粉煤灰路基施工工艺

'粉煤灰路基施工工艺粉煤灰作为路基填筑材料有其自身的许多优点和不足。粉煤灰的自重轻，适合于填筑地基强度不高的软弱地层路基，减少沉降；粉煤灰路堤的强度高，内摩擦角大，使得其路基强度和稳定性很好，尤其粉煤灰本身具有的活性物质，使得后期强度越来越高；粉煤灰在施工过程中压缩变形较大，压实后的粉煤灰的压缩性小，后期变形较小，能减少建成后路堤的沉降量；因为粉煤灰是一种多孔颗粒材料，其透水性好，固结快，往往雨后含水量仍在最佳含水量左右，便于雨后尽快恢复施工。由于粉煤灰的众多优越性，在路基填筑施工中逐渐得到大范围推广使用。另一方面，粉煤灰基本无塑性，干燥时呈粉末状，其路堤裸体边坡很难保持形状；粉煤灰的毛细水作用影响大，将会导致地下水升高，不利于路堤及边坡的稳定。1工艺特点施工简便，适合雨季施工；充分利用工业废料，变废为室。2适用范围本工艺适用于新建、改建高速公路粉煤灰路堤工程施工。3工艺原理及设计要求3.1工艺原理根据粉煤灰的特性，作为路基填料，路基断面主要采用两种形式：即全部采用粉煤灰（纯灰）填筑和部分粉煤灰（灰土间隔）填筑。所谓纯灰填筑并非完全使用粉煤灰，而是用粉煤灰填芯，外包粘性土，称为“包芯法”；灰土间隔为一层或多层粉煤灰加铺一层土，相间填筑，称为“分层法”。这两种方法在技术、质量上要求相同，在施工工艺上基本相似。3.2设计要求粉煤灰质量检测粉煤灰的储运摊铺平整压实粉煤灰的养护图1粉煤灰路基施工工艺流程图压实度检测根据《公路粉煤灰路堤设计与施工技术规范》（JTJ016—93）规定，两种方法都需要设置土质路拱、封顶层、土质护坡，边坡高以5m为界，上下不同坡率，一般上边坡1∶1.5或2.0，下边坡1∶1.75或2.0。灰土间隔路堤因其中有粉煤灰层，透水性好，在路堤中形成侧向排水通道，有利于使用含水量较大的过湿土填筑路堤。但是间隔填土往往受粉煤灰材料含水量偏高的影响，给土方施工、碾压带来困难。4施工工艺流程粉煤灰路基施工工艺流程见图1。5操作要点5.1施工准备5.1.1材料 （1）粉煤灰是指热电厂燃煤发电排出的湿排灰（池灰）和调湿灰（干灰掺水调湿）的硅铝型底钙粉煤灰。粉煤灰粒径在0.001～2mm之间，小于0.074的颗粒含量应大于45％。粉煤灰的烧失量不大于12％。粉煤灰在使用前应进行有害物质的含量试验，避免有害物质超标、污染环境。（2）护坡土料宜采用透水性能良好的黏质土。（3）封顶层宜采用黏性土、石灰土、二灰土等材料。（4）施工用水可采用洁净的河水、湖水和井水。5.1.2作业条件（1）在粉煤灰路堤填筑之前，应将路堤范围内的原地面的淤泥、腐植土、杂草、农作物根茎、树根等清理干净，回填符合要求的土、粗粒料，并分层碾压至设计标高和横坡，碾压至规定压实度。（2）施工前应截断流向路堤作业区的水源，并应在护坡道外侧的适当位置开挖临时排水沟，保证施工期间的排水。（3）粉煤灰填筑前，在与桥涵等混凝土结构、金属结构物接触处，应在结构物表面均匀涂刷一层沥青，以防腐蚀。5.1.3技术准备（1）施工单位应全面熟悉设计文件，进行现场核对和施工调查。（2）编制施工组织设计并报监理工程师审批。（3）按设计图表复核中线、定出路堤坡脚、护坡道及边沟等具体位置。（4）进场粉煤灰应进行烧失量、密度、含水量、击实等试验。5.2操作方法5.2.1粉煤灰的储运（1）粉煤灰含水量宜在灰场调节后再运到工地直接摊铺碾压。过湿的粉煤灰应堆高沥干或路堤上翻晒，过干的粉煤灰应在摊铺前1～2d在堆料场中洒水闷料，视运输距离和气候条件将含水量调节到略高于最佳含水量范围。（2）堆料场应设有洒水设备，以利控制，调节粉煤灰的含水量，并防止干灰扬尘污染环境。（3）粉煤灰的颗粒组成以及最大干密度和最佳含水量有显著差别的灰源应分别堆放，分段填筑，分段检测。（4）运输宜采用封闭式自卸汽车运输。5.2.2粉煤灰的摊铺平整（1）按设计要求铺筑土质或粒料隔离层，隔离层顶的路拱横坡度不宜小于2％，碾压应达到规定的压实度。（2）试验段隔离层验收合格后，恢复路基中线，施放护坡土的内外边线及盲沟位置，内边线略宽些，以保证护坡土的填筑宽度。（3）先填护坡土。按照一般路基填土施工方法填筑护坡土，即在护坡土填筑范围内，自卸车卸下护坡土，用推土机摊铺、平地机整平，松铺厚度由试验确定,一般控制在24cm，摊铺平整后测其含水量，含水量控制在最佳含水量的±2%以内。紧接着进行碾压完成后再填粉煤灰。（4）后填粉煤灰。 粉煤灰路堤采用水平分层填筑法施工。当分成不同作业段填筑时，先填地段应分层留台阶，使每个压实层相互重叠搭接，搭接长度应大于1.5m，保证相邻作业段接头范围内的压实度。（5）摊铺前应在路堤中心、路堤边缘等处设置松铺厚度控制桩来控制摊铺厚度。粉煤灰的松铺系数应通过试验确定，无实测资料时，可按下列数值选用并在施工中给予调整。推土机摊铺：1.2～1.3。平地机摊铺：1.1～1.2。（6）已摊铺的粉煤灰因故造成过湿或过干，应晾晒或喷洒水分调整含水量，以达到1.0～1.1倍最佳含水量为度。（7）测定护坡土与粉煤灰的含水量符合要求后，进行找平工序，由两测向路中心刮平，刮平后做不小于2%的横坡以利排水。（8）由于护坡土与粉煤灰的松铺系数、填层厚度不同及粉煤灰含水量大等特点，护坡土与粉煤灰不能同步进行，护坡土应先填先压，粉煤灰的压实顶面应适当高过护坡土压实顶面，以便形成横向排水坡度。填筑顶面高度以填筑层数来调整。5.2.3粉煤灰的压实（1）摊铺后的粉煤灰必须及时碾压，做到当天摊铺当天碾压完毕。碾压时，应使粉煤灰接近最佳含水量。（2）粉煤灰路堤应分层填筑，分层碾压，宜采用振动压路机碾压。压实厚度应根据压实机械的种类和压实功能的大小而定，事先应进行碾压试验。一般中型振动压路机，每层压实厚度一般在20～25cm之内，重型振动压路机，每层压实厚度一般在30～35cm，不宜太薄，也不能太厚。（3）粉煤灰碾压，应遵循先轻后重原则。静压1～2遍后用平地机精平，再振动碾压3～4遍，最后静压1～2遍。碾压完毕应及时检验压实度，符合规定要求后方可继续填筑上层。（4）碾压的顺序应遵循先低后高的原则，直线段由路边向路中心碾压，曲线段由弯道内侧向外侧碾压。碾压速度，静压时速1.5～1.7km／h，振动碾压以2.0～2.5km／h为宜。碾压的轮迹应相互搭接，后轮必须超过两段的接逢。（5）对道路的局部边角地带等不能使用压路机碾压的部位，应采用小型手扶式振动压路机、平板振动夯进行碾压夯实并达到规定的压实度。（6）不同施工段填筑时，先填筑地段分层留台阶，保证搭接长度为150cm。使每个压实层相互重叠搭接，保证相邻作业面接头范围内的压实度。5.2.4粉煤灰的养护经检验达到要求压实度的粉煤灰压实层，如暂时不能立即铺筑上层粉煤灰，应适量洒水湿润，防止表层干燥松散。如较长时间不能继续施工，应进行表层盖土封闭处理。5.2.5排水盲沟在第一层边坡土碾压成型后，立即进行测量放样，定出盲沟的中心点位置，按照设计尺寸开挖盲沟槽，然后在沟槽里先铺上300g/m2或设计要求规格的无纺土工布，再填满碎石碾压。为防止排水盲沟的淤塞，将碎石包裹紧密，一端紧贴粉煤灰，另一端刚好露出包边土外。5.3季节性施工 5.3.1雨季施工（1）雨季施工应适当缩小工作面，采取随摊铺随压实的方法，尽量做到当天施工当天完成。（2）应及时挖好护坡临时排水沟，排除表面的积水，以免影响上层铺筑。对湿软的局部地方，要采取翻晒或挖换处理。（3）堆料场应修建临时排水设施，保证场区无积水。（4）粉煤灰路堤应分层填筑，每一层的表面应做成2％～4％的排水横坡。（5）粉煤灰路堤施工中遇到降雨，要立即用机械摊平排压并作出横坡或将粉煤灰堆成大堆，存于高处，并用塑料布或彩条布覆盖严密，以免雨水浸泡。5.3.2冬期施工粉煤灰不宜在冬期施工。5.4成品保护（1）铺筑上层时，应控制卸料汽车的行驶方向和速度，不得在下承层上调头、高速行使、急刹车等，以免造成松散。（2）当粉煤灰路堤因故较长时间不能继续施工时，应进行表层覆土封闭并碾压密实，作好路拱横坡，以利表面排水。应保持路基排水设施的完好，加强日常养护工作。复工前，路堤如有损毁，应按设计要求进行整修。（3）当停止填筑时应禁止或限制车辆行驶并适量洒水湿润，防止表面干燥松散。（4）严禁车辆进入处于养生期间的路段。6主要机具设备6.1主要机械设备推土机、平地机、装载机、压路机、平板振动夯、自卸汽车、洒水车或其他洒水设备等,根据现场工程规模、工期、粉煤灰运距等因素确定数量。6.2主要检测试验设备全站仪或经纬仪、水准仪、钢尺、灌砂筒、环刀、平整度检测仪、弯沉仪等。7劳动力组织每个班劳动力组织见表1。表1劳动力组织表人员名称数量单位备注人员名称数量单位备注机械调度1人综合安排(可兼任)安全员1人施工安全管理土方领工员1人现场管理劳务工按需要配人配合路堤填筑施工试验员2人检测测量员3人机械操作手按需要配人熟练工8质量要求及质量控制要点8.1基本要求 （1）施工原始记录完整齐全。根据材料试验报告核查所用各种材料的各项性能指标，应符合设计规范要求。（2）每层的压实厚度、含水量、压实度等，应符合设计或规范要求，检验报告齐全，频率符合规定。8.2外观要求（1）路槽表面平整密实，无湿软、弹簧等现象，没有明显的碾压轮迹。（2）路堤边坡顺直，曲线圆滑，坡面平整稳定。（3）路拱平顺，排水良好。（4）盲沟布置合理，无阻塞。边沟顺畅，路堤无浸泡。（5）实测项目应符合《公路工程质量检验评定标准》（JTGF80/1—2004）对路基填筑质量要求的93、94、96区标准规定。（6）进行抽样检查必须是随机的，不能带有任何倾向性，实测项目分为路堤、路肩、边坡和边沟等项目。8.3质量控制要点（1）粉煤灰的各项检验指标是否满足作为路基填料的要求。（2）粉煤灰含水量的控制。（3）摊铺的厚度控制。（4）碾压遍数的控制。9安全及环保措施9.1安全操作要求（1）封闭施工现场，非施工人员不得进入施工现场。（2）悬挂醒目的禁行标志，设专人引导交通，看护现场。（3）机械停放场地应配备足够数量的灭火器材，机械操作人员必须掌握所配备的灭火器材的使用方法。（4）机械作业时，必须设专人指挥，机械操作手必须持证上岗。操作人员严格按机械操作规程操作。（5）机械做到定期维护保养，保证设备的完好率。9.2环保注意事项（1）施工垃圾堆放到固定地点并及时消纳，污水排放要封闭管理，尽可能的接人当地的污水排放系统内。（2）对施工噪声应进行严格控制，最大限度的减少噪声扰民。（3）对粉煤灰应经常洒水，保证表面湿润；运输时宜采取封闭措施以减少扬尘，保护周围环境。（4）施工临时道路定期维修和养护洒水，防止扬尘。10工程实例河南安林高速公路一标主线全长6.35km，另有大互通立交一处。全标段地基较软弱，路基平均填高4m，最高约8m 左右，大部分路基设计为粉煤灰填料。材料为安阳县电厂排放的粉煤灰，质量满足要求。10.1粉煤灰路基设计参数护坡土设计宽度为2.0m，隔离层采用砂砾等透水材料，盲沟为40×50cm砂砾填筑，按水平间距10m设置。路基顶面为填土封层。10.2施工参数（1）粉煤灰路基施工。采用15t自卸汽车运料，推土机和平地机摊铺，22t振动压路机碾压。松铺厚度35cm，压实厚度30cm；碾压遍数：压路机先静压1遍，振动碾压3遍，最后再静压1遍，共碾压5遍，可达到93区粉煤灰路基填筑标准要求；压路机先静压1遍，振动碾压4遍，最后再静压1遍，共碾压6遍，可达到94区粉煤灰路基填筑标准要求。（2）施工中，填料含水量控制在最佳含水量1%～3%范围内、松铺系数控制在1.15，压路机行进速度控制在1～2km/h。（3）填料。粉煤灰；最佳含水量47.4%，最大干密度1.01g/cm310.3使用效果该段路基于2005年下半年至2006年上半年施工，2006年下半年施作路面工程，2006年11月开通，至今路面平顺，经长期沉降观测，地基有少量下沉，粉煤灰路堤本体几乎没有沉降，效果良好。结构断面型式（见图2）。图2结构断面型式图 '