高速公路粉煤灰路基填筑主要技術分析

張立軍

（河北省文安縣交通運輸局，河北廊坊 065800）

0 引言

高速公路是現代交通建設中重要的組成部分，而路基填筑是保障高速公路穩定性和耐久性的關鍵環節。隨著粉煤灰的大量產生，將其應用于路基填筑成為一種環保、經濟的選擇。本文旨在對高速公路粉煤灰路基填筑的主要技術進行分析，探討其優勢、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，試驗檢測內容包括粉煤灰的含水率、液限和密度等參數。只有在滿足施工要求的情況下，方可將粉煤灰運輸到施工現場。在材料準備過程中，應根據施工要求制定詳細的操作規程和質量控制方案，嚴格執行相關標準和規范。同時，要加強對材料的檢驗和監測，確保材料的質量符合要求，并及時調整和處理存在的問題。通過實時監測技術，可以對粉煤灰材料的攪拌、配比等參數進行實時監測，及時掌握材料的狀態和質量變化，從而及時采取調整措施，確保填筑工作的順利進行。

粉煤灰是一種由燃煤發電廠產生的工業廢料，通常用于替代傳統的石方材料路基填筑。在填筑前，需要與供應單位進行充分溝通，確保粉煤灰的供應穩定和質量可靠。供應單位應提供符合國家標準的粉煤灰，并與施工單位建立良好的協調機制。

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

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。攪拌設備可根據施工要求選擇，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，以便順利鋪設和壓實。

根據工程設計要求和現場實際情況，需要對粉煤灰和其他材料的配比進行調整。配比的調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定性，提高路基質量。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

將所需物料從供應地點運輸到施工現場，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，用于路基的養護作業，及時對路基進行濕潤處理，防止路基在施工過程中出現干裂或過度干燥的情況。在配備完成后，需要對所有機械設備進行調試和檢修，確保它們處于良好的運行狀態，避免在施工過程中出現故障或延誤，保證施工順利進行。通過充分配備和設備的正常運行，提高施工的效率和質量，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，確保施工區域的整潔，使其具備足夠的承載力和穩定性。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，確保施工符合設計要求，需要恢復路基中線并設置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域，影響粉煤灰的質量。通過科學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，保證施工的順利進行。不同密度和含水量的粉煤灰應分別儲存，避免不同性質的粉煤灰相互混合，影響后續的填筑效果，需要按照指定的布料點倒退駛入，施工人員應謹慎操作，保證填筑工程的質量和效果[4]。

2.2 粉煤灰攤鋪平整

粉煤灰攤鋪平整方式主要根據工程要求、路基條件和施工規模等因素來確定。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量控制也是確保粉煤灰路基填筑質量的關鍵。

（1）機械攤鋪是最常用的粉煤灰攤鋪方式之一，在作業過程中，使用鋪裝機械將粉煤灰材料均勻地鋪設在路基表面，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，保證較好的平整度和密實度。

（2）對于一些特殊區段或復雜地形，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，但可以靈活應對復雜情況，并確保粉煤灰填筑的質量。

（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量控制和監測，確保填筑層的密實度和均勻性，提高路基的質量和耐久性。這可以通過相關的測試設備進行檢測，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備對填筑層進行持續的靜態加載，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定性[6]。

2.4 養護作業

粉煤灰路基在達到設計壓實度后，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、加強日常養護工作等多元化措施保護和養護路基，能夠有效保護和維護粉煤灰路基的質量，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，設立相應的標識和指示牌，明確禁止或限制車輛和人員進入已完成的路基區域。

在完成壓實作業后，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。如果部分路基出現濕軟情況，施工人員應及時進行翻曬或挖換處理。通過翻曬或挖換，可以使濕軟路基得到充分干燥和固結，保證路基的穩定性和強度。

如果需要較長時間停工，應采取相應的保護措施。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，設置路拱橫坡，以便排水，并覆蓋彩條布進行適當的濕潤處理。

為確保路基質量符合施工要求，施工人員需要加強日常養護工作。這包括定期巡視檢查路基狀況，及時清理排水系統，修補或處理路面上的損壞部分，保持路基的整潔和穩定[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、水泥封層和土質封層等。為節省成本，本次施工采用水泥粉煤灰封層的方式。為確保封層的質量和性能，根據設計要求水泥的用量控制在5%～9%。在施工過程中，應根據設計要求設置相應的橫坡和縱坡，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量控制。確保水泥與粉煤灰充分混合均勻，并按照設計要求進行均勻攤鋪。在攤鋪后還要采取相應的壓實措施，如采用振動壓路機進行壓實等，以確保封層的緊密度和穩定性[8]。

3 結束語

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