煤矸石在路面水泥穩定砂礫底基層中的應用

梁會青

1 概況

陽泉是無煙煤的生產基地，存有大量的煤矸石，為此在賽西路中一段用煤矸石替代砂礫鋪筑水泥穩定砂礫底基層。

2 施工前期準備

2.1 原材料

（1）煤矸石經過了多年的自燃過后有害物質含量不大，活性物質較多，有助于水穩成型。對煤矸石進行機械破碎過篩，將超粒徑煤矸石選用振動壓路機壓碎，對松軟、針片狀煤矸石用人工檢出，達到規范的要求后方可運至拌和料場使用，備、堆料時逐層攤平，旨在使混合料均勻。

表1 煤矸石的物理性能及力學性能

表2 煤矸石的化學組成

表3 煤矸石篩分

表4 水泥穩定煤矸石底基層試驗結果

（2）水泥：亞美P·O32.5級各項指標符合GB175—2007技術規范要求。

（3）石粉：表觀密度 2.58 kg/m3。

（4）碎石：平定10~30 mm碎石。

（5）水：飲用水。

（6）配合比：煤矸石80%，碎石10%，石粉10%，建議水泥用量5%。

2.2 施工機械

（1）混合料拌和機：天津鼎盛600型拌和機1臺。

（2）攤鋪機：950和RP251型各1臺。

（3）壓路機：振動壓路機50 t1臺，30 t1臺，膠輪26個1臺。

（4）多功能灑水車：YGJ5101GSSCA3輛。

（5）自卸汽車：東風153雙后橋10輛。

（6）裝載機：ZL50型 3輛。

2.3 施工人員組織

本段底基層施工由底基層施工隊組織施工，項目技術指導由總工具體負責，派出現場技術負責人1名，技術員2名，現場測量人員4名，現場試驗人員2名，機械駕駛人員13員，機械維修人員4名，協作工人10名。

2.4 施工現場

對下承層檢查、清掃、攤鋪前灑水，保持表面潮濕，檢查各指標滿足要求，測量放線完進行攤鋪。

3 施工工藝

3.1 下承層準備與測量放樣

對下承層進行檢查驗收、清掃、灑水。

在鋪筑底基層前恢復中線，釘中線樁、邊樁，根據設計高程調整鋼桿鋼絲作為攤鋪機傳感器控制基準。

根據放線情況在路基兩側培土路肩來達到對水穩煤矸石的封閉，這項對煤矸石來說非常重要必須封閉。

注意：①加強原材料天然含水量的檢測，根據天氣情況，運輸遠近確定用水量；②拌和均勻，防止離析；③混合料運輸車輛上覆蓋篷布，減少水分蒸發；④因煤矸石（自燃）會消耗大量水，下承層要充分灑水；⑤要及時覆蓋土工布灑水養生，7天內保持濕潤；⑥施工階段對各項指標進行跟蹤檢測，完工后進行鉆芯、強度等檢測；⑦在路基兩側培土路肩對水穩煤矸石的兩側封閉。

3.2 機械拌和

拌和前對原材料進行含水量檢測，根據天氣情況運輸遠近來確定用水量，達到碾壓時測的含水量為最佳含水量，在拌和時仍對骨料用裝載機翻拌均勻，防止攤鋪現場的離析現象，對混合料抽查篩分，及時檢查水泥劑量，符合要求裝車運至現場，裝車時按前一后一中至少3次移動的方法進行裝料。

3.3 運輸

配備運輸車輛20輛以上，確保前后場的銜接，車料上覆蓋篷布，減少水分蒸發。

3.4 攤鋪

攤鋪前對下承層灑水（底基層為30 cm厚，分兩層攤鋪，攤鋪上層時下層灑水）清掃，煤矸石養生需水量大，灑水濕潤下承層防止混合料水分被下承層吸收水分，兩側掛鋼絲繩基準線，混合料松鋪系數取1.35，在攤鋪中運輸車輛后輪靠近攤鋪機前30 cm時由攤鋪機頂推前進，運料車不得碰撞攤鋪機，攤鋪機要連續均勻不間斷地攤鋪，盡量避免停機（攤鋪速度約1.5 m/min）。試驗檢測人員經常檢測平整度、厚度、橫坡，特別在停機起步后必須檢測平整度，攤鋪夯錘采用高幅振動。

3.5 碾壓

采用碾壓組合為初壓30 t錯1/2輪寬往返靜壓一遍，復壓50 t錯1/4輪寬往返，高幅低頻碾壓一遍，錯1/2輪寬往返，高頻低幅振兩遍，終壓26 t膠輪壓路機靜壓數遍至無輪跡為止，并及時檢測壓實度。初壓速度控制為1.0~1.3km/h，復壓速度為1.5~1.7km/h，終壓速度控制為1.5~1.7 km/h。

3.6 養生

各項試驗項目檢查完畢，滿足要求后及時覆蓋土工布灑水養生，7天內保持濕潤。

4 中間交工驗收

施工階段對各項指標進行跟蹤檢測，完工后進行鉆芯，強度等檢測，檢測結果匯總見表5。

表5 無機結合料穩定土無側限抗壓強度匯總表

表6 水泥穩定煤矸石底基層壓實度匯總表

5 效果及應注意的問題

水穩煤矸石底基層具有足夠的強度，整體性和穩定性好，到目前為止未發現濕縮裂縫，具有較小的膨脹性，材料干凈。煤矸石（自燃）是良好沙礫替代材料，具有巨大的環保、經濟、社會效益。

通過試驗、充足的養生，在路基兩側培土路肩來達到對水穩煤矸石的封閉和成型后及時灑透層油封閉是保證強度和耐久性的關鍵。

6 結束與建議

通過水泥穩定煤矸石底基層的施工能夠看出，水泥穩定煤矸石具有足夠的強度，整體性和穩定性好，未見有溫縮裂縫，具有較小的膨脹性，是良好的公路路面底基層材料。自燃煤矸石在陽泉地區資源豐實，經濟適用，同時用于公路路面底基層對保護環境、提高社會經濟效益有非常重要的意義。

[1]《公路工程試驗規程匯編》，人民交通出版社，2003年.

[2]《公路路面基層施工規范》，人民交通出版社，2006年.

[3]《公路工程施工現場技術與管理叢書》，人民交通出版社，2004年.

[4]《土工合成材料應用技術規范GB05290-98》.北京：人民交通出版社，1998年.