攤鋪，采用標高測量法對粉煤灰路基的松鋪系數進行測定，根據測定結果確定粉煤灰路基的攤鋪系數為1.30。當灰源發生改變時，應重新測定攤鋪系數，并隨時根據測定結果進行調整。

試驗段粉煤灰路基在振動碾壓兩遍后，采用灌砂法檢測干密度及含水率，計算壓實度，壓實質量不合格。當振動碾壓至4遍后，采用灌砂法檢測干密度及含水率，計算壓實度。

通過對以上結果的分析，第四遍壓實后，壓實度平均值為97.6%，滿足規范對一級公路粉煤灰路基壓實度不小于95%的要求。

3 粉煤灰路基養護及封層

因線路處于沿海地區常年風速較大，特別是春季多風時節，粉煤灰較輕，會產生不可避免的揚塵污染，必須考慮采用灑水養生。如因故需要延續一段時間，則應經常灑水，保持濕潤，并控制車輛通行。如較長時間不能繼續施工時，應進行表面覆土封閉并做好路拱橫坡，以利表面排水。下層粉煤灰經驗收合格后，應及時鋪筑上層級配碎石或風化巖土層作為封層。路堤封面土層應采用符合設計要求的粘性土鋪筑，并達到相應的壓實度要求。土層表面的高程，橫坡等應符合設計要求。

4 施工注意事項

粉煤灰路基施工時應注意:1)應根據粉煤灰的特性、沿海潮汐及常水位情況，確定粉煤灰填筑的底層標高，并在粉煤灰填筑前，鋪設抗滲土工布，在粉煤灰施工時同時進行包邊土施工，以防粉煤灰路基遇水軟化及下雨流失，粉煤灰施工完成后及時施工封層。2)為確保粉煤灰路基的填筑質量，應在施工前，通過試驗確定粉煤灰路基各種施工參數和施工流程。3)應加強粉煤灰含水率及粉煤灰的污染控制，晴天根據情況及時灑水，雨天對已施工完成的粉煤灰路基應及時采取保護措施。

5 結語

經過施工實踐證明，在取土困難，資源緊缺的沿海公路施工中，在充分考慮上述因素的情況下，加強施工管理和試驗檢測，采用工業廢料粉煤灰作為沿海公路路基填料完全可行。總之，粉煤灰的綜合利用，符合國家可持續發展的基本國策，應用前景越來越廣闊。

［1］JTG F10-2006，公路路基施工技術規范［S］.

［2］JTG D30-2004，公路路基設計規范［S］.

［3］王琛艷，孫海興.高速公路粉煤灰路基填筑技術研究［J］.徐州建筑職業技術學院學報，2010(2):22-24.

［4］黃宗遠，陳長壽，張 敏，等.粉煤灰在公路路基施工的應用［J］.中南公路工程，2003，28(1):63-65.

［5］張斌濤.粉煤灰路堤修筑技術的試驗研究［J］.公路，1992(9):16-26.

［6］張瑞敏.粉煤灰路基填筑的應用研究［J］.交通世界，2005(7):61.