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摘 要： 公路施工质量直接影响道路的使用寿命和性能，施工材料质量会给道路施工质量带来极大影响，粉煤灰的使用能够有效提高高速公路的施工质量，同时还能够将资源进行充分的利用，在保护环境的同时，产生更高经济价值。因此，在公路建设中加大粉煤灰使用量有着非常重要的意义。
关键词： 粉煤灰；公路工程；路面施工；施工准备
目前，我国燃煤电厂和低热值电厂每年排放的粉煤灰高达3亿吨以上，占全国固体废弃物总排放量的40%，其年利用率约为66%。粉煤灰利用率较高的地区主要集中在大城市及沿海发达地区，而内陆地区中小燃煤电厂的湿排粉煤灰（包括粉煤灰渣）利用率普遍较低，每年需耗费巨资建设堆放场地，不仅占用大量农田，还严重污染环境，造成生态破坏。通过经济性分析，利用工业废渣——粉煤灰渣修筑公路路面混凝土，在同等水平条件下，能够节约材料成本7%以上，具有一定的经济效益，且能实现资源的再利用、减少耕地的占用、生态环境的保护等多重社会效益。
一、工程案例
试验路段地势低洼，长年积水。设计路基基底为砂砾垫层，厚度根据地表不同统一控制在海拔143.30m标高处，经测算平均厚度25cm左右。边坡加固为50cm宽粘土压实，为防止两边坡冲刷，采用了砼板全防护。粉煤灰路堤顶面采用20cm厚粘土封层。粉煤灰路堤最大高度4.4m，最小高度1.1m，路基宽度14.0m。
二、公路工程路面粉煤灰施工准备
1、粉煤灰的技术要求
粉煤灰是热电厂的排放场，其堆放不仅占用大量土地，而且污染环境，但若用于建材，会取得较好经济效益。由于燃烧和回收工艺的不同，粉煤灰的品质也有很大差别。
在水泥混凝土路面工程中要求使用干粉煤灰，要求达到Ⅱ级以上粉煤灰的技术要求，并先采用磨细粉煤灰。Ⅲ级灰各项技术指标不能满足路面混凝土的要求，只能用于基层。
沿路基一侧铺设供水管线，每隔30m设一水管头，在路中段打一眼深水机井，作为施工水源。粉煤灰运送之前，砂砾垫层按设计要求铺筑压实，路基两边培土50cm宽，每层松铺厚度不超过30cm，用推土机稳压二遍。为防止雨后积水，在路基坡底一侧每隔15～20m设一盲沟，内填砾石。
施工时应严格控制粉煤灰最佳含水量，如果含水量与最佳含水量相差不大，可直接运料上路铺筑；含水量过大则在灰场用推土机摊开晾晒，或直接运到要修筑的路段摊铺，用五铧犁翻开晾晒；含水量过小则要运到修筑的路段集中堆放，浇水闷湿，使之达到接近于最佳含水量。
2、粉煤灰的掺量
国内外的理论研究表明，硅酸盐水泥中可释放出的Ca（OH）2及其石膏最多只能使28%的粉煤灰得到水化反应，从而提高强度。当1m3水泥凝土使用360kg525#普通硅酸盐水泥、水灰比0.41、砂率37%时，初步确定掺入粉煤灰20kg、25kg、30kg、35kg、40kg、45kg、50kg、55kg进行试配，得出結果是掺入45kg粉煤灰的混凝土综合性能最佳。此时粉煤灰掺量为水泥用量的12.5%。推荐使用粉煤灰掺量为水泥用量的8%-20%。
3、粉煤灰水泥砼的配合比设计
粉煤灰水泥混凝土的配合比设计根据《粉煤灰混凝土应用技术规范》GBJ146-90规定的超量取代法进行，超量系数取1.5，由此增加的粉煤灰体积减去同体积的砂。
三、公路工程路面施工中粉煤灰施工工艺
粉煤灰路堤采用自卸汽车运输，人工配合机械摊铺找平，压路机纵向分层碾压，工地试验室检测密实度的施工工艺。每班工作长度根据机械配备和压实效果，最后确定每100m为一个施工流水段。
1、材料运送
由自卸汽车将材料直接运到要铺筑的路段，卸料自工作段的远端开始，由路中向两边展开。为防止汽车在已碾压好的粉煤灰上调头转向而破坏下层，应倒退驶入卸料地段。
2、摊铺整平
摊铺用履带式推土机，人工配合找平。摊铺时根据测量放线标桩，随卸料随摊铺。摊铺时要铺出横坡，路基设计为单向坡，施工时仍按设计坡向，坡度适当加大到3%左右，严禁出现倒流水形成水坑。人工配合找平，按照路基两侧标桩漆线，用拉线法检查，低点补平，高点挖去，直至基本达到平整要求。摊铺厚度根据现场测定的压实系数和施工中的碾压效果而定。根据现场实际测定压实系数为1.51。根据压实系数确定摊铺厚度为30～35cm，碾压6～8遍，压实厚度为20cm。
3、碾压
粉煤灰摊铺整平后要马上进行碾压，防止水分蒸发或降雨，使含水量偏离最佳值过大。碾压时先用推土机排压二遍，再用12～15t压路机碾压6～8遍。碾压顺序由边到中，2台压路机同时由路基两侧开始。每段接头碾压，要将以前施工的尾端用镐刨松刨齐，洒水翻匀，长度控制在5～8m，与将要施工的路段一起碾压。每段路基的边部，粘土培肩应与粉煤灰同时碾压，以保证边坡的稳固；碾压时注意机械运行时外轮距边坡不少于20cm左右（此部分可在路基防护时削掉），过近易因边坡失稳发生倾覆事故。如在碾压时个别地点出现“弹簧”、“拥包”现象，说明含水量很大，应及时挖出晾晒或换上好料重新压实。
第一屋粉煤灰碾压密实后，最好接做第二层，使上下层粉煤灰结合牢固。如果因故上层施工要间隔一段时间，底层表面因风吹日晒含水降低，遇风粉煤灰易发生飞扬，既降低了路堤压实度，又造成环境污染，所以要及时洒水湿润，每天根据失水情况喷洒数次。注意洒水后封闭交通1～2小时，防止车辆破坏路堤。
4、季节性施工要点
夏季施工风大干旱时，因粉煤灰含水蒸发快，易造成飞扬现象，压实质量不易保证。所以卸料时至摊铺前，粉煤灰含水量要高于最佳含水量1～3%，碾压时可以接近最佳含水量。
雨季施工，在连阴天时空气潮湿，粉煤灰卸车摊铺前，含水量应低于最佳含水量1～2%，这时抢压数遍，防止雨水过多地渗入路堤。为防止雨季在贮灰场集料困难，可在现场空地储备不少于半月使用的材料。冬季材料含水冰冻结团，禁止施工，但可以現场储备材料。
5、粘土封层
粉煤灰路堤填筑完成后，宜马上进行粘土层封面的施工。施工时注意卸料、摊铺、碾压要一气呵成，采取当日上土当日成型的方法，施工切忌展线过长，否则摊铺后当天不能碾压密实，遇雨则影响封层。
四、结束语
综上所述，粉煤灰可以作为活性掺合材料用于水混凝土的制备，它能有效改善混凝土的各项性能。将粉煤灰用于公路工程路面施工，不仅有助于解决当地粉煤灰堆积问题，降低环境污染，同时对保证粉煤灰混凝土的技术性能、提高粉煤灰利用量及利用水平、指导实际施工具有积极的意义。虽然粉煤灰存在干缩性大、早期强度低等缺陷，但通过合理的技术措施和加强施工管理，这些问题完全可以解决，并不妨碍粉煤灰的使用，粉煤灰水泥砼在公路水泥路面工程中值得推广。■
参考文献
[1] 黄谦.国内外粉煤灰综合利用现状及发展前景分析[J]. 中国井矿盐. 2011（04）
[2] 李汉平.浅析水泥混凝土路面常见病害及防治措施[J]. 中小企业管理与科技（下旬刊）. 2016（01）
[3] 解飞.寒区路面水泥混凝土耐久性改善的材料技术试验研究[D].东北林业大学 2015
[4] 梁凯，洪蕴春.高速公路路面施工中粉煤灰推广应用的探讨[J]. 科技创新与应用. 2014（05）
[5] 王月丽，张小亮.粉煤灰在高速公路工程中的应用[J]. 河南科技. 2011（04）
关键词： 粉煤灰；公路工程；路面施工；施工准备
目前，我国燃煤电厂和低热值电厂每年排放的粉煤灰高达3亿吨以上，占全国固体废弃物总排放量的40%，其年利用率约为66%。粉煤灰利用率较高的地区主要集中在大城市及沿海发达地区，而内陆地区中小燃煤电厂的湿排粉煤灰（包括粉煤灰渣）利用率普遍较低，每年需耗费巨资建设堆放场地，不仅占用大量农田，还严重污染环境，造成生态破坏。通过经济性分析，利用工业废渣——粉煤灰渣修筑公路路面混凝土，在同等水平条件下，能够节约材料成本7%以上，具有一定的经济效益，且能实现资源的再利用、减少耕地的占用、生态环境的保护等多重社会效益。
一、工程案例
试验路段地势低洼，长年积水。设计路基基底为砂砾垫层，厚度根据地表不同统一控制在海拔143.30m标高处，经测算平均厚度25cm左右。边坡加固为50cm宽粘土压实，为防止两边坡冲刷，采用了砼板全防护。粉煤灰路堤顶面采用20cm厚粘土封层。粉煤灰路堤最大高度4.4m，最小高度1.1m，路基宽度14.0m。
二、公路工程路面粉煤灰施工准备
1、粉煤灰的技术要求
粉煤灰是热电厂的排放场，其堆放不仅占用大量土地，而且污染环境，但若用于建材，会取得较好经济效益。由于燃烧和回收工艺的不同，粉煤灰的品质也有很大差别。
在水泥混凝土路面工程中要求使用干粉煤灰，要求达到Ⅱ级以上粉煤灰的技术要求，并先采用磨细粉煤灰。Ⅲ级灰各项技术指标不能满足路面混凝土的要求，只能用于基层。
沿路基一侧铺设供水管线，每隔30m设一水管头，在路中段打一眼深水机井，作为施工水源。粉煤灰运送之前，砂砾垫层按设计要求铺筑压实，路基两边培土50cm宽，每层松铺厚度不超过30cm，用推土机稳压二遍。为防止雨后积水，在路基坡底一侧每隔15～20m设一盲沟，内填砾石。
施工时应严格控制粉煤灰最佳含水量，如果含水量与最佳含水量相差不大，可直接运料上路铺筑；含水量过大则在灰场用推土机摊开晾晒，或直接运到要修筑的路段摊铺，用五铧犁翻开晾晒；含水量过小则要运到修筑的路段集中堆放，浇水闷湿，使之达到接近于最佳含水量。
2、粉煤灰的掺量
国内外的理论研究表明，硅酸盐水泥中可释放出的Ca（OH）2及其石膏最多只能使28%的粉煤灰得到水化反应，从而提高强度。当1m3水泥凝土使用360kg525#普通硅酸盐水泥、水灰比0.41、砂率37%时，初步确定掺入粉煤灰20kg、25kg、30kg、35kg、40kg、45kg、50kg、55kg进行试配，得出結果是掺入45kg粉煤灰的混凝土综合性能最佳。此时粉煤灰掺量为水泥用量的12.5%。推荐使用粉煤灰掺量为水泥用量的8%-20%。
3、粉煤灰水泥砼的配合比设计
粉煤灰水泥混凝土的配合比设计根据《粉煤灰混凝土应用技术规范》GBJ146-90规定的超量取代法进行，超量系数取1.5，由此增加的粉煤灰体积减去同体积的砂。
三、公路工程路面施工中粉煤灰施工工艺
粉煤灰路堤采用自卸汽车运输，人工配合机械摊铺找平，压路机纵向分层碾压，工地试验室检测密实度的施工工艺。每班工作长度根据机械配备和压实效果，最后确定每100m为一个施工流水段。
1、材料运送
由自卸汽车将材料直接运到要铺筑的路段，卸料自工作段的远端开始，由路中向两边展开。为防止汽车在已碾压好的粉煤灰上调头转向而破坏下层，应倒退驶入卸料地段。
2、摊铺整平
摊铺用履带式推土机，人工配合找平。摊铺时根据测量放线标桩，随卸料随摊铺。摊铺时要铺出横坡，路基设计为单向坡，施工时仍按设计坡向，坡度适当加大到3%左右，严禁出现倒流水形成水坑。人工配合找平，按照路基两侧标桩漆线，用拉线法检查，低点补平，高点挖去，直至基本达到平整要求。摊铺厚度根据现场测定的压实系数和施工中的碾压效果而定。根据现场实际测定压实系数为1.51。根据压实系数确定摊铺厚度为30～35cm，碾压6～8遍，压实厚度为20cm。
3、碾压
粉煤灰摊铺整平后要马上进行碾压，防止水分蒸发或降雨，使含水量偏离最佳值过大。碾压时先用推土机排压二遍，再用12～15t压路机碾压6～8遍。碾压顺序由边到中，2台压路机同时由路基两侧开始。每段接头碾压，要将以前施工的尾端用镐刨松刨齐，洒水翻匀，长度控制在5～8m，与将要施工的路段一起碾压。每段路基的边部，粘土培肩应与粉煤灰同时碾压，以保证边坡的稳固；碾压时注意机械运行时外轮距边坡不少于20cm左右（此部分可在路基防护时削掉），过近易因边坡失稳发生倾覆事故。如在碾压时个别地点出现“弹簧”、“拥包”现象，说明含水量很大，应及时挖出晾晒或换上好料重新压实。
第一屋粉煤灰碾压密实后，最好接做第二层，使上下层粉煤灰结合牢固。如果因故上层施工要间隔一段时间，底层表面因风吹日晒含水降低，遇风粉煤灰易发生飞扬，既降低了路堤压实度，又造成环境污染，所以要及时洒水湿润，每天根据失水情况喷洒数次。注意洒水后封闭交通1～2小时，防止车辆破坏路堤。
4、季节性施工要点
夏季施工风大干旱时，因粉煤灰含水蒸发快，易造成飞扬现象，压实质量不易保证。所以卸料时至摊铺前，粉煤灰含水量要高于最佳含水量1～3%，碾压时可以接近最佳含水量。
雨季施工，在连阴天时空气潮湿，粉煤灰卸车摊铺前，含水量应低于最佳含水量1～2%，这时抢压数遍，防止雨水过多地渗入路堤。为防止雨季在贮灰场集料困难，可在现场空地储备不少于半月使用的材料。冬季材料含水冰冻结团，禁止施工，但可以現场储备材料。
5、粘土封层
粉煤灰路堤填筑完成后，宜马上进行粘土层封面的施工。施工时注意卸料、摊铺、碾压要一气呵成，采取当日上土当日成型的方法，施工切忌展线过长，否则摊铺后当天不能碾压密实，遇雨则影响封层。
四、结束语
综上所述，粉煤灰可以作为活性掺合材料用于水混凝土的制备，它能有效改善混凝土的各项性能。将粉煤灰用于公路工程路面施工，不仅有助于解决当地粉煤灰堆积问题，降低环境污染，同时对保证粉煤灰混凝土的技术性能、提高粉煤灰利用量及利用水平、指导实际施工具有积极的意义。虽然粉煤灰存在干缩性大、早期强度低等缺陷，但通过合理的技术措施和加强施工管理，这些问题完全可以解决，并不妨碍粉煤灰的使用，粉煤灰水泥砼在公路水泥路面工程中值得推广。■
参考文献
[1] 黄谦.国内外粉煤灰综合利用现状及发展前景分析[J]. 中国井矿盐. 2011（04）
[2] 李汉平.浅析水泥混凝土路面常见病害及防治措施[J]. 中小企业管理与科技（下旬刊）. 2016（01）
[3] 解飞.寒区路面水泥混凝土耐久性改善的材料技术试验研究[D].东北林业大学 2015
[4] 梁凯，洪蕴春.高速公路路面施工中粉煤灰推广应用的探讨[J]. 科技创新与应用. 2014（05）
[5] 王月丽，张小亮.粉煤灰在高速公路工程中的应用[J]. 河南科技. 2011（04）