郝 軼,閆淑杰
(1.吉林交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院公路勘察設(shè)計(jì)院;2.吉林交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院道橋工程系)
粉煤灰是煤碳燃燒之后所排放的煙氣細(xì)灰,它是煤電廠排出的主要固體廢料,在我國(guó)工業(yè)廢渣排放量中占有很大比重。粉煤灰具有多孔結(jié)構(gòu)和球形粒徑的特點(diǎn),它質(zhì)量較輕、孔隙多且顆粒均勻,具有相當(dāng)高的水穩(wěn)性和無(wú)黏結(jié)性,在松散的狀態(tài)下較好的滲透性。粉煤灰在外力的荷載作用之下,可以產(chǎn)生一定的壓縮,比相同黏度的土體的壓縮變形小。粉煤灰的早期活性主要以物理活動(dòng)為主,在經(jīng)過(guò)一段時(shí)間之后,其化學(xué)的高強(qiáng)度、搞滲性和耐磨性能才能慢慢表現(xiàn)出來(lái)。粉煤灰作為路基的填筑材料,非常適合公路工程對(duì)路用材料的技術(shù)要求,它尤其適合應(yīng)用于高速公路工程的軟土地基填筑當(dāng)中。另外,粉煤灰的吸水量較高,泄水能力也較強(qiáng),對(duì)含水量和壓實(shí)度的施工適應(yīng)范圍較廣。它適應(yīng)在施工條件的要求較低,工程的造價(jià)也較低,不污染環(huán)境,可在雨季進(jìn)行施工,對(duì)于高速公路的路基工程有著極為深遠(yuǎn)的應(yīng)用價(jià)值。
粉煤灰填筑工程在施工之前,首先要進(jìn)行試驗(yàn)準(zhǔn)備,也就是粉煤灰材料在進(jìn)場(chǎng)之前,先要進(jìn)行材料的室內(nèi)試驗(yàn),其中包括對(duì)含水量、密度、液限以及顆粒等參數(shù)的試驗(yàn)檢測(cè)分析。高速公路路基填筑所使用的粉煤灰大多為電廠排放的硅鋁型低鈣灰。對(duì)于其料徑的要求應(yīng)該在0.001~2 mm之間,且小于0.074 mm的顆粒量應(yīng)該不低于45%;填筑之前要對(duì)路基進(jìn)行碾壓,保持路基的平整和密實(shí)性,并將路基做成橫坡為3%的拱形;對(duì)于粉煤灰的填筑施工需要機(jī)械包括自卸車(chē)、推土機(jī)、平地機(jī)以及灑水機(jī)等,其中主要的機(jī)械是壓路機(jī),壓路機(jī)可根據(jù)工程需要進(jìn)行選擇型號(hào)和形式,施工之前要對(duì)所有的機(jī)械設(shè)備進(jìn)行調(diào)試和檢修,以保證機(jī)械的正常運(yùn)行;根據(jù)中線樁對(duì)控制線進(jìn)行測(cè)放,并結(jié)合公路的橫、縱斷面設(shè)計(jì)來(lái)計(jì)算出每個(gè)控制點(diǎn)所在路基的高程和寬度。
運(yùn)輸時(shí)可根據(jù)工程實(shí)際需要,采取相應(yīng)的運(yùn)輸方式,一般采用自卸車(chē)來(lái)進(jìn)行運(yùn)輸,在運(yùn)輸過(guò)程中,應(yīng)該對(duì)粉煤灰進(jìn)行相應(yīng)的覆蓋,以避免在運(yùn)輸過(guò)程中污染或者流失。粉煤灰的存儲(chǔ)場(chǎng)要做好相應(yīng)的防水措施,要盡量防止粉煤灰的流失或者污染,如查粉煤灰含水量過(guò)高,應(yīng)該進(jìn)行瀝干或者晾曬,如果過(guò)干,則應(yīng)該在填筑之前進(jìn)行灑水悶料,可根據(jù)運(yùn)輸情況天氣條件,來(lái)調(diào)整粉煤灰的含水量,以保證其在最佳含水范圍之內(nèi)。在運(yùn)輸、填筑和檢測(cè)過(guò)程中,對(duì)含水量不同和干密度不同的粉煤灰應(yīng)該分開(kāi)處理。
粉煤灰在攤鋪之前,要先對(duì)包邊土進(jìn)行攤鋪,包邊土可采用不小于12塑性指數(shù)的黏土,要確保包邊土的平整和壓密性,且每邊應(yīng)該多放出30~50 cm的距離,以保證削坡后路基的凈寬能滿足要求。在第一層包邊土上在設(shè)置好盲溝,以便于排水。盲溝填料的級(jí)配需要具有一定的秀水性。攤鋪時(shí),要注意對(duì)最佳含水量的及時(shí)調(diào)整,攤鋪的長(zhǎng)度應(yīng)該以當(dāng)天可能碾壓的長(zhǎng)度為宜。粉煤灰的攤鋪可使用推土機(jī)和平地機(jī),特殊部位可采用人工進(jìn)行找平。粉煤灰可采用分層填筑攤鋪的方法,第一層的厚度可保持在15 cm左右,自卸車(chē)采用后退上料原路退出方式,然后使用推土機(jī)進(jìn)行攤平,當(dāng)自卸車(chē)在鋪好的路面上行走時(shí)保證不損壞灰面。第二層攤鋪時(shí),可按正常路基的填筑方法進(jìn)行上料,并劃出具體的卸料位置,攤鋪時(shí)自卸車(chē)盡量不要在灰面上調(diào)頭和高速行駛,防止發(fā)生填筑層起皮或者松散;攤鋪之前要檢查下層的含水量,如查下層表面較干燥,可適當(dāng)灑水來(lái)進(jìn)行調(diào)整,并用壓路機(jī)進(jìn)行碾壓,新一層攤鋪的厚度應(yīng)該去掉表面的松散厚度。在采用壓路機(jī)進(jìn)行靜壓時(shí),可對(duì)粉煤灰和包邊土同時(shí)找平,但需要對(duì)包邊土表面的粉煤灰清除干凈。在線路的直線段,可以先從兩側(cè)向中心刮平,而曲線段則從內(nèi)側(cè)向外側(cè)刮平,刮平之后需要修筑3%的排水橫坡度。在路基的先填筑段,要采取分層留臺(tái)階的方式,這樣可以使相鄰兩段的填筑層重疊搭接,臺(tái)階的長(zhǎng)度大于150 cm。
在攤鋪完成之后,需要及時(shí)進(jìn)行壓實(shí)作業(yè),必須在當(dāng)天完成攤鋪段的壓實(shí)作業(yè),這樣可以有效防止粉煤灰因水分蒸發(fā)而降低壓實(shí)度。一般粉煤灰采用分層攤鋪、分層碾壓的方式,壓路機(jī)可采用振動(dòng)壓路機(jī)來(lái)碾壓,碾壓厚度應(yīng)該小于30 cm。在人工的攤鋪部位,要先使用輕型壓路機(jī)進(jìn)行靜壓,在靜壓一兩遍以后,再用振動(dòng)壓路機(jī)進(jìn)行振動(dòng)碾壓。對(duì)于機(jī)械攤鋪層,可以直接用20 t以上的振動(dòng)壓路機(jī)進(jìn)行碾壓。在碾壓完成之后,要對(duì)壓實(shí)度和強(qiáng)度進(jìn)行檢測(cè),保證壓實(shí)質(zhì)量。壓路機(jī)的碾壓原則為先低后高,直線段由兩側(cè)向中心碾壓、曲線段由內(nèi)側(cè)向外側(cè)碾壓。
當(dāng)粉煤灰的壓實(shí)層達(dá)到要求時(shí),如果不能及時(shí)對(duì)上層進(jìn)行鋪裝,應(yīng)該禁止車(chē)輛通行,并進(jìn)行適當(dāng)?shù)臑⑺?,以防止粉煤灰表面出現(xiàn)松散現(xiàn)象。如果粉煤灰層不能及時(shí)繼續(xù)施工,應(yīng)該在表面進(jìn)行封閉和碾壓,并做好表面的排水工作。同時(shí)要保護(hù)好排水設(shè)施,加強(qiáng)日常的修護(hù),在復(fù)工之前如果有結(jié)構(gòu)物損壞現(xiàn)象,要及時(shí)進(jìn)行恢復(fù)。
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