公路路面粉煤灰材料應用技術

江衛民

（山西路橋第二工程有限公司，山西臨汾 041000）

0 引言

近年來，隨著環保意識的日益提升，以及資源回收利用的重要性日趨凸顯，粉煤灰作為一種優質環保建材，逐漸受到公路工程領域的重視。粉煤灰是能源生產的副產品，對其利用不僅可節約自然資源，還能有效減少環境污染，可實現經濟和環保雙重效益。在公路路面建設中，充分發揮粉煤灰材料的優勢，合理運用粉煤灰施工技術，對提升路面的承載能力、耐久性有重要作用。

1 公路路面粉煤灰材料概述

公路路面所使用的粉煤灰是一種灰色細粉狀物質，由火力發電廠燃燒煤炭后產生的煤炭灰燼經過粉碎、篩分等處理得到。作為重要的路面材料，粉煤灰在公路路面工程中發揮著至關重要的作用。其主要成分包括硅酸鋁酸鹽和硅酸鈣鹽，以及少量的氧化鐵、氧化鈣、氧化鎂等元素。

其中，硅酸鋁酸鹽是粉煤灰的主要成分之一，具有較高的硅酸含量，能夠增強混凝土的抗滲和抗凍性，同時能提升混凝土的早期和長期強度，從而提高公路路面的承載能力和耐久性。此外，粉煤灰中的硅酸鈣鹽也對路面工程性能有顯著影響，其能促進混凝土的水化反應，增強混凝土的致密性和硬度，從而提高公路路面的抗壓性能和耐磨性。

盡管粉煤灰中的氧化鐵、氧化鈣、氧化鎂等元素含量較少，但它們對公路路面性能也有影響。例如，氧化鐵含量較高時，會使粉煤灰呈現較深的顏色，影響公路路面的美觀性；適量的氧化鈣和氧化鎂則有助于增強粉煤灰的硬化性能和耐久性。

在公路路面工程中，粉煤灰通常與水泥、砂、碎石等材料混合使用，形成混凝土路面或穩定層。通過合理的配比和施工工藝，粉煤灰在路面工程中的特性得以充分發揮，從而提高公路路面的強度、耐久性和穩定性[1]。

2 公路路面粉煤灰施工工藝

2.1 施工準備

在粉煤灰公路路面施工中，路面清理至關重要，涉及清除路基中的腐蝕土、樹葉、垃圾等雜物，并使用壓路機進行平整處理，以確保后續公路路面工程有序進行。

第一，在進行粉煤灰路面施工之前，施工人員必須仔細檢查和清理路基。腐蝕土、樹葉、垃圾等雜物會影響路面的穩固性，甚至可能導致路面凹凸不平。因此，施工人員需要使用機械設備，如挖掘機、掃地機等進行清理工作，將路基上的雜物徹底清除，確保路基表面平整、干凈，為后續施工創造良好的基礎條件。

第二，路基清理完成后，施工人員需要采用壓路機進行平整處理。壓路機是一種專業的施工設備，具有良好的壓實性能，能夠有效地將路基均勻壓實，提高路面的穩固性和承載能力。在壓實處理過程中，施工人員需要根據實際情況選擇適合的壓路機型號和壓實參數，確保壓實效果符合設計要求。同時，為了避免壓實不均勻或漏壓情況，施工人員需要進行交叉碾壓，保證整個路基表面的壓實質量均勻一致，以確保后續公路工程施工順利進行[2]。

2.2 粉煤灰配合比

在公路路面施工中，粉煤灰是一種重要的填筑材料。進行配合比設計時，需要根據具體情況確定粉煤灰、水泥、砂和碎石等材料的比例。一般情況下，粉煤灰的使用量占總量的60%～70%，水泥的使用量約占10%～15%，而砂和碎石的使用量約占15%～20%。這樣的配比可以確保粉煤灰填筑路面的穩定性和強度，并充分發揮粉煤灰的優勢。

同時，需要考慮公路路面的具體要求，如路面厚度、設計荷載、交通流量等因素。不同的公路路面對粉煤灰配合比參數的要求有所不同。在設計時，需要綜合考慮這些因素，確保粉煤灰的配合比滿足公路路面施工要求。

此外，水灰比越小，混凝土路面的強度和耐久性越高。因此，在粉煤灰配合比設計中，需要根據具體情況確定適宜的水灰比，以保證公路路面的質量。

2.3 粉煤灰拌和

在公路路面粉煤灰的拌和過程中，需要合理控制材料的用量和拌和時間，以確保均勻拌和、順利填筑。通常情況下，按照一定的比例進行材料拌和，以確保粉煤灰與其他材料充分混合。在拌和過程中，施工人員需要根據配合比準確計量粉煤灰和其他材料用量，以保證粉煤灰的拌和質量。

進行粉煤灰拌和時，拌和時間應充分，拌和時間一般應在5min 以上，以確保材料充分拌和，具體的拌和時間可以根據材料性質和施工要求進行調整。在拌和過程中，粉煤灰材料的溫度通常維持在室溫范圍內，大約在20～30℃之間。

2.4 攤鋪厚度確定

使用粉煤灰材料進行路面攤鋪工作時，通常采用壓實設備和攤鋪設備進行施工，因此需要考慮這兩種設備的影響因素。根據試驗路段施工結果，采用人工攤鋪時，可以將松鋪系數控制在1.45～1.55 的范圍內，攤鋪厚度不超過20cm；如果機械和人工共同完成攤鋪，則松鋪系數保持在1.1～1.3 之間即可，攤鋪厚度也有相應的變化。

粉煤灰的攤鋪厚度與壓實設備的噸位密切相關，施工人員需要根據攤鋪厚度合理選擇壓實設備。例如，如果攤鋪厚度在20cm 以內，宜選擇小噸位的壓實設備；若選擇大噸位的壓實設備，則需保證攤鋪厚度相對小[3]。

2.5 含水量控制

粉煤灰材料的含水量對路段的壓實質量有重要的影響。在粉煤灰填筑施工過程中，如果粉煤灰材料的含水量過高，將降低路面的壓實度，甚至可能導致路面起拱。相反，如果粉煤灰材料的含水量較低，路堤可能會出現松散、脫落等問題，影響公路路面的使用質量。因此，在施工過程中，需要加強對粉煤灰材料含水量的檢測，確保其在合理范圍內。如果發現含水量過低，應適當進行灑水，以保持粉煤灰材料的含水量處于最佳狀態，一般含水量在10%為最佳狀態。

2.6 攤鋪施工

粉煤灰攤鋪施工是公路路面施工中至關重要的一環，嚴格按照施工要求進行作業是保障公路路面質量和穩定性的關鍵。粉煤灰攤鋪施工主要流程如下：

第一，施工人員需根據施工要求進行路堤邊線放樣、標識工作，使用繩線或標桿等進行標記，明確線路和標高等信息，確保攤鋪范圍和位置清晰可見，確保攤鋪位置和尺寸與設計要求一致。

第二，在攤鋪過程中，采用水平分層方式。首先，將粉煤灰材料均勻地撒放在攤鋪區域內（見圖1），然后使用攤鋪機將材料均勻鋪平（見圖2）。為確保攤鋪厚度符合要求，施工人員應根據設計要求進行厚度控制，如每次攤鋪的厚度控制在30cm 左右。

圖1 卸料

圖2 攤鋪

第三，在攤鋪過程中，施工人員需要密切關注攤鋪厚度和均勻性，及時調整攤鋪機的工作狀態，確保攤鋪厚度均勻、一致。

第四，攤鋪完成后，施工人員需要對攤鋪層進行實測，檢查攤鋪厚度是否符合設計要求。如果發現攤鋪厚度不足或不均勻，需及時進行補充和修整，以確保公路路面攤鋪層的整體質量。

第五，施工人員需及時清理和維護攤鋪機，確保其正常運行。同時，對施工現場進行清理，清除材料殘渣和垃圾，為后續碾壓施工奠定基礎。

2.7 壓實施工

在粉煤灰壓實施工過程中，為確保壓實質量和均勻性，施工人員遵循以下先慢后快、先低后高、先兩側后中間的原則（見圖3），具體施工流程如下：

首先，采用10～20t 級別的光輪壓路機對路面進行至少2 次的碾壓，以初步壓實粉煤灰材料，并確保路面的均勻性。

其次，使用18～20t 級別的光輪壓路機對路面進行至少4 次的碾壓，進一步增加路面的密實度和穩定性。為避免漏壓或重壓，施工人員在壓實過程中需做好相應的標識工作，確保碾壓輪跡的覆蓋范圍符合要求，且相鄰碾壓輪跡的重疊寬度至少保持在30cm，以確保整個公路路面的壓實質量。

最后，完成壓實施工后，施工人員對路堤的寬度、壓實程度、標高、坡度以及平整度等指標進行檢查，確保公路路面符合設計要求和規范要求，達到預期的壓實效果和穩定性，為后續的公路路面施工奠定良好基礎[4]。

2.8 接縫處理

在公路路面施工中，有時會出現接縫位置材料稀疏或不足的情況。為了解決這一問題，需要重新攤鋪粉煤灰材料，并進行再次壓實處理。通過重新鋪設材料并進行二次壓實，確保接縫位置的材料密實度與周圍區域保持一致，避免接縫位置出現松散現象，從而保證整個路面的連續性和穩定性。

3 公路路面粉煤灰材料施工質量控制

3.1 材料質量控制

進行粉煤灰路面施工之前，施工人員必須對粉煤灰材料進行嚴格的質量檢查。

首先，對粉煤灰材料的供應商進行資質審核，確保其具備合法的生產資質和質量保證能力。

其次，對粉煤灰材料的出廠合格證和質量檢測報告進行查驗，以確保其符合國家相關標準和規范要求。

最后，需要檢測粉煤灰材料的含水量，確保其在合理范圍內，以保證施工質量。

3.2 施工工藝控制

在粉煤灰路面施工過程中，施工工藝控制是確保公路路面質量的關鍵。施工人員必須嚴格按照設計圖紙和施工方案進行施工，以確保施工工藝符合規范要求。同時，在攤鋪和壓實施工環節，要求技術人員按照規范進行施工，并及時處理施工質量問題[5]。

3.3 驗收檢測控制

粉煤灰路面施工完成后必須進行驗收檢測，以確保施工質量符合規范要求。檢測人員需要按照規范要求，對公路路面的平整度、密實度、厚度、坡度等進行抽樣檢測和現場檢查，以確保公路路面質量符合規范標準。如果發現質量問題，必須及時進行整改和調整，直至達到規范要求。

4 結語

總之，粉煤灰是一種重要的公路路面施工材料，不僅能有效提高路面的強度和耐久性，還能減少對傳統資源的依賴，實現資源的可持續利用和對環境的保護。在未來的工作中，需要進一步推進對公路路面粉煤灰材料應用技術的研究，并加強粉煤灰材料與其他建筑材料的組合應用，不斷優化施工工藝，以實現公路路面工程的可持續發展和高效運行，促進公路工程領域的創新和進步。