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摘要：随着国家经济发展，火电电力供应的同时产生大量的粉煤灰，利用粉煤灰进行路堤填筑是粉煤灰利用的最有效途径之一，并且用粉煤灰填筑高等级公路路堤,具有用灰量大、对灰质要求低、路堤建成后沉降量小等优点。
关键词：公路粉煤灰路堤施工技术
中图分类号：X734文献标识码： A
1.工程项目概况
某高速路属于多雨潮湿区。粉煤灰路堤试验路段总长154米，路基宽度为24米、路堤最大高度达到11.55米。试验路共消耗粉煤灰36352立方米。粉煤灰路堤试验路用纯粉煤灰填筑，采用碎石作为隔离层，粘土作为护坡，坡面防护设置为拱形骨架加植草防护护坡形式。
2 粉煤灰路堤施工工艺研究
2.1粉煤灰路堤施工准备
厂排放的硅铝型低钙粉煤灰,都可作为路堤填料使用。在粉煤灰路堤施工前应进行施工放线，确定出中线、边线和排水沟的位置，在排水沟位置设置临时排水沟以保证施工期间的排水。进行清表和地基处理，地基处理后压实度应大于90%。
2.2隔离层施工
隔离层的施工质量对粉煤灰路堤的稳定性有显著的影响。粉煤灰路堤的隔离层目前使用较多的有粘土隔离层和砂砾或碎石等粒料隔离层两种形式。当使用粘土隔离层时，隔离层厚度宜大于50厘米，压实度不小于93%。当使用砂砾或碎石材料隔离层时，应严格控制其粒径和含泥量，隔离层厚度宜大于50厘米，具体视路堤所在地的水文气候而定，隔离层的砂砾或碎石材料的粒径不超过10厘米，含泥量不大于6%。隔离层应保证有不小于2%的纵坡和3%的横坡，尽量使用双向横坡。
2.3粉煤灰填筑体施工
隔离层施工完成检验达到要求后进行粉煤灰填筑体的施工。从含水率调节、松铺厚度的确定、粉煤灰储运、摊铺、碾压等几个环节对其填筑工艺进行研究。
2.3.1含水率的确定及含水率调节
1）含水率确定
含水率是路基施工中质量控制的重要节点。施工前先进行最佳含水量、最大干密度和液塑限等试验。还是要建立相当数量试验路段，以室内击实参数为指导结合试验段的实际情况来综合确定在一定机械组合下的最佳含水量。当施工机械发生重大变化时应该重新进行试验，得到与之相适应的最佳现场含水率。
2）含水率调节
粉煤灰宜统一进行含水率调节并进行集中堆放，对灰场粉煤灰的含水率进行测定，若含水率太高应堆高沥干；若含水率过低应集中洒水调节。灰场含水率差异较大的粉煤灰应分开调节含水率。
2.3.2粉煤灰储运
由于粉煤灰密度比较小，水分容易蒸发，容易扬尘。运输时往往要经过城区，运输车应做好覆盖措施，若不具备条件可在表层加喷一定量的水，保证不污染周边区域。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。运输车到达粉煤灰填筑区时应倒退驶入指定布料点，禁止在已经填筑好的粉煤灰路堤上随意调头和转弯，以免运输机械对已铺筑粉煤灰产生破坏。
2.3.3粉煤灰摊铺
粉煤灰在碾压前应合理均匀的摊铺，试验路使用20T、30T和80T振动压路机，施工情况显示当使用20T振动压路机时松铺厚度小于30厘米水分蒸发损失快，大于35厘米，层底无法碾压密实，当使用30T振动压路机时，松铺35厘米时仍有较好的压实效果，当使用80T振动压路机时，松铺45厘米～50厘米时仍有较好的压实效果。使用20T振动压路机时建议每层松铺30～35厘米；使用30T振动压路机时建议每层松铺35～40厘米；使用80T振动压路机是建议每层松铺45～50厘米，但建议80T振动压路机在使用20T或30T压路机碾压2遍再进入预定区域进行碾压，因为粉煤灰比一般土更松软，重型压路机进入松软的粉煤灰内容易对压路机的铰接机构造成损伤。试验路段使用推土机摊铺，根据压实机具的不同，松铺厚度分别为30、35及45厘米。
2.3.4粉煤灰碾压
粉煤灰布料推平完成后进行碾压，前两遍静压，静压两遍后改用振动碾压，具体压实遍数根据压实机具和现场压实度试验确定。试验中发现当使用环刀法测压实度时，含水率低于20%时取原状粉煤灰困难，在测定压实度时推荐采用灌砂法。试验路段碾压四遍后，每碾压一遍测其压实度K，压实度和压实遍数的关系见表1。
表1压实度与碾压遍数关系表
20T 含水量ω（％） 16.1 17.3 18.8 20.2 21.7 23.8
碾
压
遍
数 4 压
实
度
% 79.6 80.5 84.2 86.1 85.5 81.7
5 83.1 84.2 87.3 91.8 89.4 85.4
6 86.8 87.3 90.8 93.5 93.8 89.3
7 89.0 90.2 93.7 95.4 94.7 91.7
8 91.1 92.0 94.4 96.7 96.0 92.8
9 91.1 92.5 96.0 96.4 96.4 93.4
10 90.3 92.4 95.5 97.1 96.4 93.7
从表1可看出，当含水量在压实最佳含水量附近，要达到压实度K≥93%的要求，一般只需要碾压6～7遍。当含水量偏离压实最佳含水量很大，很难达到压实度。
从表1还可以看出，当碾压到第9遍时，粉煤灰的压实度增长缓慢，甚至有的还呈下降趋势。这说明碾压至第9遍时其压实能力处临界状态，再增加压实遍数其压实度也不会有较大的增加，由于粉煤灰的的特殊性，碾压速度应比一般土的碾压速度略低，所建议使用20吨压路机时碾压7到9遍。施工中若改变施工压实机械应通过试验确定其压实度和压实遍数的关系进而确定最佳压实遍数。
2.3.5粉煤灰路堤养护
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,应禁止或限制车辆行驶并适量洒水润湿,防止表层干燥松散。阴雨天气,当土质护坡高于灰面时,应及时挖好护坡临时排水沟,排除灰面的积水,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。当粉煤灰路堤因故较长时间不能继续施工时,应进行表层30厘米粘土封闭并碾压密实,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,路堤若有损毁,应按设计要求进行整修。
2.4粘土護坡施工
虽然稳定性分析的结果表明粉煤灰路堤的稳定性能得到满足，试验路的情况表明在没有护坡的条件下粉煤灰填筑体极易被冲刷并且在路堤收坡时也存在困难。所以粉煤灰路堤必须设置护坡。护坡的作用主要是防冲刷。护坡的类型主要有干砌片石护坡、浆砌片石护、粘土护坡、水泥粉煤灰护坡和沥青封闭坡面等。粘土护坡因为造价相对较低所以普遍采用粘土护坡。粘土护坡的水平厚度宜大于1.5米，每层施工后厚度不大于30厘米，应和粉煤灰填筑体台阶搭接，根据试验路的情况建议搭接台阶高1米、宽1.5米，并且应和粉煤灰填筑体同步碾压成型，压实度不小于93%，到路槽标高提高到95%。粘土护坡施工之前应进行粘土的最佳含水量、最大干密度和液塑限等试验为施工提供依据，并应根据粘土护坡厚度放线确定粘土的填筑位置，再根据现场试验确定的松铺系数，进行摊铺，最后碾压达到要求的压实度即完成一循环。
2.5 排水盲沟施工
在降雨频繁地区，粘土护坡内应设置排水盲沟以排走施工期间的水。设置碎石盲沟，其盲沟施工应采用反挖法施工，断面尺寸40厘米×60厘米，垂直间距为1米到1.5米，纵向间距为15米，呈梅花型布置，和粉煤灰的接触面应设置反滤土工布。
2.5 封层施工
因对水的敏感性和为使承载力能满足规范要求，粉煤灰路堤顶面必须采取措施封闭，封层主要有道路石油沥青及稀浆封层、土质封层和水泥粉煤灰封层等。根据试验路的试验结果，建议封层采取30厘米粘土加50厘米碎石土的结构形式。当采用水泥粉煤灰封层时候，为节约投资，路面结构层可做相应的调整，推荐水泥用量为6%～8%。封层应按设计要求制作相应的横坡和纵坡。封层的施工应紧跟在粉煤灰填筑完后进行，以避免粉煤灰填筑层的遭到雨水冲刷和施工车辆损坏。
2.6 搭接施工处理
粉煤灰宜在路堤全宽范围内一次填筑，若条件受到限制采用分幅时施工时，横向留台阶搭接，搭接宽度不小于2米，并采取措施减少已填段水分损失。必要时增加土工格栅确保其稳定。纵向搭接时搭接长度不小于2米，并注意搭接面的防水处理以免形成软弱带，给路堤的稳定性带来安全隐患。
2.7 其他工程施工
坡面防护、绿化采取和普通路堤同样的处理方法。
3结语
粉煤灰路堤施工中，最主要的质量控制点为含水率和碾压遍数。从试验路的情况可以看出粉煤灰现场施工的最佳含水率在不考虑水分损失的条件下应比室内击实试验得出的最佳含水率高出2～3个百分点。当使用20吨振动压路机碾压时，碾压7～9遍能获得规定的压实度。在前两遍碾压过程中，不宜使用重型压路机，以免对设备造成损伤。封层应结合承载力要求设置，即要满足封水的要求又应满足规范对弯沉的规定。粉煤灰路堤施工能有效的利用粉煤灰，并有效的提高了路堤填筑质量，在取土困难和火力发电地区具有很大的发展潜力。
参考文献：
[1]交通部重庆公路科学研究所.公路粉煤灰路堤设计与施工技术规范 JTJ 016-93[M].北京：人民交通出版社，1993（12）
[2]米军,翟林.粉煤灰路堤施工工艺研究[J].科技创新与应用，2012年第09Z期
[3]陆超,魏建明,王春雨,王灿.高速公路粉煤灰路堤施工工艺研究[J].公路与汽运，2012年第04期
关键词：公路粉煤灰路堤施工技术
中图分类号：X734文献标识码： A
1.工程项目概况
某高速路属于多雨潮湿区。粉煤灰路堤试验路段总长154米，路基宽度为24米、路堤最大高度达到11.55米。试验路共消耗粉煤灰36352立方米。粉煤灰路堤试验路用纯粉煤灰填筑，采用碎石作为隔离层，粘土作为护坡，坡面防护设置为拱形骨架加植草防护护坡形式。
2 粉煤灰路堤施工工艺研究
2.1粉煤灰路堤施工准备
厂排放的硅铝型低钙粉煤灰,都可作为路堤填料使用。在粉煤灰路堤施工前应进行施工放线，确定出中线、边线和排水沟的位置，在排水沟位置设置临时排水沟以保证施工期间的排水。进行清表和地基处理，地基处理后压实度应大于90%。
2.2隔离层施工
隔离层的施工质量对粉煤灰路堤的稳定性有显著的影响。粉煤灰路堤的隔离层目前使用较多的有粘土隔离层和砂砾或碎石等粒料隔离层两种形式。当使用粘土隔离层时，隔离层厚度宜大于50厘米，压实度不小于93%。当使用砂砾或碎石材料隔离层时，应严格控制其粒径和含泥量，隔离层厚度宜大于50厘米，具体视路堤所在地的水文气候而定，隔离层的砂砾或碎石材料的粒径不超过10厘米，含泥量不大于6%。隔离层应保证有不小于2%的纵坡和3%的横坡，尽量使用双向横坡。
2.3粉煤灰填筑体施工
隔离层施工完成检验达到要求后进行粉煤灰填筑体的施工。从含水率调节、松铺厚度的确定、粉煤灰储运、摊铺、碾压等几个环节对其填筑工艺进行研究。
2.3.1含水率的确定及含水率调节
1）含水率确定
含水率是路基施工中质量控制的重要节点。施工前先进行最佳含水量、最大干密度和液塑限等试验。还是要建立相当数量试验路段，以室内击实参数为指导结合试验段的实际情况来综合确定在一定机械组合下的最佳含水量。当施工机械发生重大变化时应该重新进行试验，得到与之相适应的最佳现场含水率。
2）含水率调节
粉煤灰宜统一进行含水率调节并进行集中堆放，对灰场粉煤灰的含水率进行测定，若含水率太高应堆高沥干；若含水率过低应集中洒水调节。灰场含水率差异较大的粉煤灰应分开调节含水率。
2.3.2粉煤灰储运
由于粉煤灰密度比较小，水分容易蒸发，容易扬尘。运输时往往要经过城区，运输车应做好覆盖措施，若不具备条件可在表层加喷一定量的水，保证不污染周边区域。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。运输车到达粉煤灰填筑区时应倒退驶入指定布料点，禁止在已经填筑好的粉煤灰路堤上随意调头和转弯，以免运输机械对已铺筑粉煤灰产生破坏。
2.3.3粉煤灰摊铺
粉煤灰在碾压前应合理均匀的摊铺，试验路使用20T、30T和80T振动压路机，施工情况显示当使用20T振动压路机时松铺厚度小于30厘米水分蒸发损失快，大于35厘米，层底无法碾压密实，当使用30T振动压路机时，松铺35厘米时仍有较好的压实效果，当使用80T振动压路机时，松铺45厘米～50厘米时仍有较好的压实效果。使用20T振动压路机时建议每层松铺30～35厘米；使用30T振动压路机时建议每层松铺35～40厘米；使用80T振动压路机是建议每层松铺45～50厘米，但建议80T振动压路机在使用20T或30T压路机碾压2遍再进入预定区域进行碾压，因为粉煤灰比一般土更松软，重型压路机进入松软的粉煤灰内容易对压路机的铰接机构造成损伤。试验路段使用推土机摊铺，根据压实机具的不同，松铺厚度分别为30、35及45厘米。
2.3.4粉煤灰碾压
粉煤灰布料推平完成后进行碾压，前两遍静压，静压两遍后改用振动碾压，具体压实遍数根据压实机具和现场压实度试验确定。试验中发现当使用环刀法测压实度时，含水率低于20%时取原状粉煤灰困难，在测定压实度时推荐采用灌砂法。试验路段碾压四遍后，每碾压一遍测其压实度K，压实度和压实遍数的关系见表1。
表1压实度与碾压遍数关系表
20T 含水量ω（％） 16.1 17.3 18.8 20.2 21.7 23.8
碾
压
遍
数 4 压
实
度
% 79.6 80.5 84.2 86.1 85.5 81.7
5 83.1 84.2 87.3 91.8 89.4 85.4
6 86.8 87.3 90.8 93.5 93.8 89.3
7 89.0 90.2 93.7 95.4 94.7 91.7
8 91.1 92.0 94.4 96.7 96.0 92.8
9 91.1 92.5 96.0 96.4 96.4 93.4
10 90.3 92.4 95.5 97.1 96.4 93.7
从表1可看出，当含水量在压实最佳含水量附近，要达到压实度K≥93%的要求，一般只需要碾压6～7遍。当含水量偏离压实最佳含水量很大，很难达到压实度。
从表1还可以看出，当碾压到第9遍时，粉煤灰的压实度增长缓慢，甚至有的还呈下降趋势。这说明碾压至第9遍时其压实能力处临界状态，再增加压实遍数其压实度也不会有较大的增加，由于粉煤灰的的特殊性，碾压速度应比一般土的碾压速度略低，所建议使用20吨压路机时碾压7到9遍。施工中若改变施工压实机械应通过试验确定其压实度和压实遍数的关系进而确定最佳压实遍数。
2.3.5粉煤灰路堤养护
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,应禁止或限制车辆行驶并适量洒水润湿,防止表层干燥松散。阴雨天气,当土质护坡高于灰面时,应及时挖好护坡临时排水沟,排除灰面的积水,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。当粉煤灰路堤因故较长时间不能继续施工时,应进行表层30厘米粘土封闭并碾压密实,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,路堤若有损毁,应按设计要求进行整修。
2.4粘土護坡施工
虽然稳定性分析的结果表明粉煤灰路堤的稳定性能得到满足，试验路的情况表明在没有护坡的条件下粉煤灰填筑体极易被冲刷并且在路堤收坡时也存在困难。所以粉煤灰路堤必须设置护坡。护坡的作用主要是防冲刷。护坡的类型主要有干砌片石护坡、浆砌片石护、粘土护坡、水泥粉煤灰护坡和沥青封闭坡面等。粘土护坡因为造价相对较低所以普遍采用粘土护坡。粘土护坡的水平厚度宜大于1.5米，每层施工后厚度不大于30厘米，应和粉煤灰填筑体台阶搭接，根据试验路的情况建议搭接台阶高1米、宽1.5米，并且应和粉煤灰填筑体同步碾压成型，压实度不小于93%，到路槽标高提高到95%。粘土护坡施工之前应进行粘土的最佳含水量、最大干密度和液塑限等试验为施工提供依据，并应根据粘土护坡厚度放线确定粘土的填筑位置，再根据现场试验确定的松铺系数，进行摊铺，最后碾压达到要求的压实度即完成一循环。
2.5 排水盲沟施工
在降雨频繁地区，粘土护坡内应设置排水盲沟以排走施工期间的水。设置碎石盲沟，其盲沟施工应采用反挖法施工，断面尺寸40厘米×60厘米，垂直间距为1米到1.5米，纵向间距为15米，呈梅花型布置，和粉煤灰的接触面应设置反滤土工布。
2.5 封层施工
因对水的敏感性和为使承载力能满足规范要求，粉煤灰路堤顶面必须采取措施封闭，封层主要有道路石油沥青及稀浆封层、土质封层和水泥粉煤灰封层等。根据试验路的试验结果，建议封层采取30厘米粘土加50厘米碎石土的结构形式。当采用水泥粉煤灰封层时候，为节约投资，路面结构层可做相应的调整，推荐水泥用量为6%～8%。封层应按设计要求制作相应的横坡和纵坡。封层的施工应紧跟在粉煤灰填筑完后进行，以避免粉煤灰填筑层的遭到雨水冲刷和施工车辆损坏。
2.6 搭接施工处理
粉煤灰宜在路堤全宽范围内一次填筑，若条件受到限制采用分幅时施工时，横向留台阶搭接，搭接宽度不小于2米，并采取措施减少已填段水分损失。必要时增加土工格栅确保其稳定。纵向搭接时搭接长度不小于2米，并注意搭接面的防水处理以免形成软弱带，给路堤的稳定性带来安全隐患。
2.7 其他工程施工
坡面防护、绿化采取和普通路堤同样的处理方法。
3结语
粉煤灰路堤施工中，最主要的质量控制点为含水率和碾压遍数。从试验路的情况可以看出粉煤灰现场施工的最佳含水率在不考虑水分损失的条件下应比室内击实试验得出的最佳含水率高出2～3个百分点。当使用20吨振动压路机碾压时，碾压7～9遍能获得规定的压实度。在前两遍碾压过程中，不宜使用重型压路机，以免对设备造成损伤。封层应结合承载力要求设置，即要满足封水的要求又应满足规范对弯沉的规定。粉煤灰路堤施工能有效的利用粉煤灰，并有效的提高了路堤填筑质量，在取土困难和火力发电地区具有很大的发展潜力。
参考文献：
[1]交通部重庆公路科学研究所.公路粉煤灰路堤设计与施工技术规范 JTJ 016-93[M].北京：人民交通出版社，1993（12）
[2]米军,翟林.粉煤灰路堤施工工艺研究[J].科技创新与应用，2012年第09Z期
[3]陆超,魏建明,王春雨,王灿.高速公路粉煤灰路堤施工工艺研究[J].公路与汽运，2012年第04期