淺談鋼渣填筑路基施工技術

【摘 要】本文對公路工程中利用鋼渣做為路基填料施工作了詳細的分析，有針對性地對施工的各個環節提出了有效控制施工質量的方法和措施。利用煉鋼的廢渣作為筑路材料，既為企業持續生產提供了儲渣、儲灰場地，避免渣灰棄置帶來的征用土地、污染環境，同時又解決了路基填料問題。

【關鍵詞】路基；鋼渣

1.鋼渣做為路基填料的理論依據

鋼渣是煉鋼過程排出的熔渣，主要來自于為煉鋼工藝需要而加入的造渣材料(如石灰石、白云石、硅石等)、金屬爐料中各元素氧化產生的氧化物、被侵蝕的爐襯材料、金屬爐料帶入的雜質等。

1.1鋼渣作為公路路基填料的理論基礎

在《公路路基施工技術規范》（JTJ033-95）中第15頁，第5.1.4. 3條規定“鋼渣、粉煤灰等材料，可以作路堤填料……”。

1.2鋼渣作為公路路基填料有其自身的特點

鋼渣材料具有良好的顆粒級配和工程填筑特性，其化學成份和力學特性有利于路堤強度和穩定性的提高，顆粒組成決定了其具有足夠的水穩定性。

（1）鋼渣內的 CaO 吸收一定水份，與水發生化學反應生成Ca(OH)2，并與其中的鐵、鋁等氧化物發生化學反應生成強度很高的水化物，從而使路堤硬化，形成強度較高的板體，其變形模量遠大于原地基土，從而大大提高路堤強度。

（2）鋼渣路堤材料由于吸水后自身硬化，使松散材料產生一定的“內聚力”和“側限作用”。另外，鋼渣具有較高的內磨擦角，可增強土體抗剪強度，提高路堤體的抗滑穩定性。

（3）鋼渣屬良好的滲水材料，地下水長期滲泡或水位浮動，造成的含水量變化，對路堤強度和變形影響很少，因而具有很好的水穩定性。

（4）排水固結，鋼渣屬滲水材料，可作為路基以下及兩側原地基壓縮固結時的良好排水通道，進而促使土體固結。

（5）鋼渣的強度。鋼渣的力學強度一般很高，飽水狀態極限抗壓強度高達77.3MPa，軟化系數為0.94，相當于3級石料標準。

（6）鋼渣的壓碎值。按照中華人民共和國行業標準JTJ058-2000《公路主程集料試驗規程》，采用瀝青路面標準，進行鋼渣壓碎值試驗，測得鋼渣壓碎值變化范圍為6%～12%，一般認為集料的壓碎值指標低于12%時，集料的強度高，堅固性好，彈性模量高。

1.3鋼渣作為高速公路路基填料成功例子

京津塘高速公路、湖南婁漣高等級公路均采用了鋼渣填筑路基并取得了成功。在《武鋼技術》2007年04期中《鋼渣用于填筑高速公路路基的研究》（甘萬貴先生編著）一文中通過對武鋼鋼渣進行一系列試驗，全面分析鋼渣的化學成分、物理力學性能、礦相組成、安定性以及有害性.結果表明，鋼渣的壓碎值、游離氧化鈣含量、安定性、有害性試驗均滿足國家及行業有關標準要求，因此鋼渣可以作為公路路基材料用于公路路基的填料。

2.鋼渣填筑路基施工工藝

2.1施工前準備工作

（1）開工前現場放樣和測量，包括導線、中線及高程的復測，水準點的復測與加密，導線點的加密，橫斷面的復核、紅線放樣等。

（2）開挖施工排水溝。在紅線內側便道外側沿路線走向開挖一條60cm×60cm的排水溝，為土石方施工創造條件，同時可作為區分公路用地界限的標志。

（3）貫通縱向施工便道。為了路基土石方的調入及沿線結構物材料的供應，必須拉通一條貫穿全線的縱向施工便道，為土方運輸、結構物的施工提供運輸條件。對于農田地段應在路基范圍內先行鋪筑一條高0.5m以上的便道；對于路線跨越溝渠處則埋設臨時涵管。

2.2路基填料施工

采用鋼渣作為路基填料，鋼渣填方施工時從鋼渣存放場用運輸車輛集中運送到路基施工段。先用推土機、平地機推平，后用20t振動壓路機械碾壓成型。

（1）場地清理完成后，測量人員放出坡腳線位置及護樁，然后根據試驗路段確定的布土距離，并用石灰標出位置。自卸汽車把鋼渣運到鋪筑現場，從一端開始，左右成排，前后成行等距離布置。

（2）推土機進行攤平。測量人員及時檢測松鋪厚度，根據各樁號底層標高，控制好表層的頂面標高，使填土達到控制的厚度。當一段落(50m以上)由推土機攤平后，就可上平地機進行工作。平地機整平由路中開始向道路兩側推進，如此往返數次，即可達到平整度要求。

（3）包邊土填筑。包邊土填筑寬度為0.8米，其中0.4米寬度為加寬路基內寬度，0.4米寬為加寬路基超填寬部分，待向上填筑到路床部位時，將超填寬部分的路基土方刷坡利用到路床處理填方中。

（4）機械壓實。先用推土機粗平一遍，再用平地機整平，后用壓路機碾壓，碾壓第一遍使用重型壓路機靜壓或輕振進行穩壓，然后再強振壓實，壓路機從路基邊緣向路中推進，壓路機行駛速度為2～4km/h，碾壓輪重疊輪寬1/3～1/2，重型振動壓路機振壓6～8遍，一般就可以達到密實度要求，具體遍數通過試驗段確定。

（5）壓實控制。每層施工完畢后采用干沉降觀測法進行壓實檢測，其標準為用20t以上的振動壓路機振壓2遍，沉降差在5mm以內且無明顯輪跡為合格后，報請監理工程師驗收合格方后可進行下一層路基填筑。

（6）干密度控制。鋼渣的松散密度為2.0～2.4t/m3，少密實的鋼渣密度為2.4～2.8t/m3，重型壓實后密度達到3.2t/m3左右，是普通石料的1.2～1.4倍，壓實后的理想密度可達3.4t/m3左右。

3.施工時應注意事項

（1）加強鋼渣存放管理。鋼渣在渣場堆放時應按生產時間順序堆放，做好生產時間標志，嚴禁有新鋼渣混入。

（2）鋼渣粒徑應控制在不大于50mm，鋼渣級配應符合規范要求。

（3）施工過程中嚴格控制層厚，壓實厚度采用200mm。

（4）鋼渣填筑路基時必須按路面平行線分層控制填料標高，并使每層填土厚度均勻一致。

（5）包邊土方填筑施工中，先用壓路機靜壓，再用振動壓路機碾壓至規范要求的壓實度，松鋪厚度嚴格控制在規范許可范圍內。

（6）為保證填方邊坡密實度，在填筑時路基兩側必須超填40cm，待路基成型后再采用刷坡方式刷去30cm整型。

（7）路堤填筑施工時，應先開工高填路段，軟基處理路段，使其有足夠的沉降時間，并在路堤填筑后進行沉降觀測，發現問題及時報請監理工程師處理，以保證高路堤形成穩定的路基。

（8）高填方路堤施工必須經常進行放樣檢測，控制路線位置，保證路基寬度。

4.結束語

隨著近年來公路事業的發展，路基填料的需求不斷增大，鋼渣作為煉鋼生產過程中的廢料，由于其本身含有硅酸三鈣、硅酸二鈣等水硬性礦物，具有水硬性，因此有一定的使用價值，利用煉鋼的廢渣作為筑路材料，既為企業持續生產提供了儲渣、儲灰場地，避免渣灰棄置帶來的征用土地、污染環境，同時又解決了路基填料問題。鋼渣還具有施工簡單、方便，可縮短工期，能取得較明顯的經濟、社會、環境三大效益。 [科]

【參考文獻】

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