粉煤灰與HEC固結建筑渣土在路基淺層處理中的應用

胡 濤

（嘉盛建設集團有限公司，江蘇 南京 210019）

0 前言

新加坡 ·南京生態科技島市政道路工程所處地區屬于長江漫灘地貌單元，地勢低洼，土資源極度匱乏，市政道路項目建設時需要運入大量土石方，而島上運輸極為困難，為了保證工程的快速施工，通過工程類比和不斷創新總結，形成了利用島上現有建筑渣土，采用粉煤灰與HEC 固結建筑渣土對路基淺層進行處理的施工技術。

1 技術特點

（1）本施工技術與傳統路基淺層處理方法相比，利用了拆遷過程中的建筑渣土，就地取材、節約工程造價和物料資源，有助于環境保護。

（2）本施工技術采用6%粉煤灰+5%HEC 固結建筑渣土，具有較好的水穩定性能、高強性能，具有較好的技術經濟性價比。

2 主要施工工藝

2.1 施工工藝流程

配合比設計→破碎建筑渣土→拌合建筑渣土→劃分方格網→鋪撒粉煤灰和HEC→拌合粉煤灰和HEC→平整壓實→接縫處理→薄膜養護。

2.2 主要施工工藝

2.2.1 配合比設計

（1）根據設計荷載、HEC 使用范圍以及設計對結構層7 天無側限抗壓強度等要求進行配比試驗。本工程中HEC 劑量為5%，粉煤灰劑量為6%，根據前期擊實試驗數據，最大干密度為1.79g/cm3，最佳含水量為11.6%，每方混合料HEC 用量90Kg，粉煤灰用量108Kg。

（2）粉煤灰和HEC 用量允許誤差為±0.5%。當粉煤灰和HEC 固結渣土力學性能不能滿足設計要求時，粉煤灰和HEC 劑量應以能滿足要求的試驗數據為準。

（3）路基淺層處理施工時壓實度應達到96%，檢測時其最大干密度取值以試驗室實測值為準。

2.2.2 破碎建筑渣土

選用了履帶式移動破碎站對現場遺留的建筑渣土進行破碎處理，以控制粒徑在設計范圍以內。設計要求固體最大粒徑不得超過結構層厚度的三分之一，固體粒徑需控制在2cm 以下。

2.2.3 拌合建筑渣土

對破碎完成后的建筑渣土進行攤鋪后使用劃犁與旋耕機進行拌合。拌合順序為，先使用劃犁進行多次初拌，再使用旋耕機進行多次再拌合。

2.2.4 劃分方格網

根據配合比設計得出的粉煤灰和HEC 使用量計算出每方混合料HEC 用量90Kg，粉煤灰用量108Kg，通過測量放線劃出方格網，控制粉煤灰和HEC 摻量。

2.2.5 鋪撒粉煤灰和HEC

土料含水量按指導數據控制，攤鋪粉煤灰和HEC 固結料前，檢測土的含水量，使土體處于最佳含水量的-1～1%的范圍內時施工。使用人工與機械配合的方式在每個方格內撒入相應的粉煤灰和HEC，并通過人工與機械初步鋪撒均勻，確保施工質量。

2.2.6 拌合粉煤灰和HEC

待粉煤灰和HEC 初步鋪撒均勻后，再次使用劃犁對固結劑與前期拌合完成的混合料進行多次拌合。初拌完成后，使用旋耕機對初拌完成后的混合料進行重復多次拌合，確保粉煤灰和HEC 的均勻度。同時注意從固結劑接觸土體到攤鋪碾壓完成，時間需控制在四個小時以內。

在拌合的過程中，需保證拌合深度，避免夾層。應隨時觀察拌合深度，同時控制拌合機的刀片的插入深度，不可擾動下層結構層。

采用路拌機拌合3～4 次，注意搭接處以防漏拌。拌合時應控制其含水量?；旌狭习韬暇鶆蚝髴珴梢恢拢瑳]有灰條、灰團和花面，且水分合適和均勻。

2.2.7 平整壓實

固結渣土拌合均勻后，采用平地機作業進行精平，保證松鋪標高、路拱橫坡和含水量達到施工方案要求（一般應高于最佳含水量2%），然后才進行碾壓。直線段由兩側路肩向道路中線推進進行碾壓，平曲線段應由內側路肩向外側邊緣進行碾壓。一般碾壓6～8 遍；第一遍為靜壓，第二遍為振動碾壓，最后一遍為靜壓光面，消除輪跡。

經標高、平整度、壓實度等各項檢測滿足設計和規范要求后進入粉煤灰和HEC固結渣土養生期。

2.2.8 接縫處理

（1）在碾壓過程中應對同日施工縫處進行處理。施工縫處應進行搭接拌合。第一段拌合后，留出1～2m 不進行碾壓，在第二段施工時再將預留的未碾壓段添加粉煤灰和HEC 重新拌合，并與第二段相連一并碾壓。

（2）當日最后段工作縫和調頭位置處理：

①在已碾壓完成的固結渣土層末端，沿固結渣土挖一條橫貫鋪筑層全寬的槽，槽寬約30cm，必須挖到下承層頂面。該挖槽應與擬建道路的中心線垂直，同時在靠近固結渣土的一側應削切成垂直面，并放置兩根與壓實厚度等厚，長為全寬一半的方木緊貼垂直面。

圖1 橫向接縫處理示意圖（單位：mm）

②用已挖出的渣土回填槽內剩余部分。

③如拌合機械或其他機械需在已壓成的固結渣土上調頭，應采取相應措施保護調頭作業段。一般在用于調頭固結渣土上，覆蓋一張厚塑料布并鋪上10cm 厚的土或者砂。

④相鄰作業段拌合后，除去方木，并用混合料進行回填。靠近方木未能拌合一段，應采用人工進行拌合。整平時接縫處的固結渣土應預留足夠的松鋪系數，以便形與已完成部分形成一個平順的接縫。

（3）縱縫的處理

固結渣土施工應盡量避免縱向接縫，當必須分兩幅進行施工時，縱縫必須垂直相接，不應斜接。并采取如下措施進行處理：

①在第一幅施工時，應在靠近中央的位置用方木或鋼模板進行支撐，高度與固結渣土層的壓實后的厚度相同，

②混合料拌合完成后，應采用人工對靠近支撐位置進行補充拌合，然后進行整形、碾壓。

③養生結束后，在鋪筑另一幅之前，拆除支撐。

④第二幅混合料拌合結束后，應采用人工對靠近第一幅的位置進行補充拌合，然后進行整形、碾壓。

2.2.9 薄膜養護

下一層碾壓完成并經壓實度檢查合格后，立即進行上一層施工，然后統一進行養生。養生期不少于7 天。養生期內除灑水車以外，任何車輛都不得在固結土面上行走。

3 總結

本施工技術在新加坡 ·南京生態科技島市政道路工程施工中的應用，有效保證了施工質量，根據該技術施工的下路床7 天無側限抗壓強度、壓實度等各項指標均符合規范和設計要求。同時該技術也取得了較好的經濟效益：（1）就近利用現場土方和周邊建筑垃圾，成本低廉，可使工程造價下降，與只采用HEC 固結渣土相比造價低，能夠節省造價約7%左右。（2）粉煤灰和HEC 摻量少，固結性能穩定。摻量一般為土體干重的5%～10%，土體早期強度高，為同條件下水泥土的120%～200%。