摘要:論述了粉煤灰在道路路堤及路面與基層中的應用。
關鍵詞:粉煤灰;公路;路基
1 粉煤灰在道路路堤中的利用
1.1概述
隨著國內交通的日益發達,尤其是高等級公路日益增多,且高等級道路大多都是全封閉、全立交形式,其技術標準高,一般路堤較高,尤其是在南方水網發達地區,高等級道路的路堤平均高度在3.0m以上,因此在道路修筑過程中需要大量土方,而用粉煤灰代替土方填筑路基不僅可作為粉煤灰大量利用的重要途徑,且可為國家節省大量的、寶貴的農田資源。
1.2粉煤灰路堤施工要點
粉煤灰儲運。濕粉煤灰從池內取出后應先在場地內堆高瀝干,待其接近或略高于最佳含水量時方可運送工地,以利于運輸與壓實,而調濕灰則可隨用隨運,運輸過程中應防止飛揚和灑落;由于粉煤灰略呈堿性或微堿性,因此其運輸應盡量采用機械裝卸或運輸,并應盡量減少中間環節以降低運輸費用;當粉煤灰的最大干密度和最佳含水量有明顯區別時則應分別堆放及分層鋪筑以保證施工質量,其在堆場堆放時應做好排水設施以防止污染;
施工準備。其施工前準備工作與土路堤基本相同,首先應將地表雜草、樹根、農作物殘根等清除,當施工遇到水田或水塘時應予以疏干,清除表層淤泥、腐殖土等;
攤鋪。粉煤灰應分層攤鋪,首先鋪筑路堤兩側路肩護土,之后再回填中間粉煤灰,路肩護土的鋪筑寬度應大于設計寬度的30-50㎝以保證在削坡后凈寬度滿足設計要求,兩側路肩上每個10m左右應上下層交叉開挖泄水盲溝,盲溝寬度在40-50cm范圍內以防止施工時路堤積水,在攤鋪后應及時碾壓以防止水分蒸發和雨水滲入;高等級公路宜采用機械施工,攤鋪時應從兩側向中間刮平,超高地段則應由低向高處刮平,應保證路堤橫向坡度不小于3%以利于排水;
壓實。采用人工攤鋪應在整型后用履帶式機具或輕型壓路機初壓1-2遍,之后用中、重型壓路機碾壓,采用機械攤鋪則可直接用中、重型壓路機碾壓,并應保證壓路機在路堤全寬范圍內進行;直線段應由兩側路肩向中心碾壓,超高段應由內側路肩向外側路肩碾壓,碾壓時雙輪壓路機輪跡應重疊30cm,三輪壓路機應重疊1/2輪寬;碾壓一般需6-8遍最終以達到設計要求密實度為止;遇到檢查井、雨水井等難以用壓路機碾壓部位應采用小型機械或人工夯實;
2粉煤灰在路面與基層中的應用
2.1原材料技術要求
粉煤灰。目前國內粉煤灰分為濕排灰、干排灰和調濕灰三種,均可作為三渣材料,所用粉煤灰應控制其拌合前含水量在20-25%范圍內,過干的粉煤灰應灑水濕潤以免在運輸或堆場過程中發生飛揚現象,最終控制其SiO2和Al2O3總含量大于70%;
石灰。所用石灰應充分消解并不得含雜質,其含水量應保持在20-30%,石灰內活性氧化鈣和氧化鎂含量不應低于40%,不能消解的顆粒含量應小于20%,當其各成分含量不符合要求時則可采取增加石灰量的措施進行調節;
碎石。作為粗骨料的碎石其可提高路面的早期強度,尤其是在石灰、粉煤灰尚未完全硬結時其在混合料內起到骨架的作用,當形成一定強度后其與石灰、粉煤灰共同形成高強度的板體,對粗骨料的要求是應采用粒徑與級配良好的骨料,所采用的碎石應表面無泥,強度應在四級以上,并不得采用有風化等劣質的材料。
2.2 混合料性質和配合比設計
水硬性及緩解性。由三渣組成的混合料在潮濕養護條件下的強度增長很快,因而反映出了其水硬性的特點;粉煤灰同三渣混凝土類似,其強度受溫度影響較大,尤其是在寒冷季節施工其強度增長緩慢,甚至停止增長,其在有利條件下其強度可在幾年內持續增長,因此說其緩解性較強;
配合比設計。一般混凝土的配合比設計主要考慮強度和耐久性等,其最終目的是通過石灰、粉煤灰和碎石間適當比例來滿足其強度和耐久性,通常石灰與粉煤灰的重量比為20-30:100,碎石的重量占混合料總重的65-85%,甚至可低于65%。
2.3混合料的生產
目前對混合料的拌合一般采用農用犁鏵、旋轉犁以及穩定土拌合設備等,采用在已分層鋪好的料帶上來回翻拌直至均勻,其可在路槽中拌合,但底部的石灰不易拌勻而形成“生料”,最終將影響拌合質量和結構層強度,為避免該現象可采取集中拌合之后運送到施工場地;廠拌生產方式集中,拌合均勻,污染小、容易控制其拌合質量,該種方式尤其適用于人口集中,需盡快開放交通的路段施工。
2.4混合料施工操作要點
施工準備。應對墊層或土層質量進行復驗,在土基密實度、路槽排水以及礫石砂墊層等符合質量要求后方可進行混合料攤鋪;
運輸。三渣混合料應盡量隨拌隨用,若條件限制不能直接運輸到工地則應用鏟車翻堆到制定場地進行臨時堆放,堆放時間不可超過2d,并應準備好防雨等遮蓋措施及排水設施;
攤鋪和碾壓。混合料應均勻的攤鋪于路槽內,應采用全幅攤鋪以免縱向接縫,機械攤鋪長度不能少于200m以減少橫向接縫;攤鋪時應盡量一次性整平,不能出現粗骨料翻刮到表面現象,若出現粗骨料集中產生蜂窩現象則可用少許石灰和粉煤灰混合料或用小石子三渣混合料加罩;采取上下分層施工時則其橫向接縫應錯開,其距離不應小于1m,并應盡早攤鋪上層,若不能立即攤鋪上層則應對下層濕潤保護;碾壓前應檢查混合料的平整度及路拱,高凸部位應鏟修整平,低凹處應予以翻松補平,人工攤鋪的混合料應選用輕型壓路機自兩側向路中碾壓,機械攤鋪的混合料應采用三輪壓路機或振動式壓路機壓實;碾壓時若由于含水量高導致起拱、隆起等現象應待水分適當蒸發后再碾壓,若由于含水量低導致出現橫向及縱向細縫則采取隔夜澆水、次日碾壓的措施,并保證最終壓實度不小于98%。
養護。施工后的三渣混合料應在潮濕狀態下養護,養護期內應封閉交通,并在一周內應采用可均勻灑水的設備經常灑水濕潤,不可用水柱直接沖向表面,在濕冷季節若表面未出現干燥泛白現象則不宜灑水。
參考文獻:
【1】楊韜.淺析粉煤灰在公路工程中的應用[J].工程技術與管理,NO.25.2006.1.
【2】姚信貴,張峰.粉煤灰在公路工程中的應用[J].中國資源綜合利用,2000.07.
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