粉煤灰與HEC固結(jié)建筑渣土在路基淺層處理中的應(yīng)用

胡 濤

（嘉盛建設(shè)集團(tuán)有限公司，江蘇 南京 210019）

0 前言

新加坡 ·南京生態(tài)科技島市政道路工程所處地區(qū)屬于長(zhǎng)江漫灘地貌單元，地勢(shì)低洼，土資源極度匱乏，市政道路項(xiàng)目建設(shè)時(shí)需要運(yùn)入大量土石方，而島上運(yùn)輸極為困難，為了保證工程的快速施工，通過(guò)工程類比和不斷創(chuàng)新總結(jié)，形成了利用島上現(xiàn)有建筑渣土，采用粉煤灰與HEC 固結(jié)建筑渣土對(duì)路基淺層進(jìn)行處理的施工技術(shù)。

1 技術(shù)特點(diǎn)

（1）本施工技術(shù)與傳統(tǒng)路基淺層處理方法相比，利用了拆遷過(guò)程中的建筑渣土，就地取材、節(jié)約工程造價(jià)和物料資源，有助于環(huán)境保護(hù)。

（2）本施工技術(shù)采用6%粉煤灰+5%HEC 固結(jié)建筑渣土，具有較好的水穩(wěn)定性能、高強(qiáng)性能，具有較好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性價(jià)比。

2 主要施工工藝

2.1 施工工藝流程

配合比設(shè)計(jì)→破碎建筑渣土→拌合建筑渣土→劃分方格網(wǎng)→鋪撒粉煤灰和HEC→拌合粉煤灰和HEC→平整壓實(shí)→接縫處理→薄膜養(yǎng)護(hù)。

2.2 主要施工工藝

2.2.1 配合比設(shè)計(jì)

（1）根據(jù)設(shè)計(jì)荷載、HEC 使用范圍以及設(shè)計(jì)對(duì)結(jié)構(gòu)層7 天無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度等要求進(jìn)行配比試驗(yàn)。本工程中HEC 劑量為5%，粉煤灰劑量為6%，根據(jù)前期擊實(shí)試驗(yàn)數(shù)據(jù)，最大干密度為1.79g/cm3，最佳含水量為11.6%，每方混合料HEC 用量90Kg，粉煤灰用量108Kg。

（2）粉煤灰和HEC 用量允許誤差為±0.5%。當(dāng)粉煤灰和HEC 固結(jié)渣土力學(xué)性能不能滿足設(shè)計(jì)要求時(shí)，粉煤灰和HEC 劑量應(yīng)以能滿足要求的試驗(yàn)數(shù)據(jù)為準(zhǔn)。

（3）路基淺層處理施工時(shí)壓實(shí)度應(yīng)達(dá)到96%，檢測(cè)時(shí)其最大干密度取值以試驗(yàn)室實(shí)測(cè)值為準(zhǔn)。

2.2.2 破碎建筑渣土

選用了履帶式移動(dòng)破碎站對(duì)現(xiàn)場(chǎng)遺留的建筑渣土進(jìn)行破碎處理，以控制粒徑在設(shè)計(jì)范圍以內(nèi)。設(shè)計(jì)要求固體最大粒徑不得超過(guò)結(jié)構(gòu)層厚度的三分之一，固體粒徑需控制在2cm 以下。

2.2.3 拌合建筑渣土

對(duì)破碎完成后的建筑渣土進(jìn)行攤鋪后使用劃犁與旋耕機(jī)進(jìn)行拌合。拌合順序?yàn)?，先使用劃犁進(jìn)行多次初拌，再使用旋耕機(jī)進(jìn)行多次再拌合。

2.2.4 劃分方格網(wǎng)

根據(jù)配合比設(shè)計(jì)得出的粉煤灰和HEC 使用量計(jì)算出每方混合料HEC 用量90Kg，粉煤灰用量108Kg，通過(guò)測(cè)量放線劃出方格網(wǎng)，控制粉煤灰和HEC 摻量。

2.2.5 鋪撒粉煤灰和HEC

土料含水量按指導(dǎo)數(shù)據(jù)控制，攤鋪粉煤灰和HEC 固結(jié)料前，檢測(cè)土的含水量，使土體處于最佳含水量的-1～1%的范圍內(nèi)時(shí)施工。使用人工與機(jī)械配合的方式在每個(gè)方格內(nèi)撒入相應(yīng)的粉煤灰和HEC，并通過(guò)人工與機(jī)械初步鋪撒均勻，確保施工質(zhì)量。

2.2.6 拌合粉煤灰和HEC

待粉煤灰和HEC 初步鋪撒均勻后，再次使用劃犁對(duì)固結(jié)劑與前期拌合完成的混合料進(jìn)行多次拌合。初拌完成后，使用旋耕機(jī)對(duì)初拌完成后的混合料進(jìn)行重復(fù)多次拌合，確保粉煤灰和HEC 的均勻度。同時(shí)注意從固結(jié)劑接觸土體到攤鋪碾壓完成，時(shí)間需控制在四個(gè)小時(shí)以內(nèi)。

在拌合的過(guò)程中，需保證拌合深度，避免夾層。應(yīng)隨時(shí)觀察拌合深度，同時(shí)控制拌合機(jī)的刀片的插入深度，不可擾動(dòng)下層結(jié)構(gòu)層。

采用路拌機(jī)拌合3～4 次，注意搭接處以防漏拌。拌合時(shí)應(yīng)控制其含水量。混合料拌合均勻后應(yīng)色澤一致，沒(méi)有灰條、灰團(tuán)和花面，且水分合適和均勻。

2.2.7 平整壓實(shí)

固結(jié)渣土拌合均勻后，采用平地機(jī)作業(yè)進(jìn)行精平，保證松鋪標(biāo)高、路拱橫坡和含水量達(dá)到施工方案要求（一般應(yīng)高于最佳含水量2%），然后才進(jìn)行碾壓。直線段由兩側(cè)路肩向道路中線推進(jìn)進(jìn)行碾壓，平曲線段應(yīng)由內(nèi)側(cè)路肩向外側(cè)邊緣進(jìn)行碾壓。一般碾壓6～8 遍；第一遍為靜壓，第二遍為振動(dòng)碾壓，最后一遍為靜壓光面，消除輪跡。

經(jīng)標(biāo)高、平整度、壓實(shí)度等各項(xiàng)檢測(cè)滿足設(shè)計(jì)和規(guī)范要求后進(jìn)入粉煤灰和HEC固結(jié)渣土養(yǎng)生期。

2.2.8 接縫處理

（1）在碾壓過(guò)程中應(yīng)對(duì)同日施工縫處進(jìn)行處理。施工縫處應(yīng)進(jìn)行搭接拌合。第一段拌合后，留出1～2m 不進(jìn)行碾壓，在第二段施工時(shí)再將預(yù)留的未碾壓段添加粉煤灰和HEC 重新拌合，并與第二段相連一并碾壓。

（2）當(dāng)日最后段工作縫和調(diào)頭位置處理：

①在已碾壓完成的固結(jié)渣土層末端，沿固結(jié)渣土挖一條橫貫鋪筑層全寬的槽，槽寬約30cm，必須挖到下承層頂面。該挖槽應(yīng)與擬建道路的中心線垂直，同時(shí)在靠近固結(jié)渣土的一側(cè)應(yīng)削切成垂直面，并放置兩根與壓實(shí)厚度等厚，長(zhǎng)為全寬一半的方木緊貼垂直面。

圖1 橫向接縫處理示意圖（單位：mm）

②用已挖出的渣土回填槽內(nèi)剩余部分。

③如拌合機(jī)械或其他機(jī)械需在已壓成的固結(jié)渣土上調(diào)頭，應(yīng)采取相應(yīng)措施保護(hù)調(diào)頭作業(yè)段。一般在用于調(diào)頭固結(jié)渣土上，覆蓋一張厚塑料布并鋪上10cm 厚的土或者砂。

④相鄰作業(yè)段拌合后，除去方木，并用混合料進(jìn)行回填。靠近方木未能拌合一段，應(yīng)采用人工進(jìn)行拌合。整平時(shí)接縫處的固結(jié)渣土應(yīng)預(yù)留足夠的松鋪系數(shù)，以便形與已完成部分形成一個(gè)平順的接縫。

（3）縱縫的處理

固結(jié)渣土施工應(yīng)盡量避免縱向接縫，當(dāng)必須分兩幅進(jìn)行施工時(shí)，縱縫必須垂直相接，不應(yīng)斜接。并采取如下措施進(jìn)行處理：

①在第一幅施工時(shí)，應(yīng)在靠近中央的位置用方木或鋼模板進(jìn)行支撐，高度與固結(jié)渣土層的壓實(shí)后的厚度相同，

②混合料拌合完成后，應(yīng)采用人工對(duì)靠近支撐位置進(jìn)行補(bǔ)充拌合，然后進(jìn)行整形、碾壓。

③養(yǎng)生結(jié)束后，在鋪筑另一幅之前，拆除支撐。

④第二幅混合料拌合結(jié)束后，應(yīng)采用人工對(duì)靠近第一幅的位置進(jìn)行補(bǔ)充拌合，然后進(jìn)行整形、碾壓。

2.2.9 薄膜養(yǎng)護(hù)

下一層碾壓完成并經(jīng)壓實(shí)度檢查合格后，立即進(jìn)行上一層施工，然后統(tǒng)一進(jìn)行養(yǎng)生。養(yǎng)生期不少于7 天。養(yǎng)生期內(nèi)除灑水車以外，任何車輛都不得在固結(jié)土面上行走。

3 總結(jié)

本施工技術(shù)在新加坡 ·南京生態(tài)科技島市政道路工程施工中的應(yīng)用，有效保證了施工質(zhì)量，根據(jù)該技術(shù)施工的下路床7 天無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度、壓實(shí)度等各項(xiàng)指標(biāo)均符合規(guī)范和設(shè)計(jì)要求。同時(shí)該技術(shù)也取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益：（1）就近利用現(xiàn)場(chǎng)土方和周邊建筑垃圾，成本低廉，可使工程造價(jià)下降，與只采用HEC 固結(jié)渣土相比造價(jià)低，能夠節(jié)省造價(jià)約7%左右。（2）粉煤灰和HEC 摻量少，固結(jié)性能穩(wěn)定。摻量一般為土體干重的5%～10%，土體早期強(qiáng)度高，為同條件下水泥土的120%～200%。