绥满公路大庆（卧里屯）至黄牛场段高速公路扩建工程 路基施工 采用粉煤灰的措施

绥满公路大庆（卧里屯）至黄牛场段高速公路扩建工程 A1标段项目经理部 二00八年八月二十四日 各位领导： 我单位承建的大齐高速扩建工程A1合同段路基工程施工生产任务，设计主要工程量为借土填方41万米3.共设置互通式立体交叉1处，K644+361城北路互通区立交桥；分离式立体交叉5处，分别是K631+687分离式立交桥、K635+339分离式立交桥、K640+732分离式立交桥、K647+750分离式立交桥、K650+750分离式立交桥；平均桥头填方高度大于8m，是典型的高填方路基。 我标段通过对大庆当地各项资源的调查，结合相关施工规范、技术标准的研究学习，参照其它项目的施工经验，我标段现在申请将设计路基填筑土方调整为填筑粉煤灰。主要原因如下： 一、土源问题 大庆地区土源紧张，我标段施工所需的取土场无法落实。截止到6月初仅同春雷农场协商与301主线K648+150右侧支线1.7km处征用取土场一处取土量仅8万米3，与我项目设计路基填方工程量（41万米3）相差太大。 其它可取土位置均因种种原因无法征用。 二、料源 1、大庆地区热电厂较多，工业废料“粉煤灰”储存量大，并无其它利用价值，既占用大量土地，又不便于管理，还污染环境。 2、如何将存放的粉煤灰处理消化一直是困扰各个电厂的难题。 3、粉煤灰是一种典型的轻质材料。 三、采用粉煤灰填筑的科学依据 1、高填方路堤 高填方路堤填料宜优先采用强度高、水稳定性好的材料，或采用轻质材料。 注：文见《公路路基施工技术规范》（JTGF10-2006）14页4.2.5。 2、桥、涵及结构物回填 填料宜采用透水性材料、轻质材料、无机结合料等。 注：文见《公路路基施工技术规范》（JTGF10-2006）14页4.2.6。 3、粉煤灰用作路堤填料的特点 粉煤灰是一种排放量很大的工业废料。粉煤灰大量堆放，既占用农田、土地资源，又严重污染环境。我国目前粉煤灰的利用率很低。 近年来，我国高等级公路迅猛发展，高等级公路的普遍特点是路堤较高，路堤需要大量填料。这样在广大平原地区就存在一个大量取土占用农田的问题，同时有的路段经过软土地区，采用一种轻质填料，无疑对路堤的稳定有重要意义。粉煤灰的压实度仅为一般粘性土的3/4，它不仅是一种轻质材料，也是一种廉价材料。所以大量修筑粉煤灰路堤，“以灰代土”具有重要的经济效益和社会效益。 粉煤灰是原煤经过粉碎加工在高温下燃烧熔化后，冷凝残留的烧结物，呈玻璃质结构。主要特点是质量轻、颗粒均匀、多孔隙、无黏性或黏性很小、透水性较大，可以作为路堤填料。 注：文见《公路路基施工技术规范－宣贯读本》（JTGF10-2006）34页4.4.1。 4、可采用轻质材料作路堤，以减轻路堤自重、减少沉降并增大稳定安全系数。常用的轻质材料为粉煤灰。 注：文见《公路软土地基路堤设计与施工技术规范》（JTJ017-96）32页5.3.1。 5、粉煤灰路堤是一种轻质路堤，对减轻软土土基的附加应力，减轻路堤自重、减少沉降并增大稳定安全系数有显著作用。有条件是应采用粉煤灰路堤。 注：文见《公路软土地基路堤设计与施工技术规范》（JTJ017-96）58页7.4.1。 6、随着我国电力事业的发展，粉煤灰已成为我国三大工业废渣之一，利用粉煤灰筑路是解决粉煤灰大宗利用的有效途径之一，以灰代土修筑公路路堤具有用灰量大、上马快、投资较少、效益显著等特点，对减少环境污染，节约土地，开拓筑路材料的新来源具有重大的现实意义。 交通部粉煤灰筑路技术推广课题组先后在云南、浙江、山东、江苏等省市开展了用粉煤灰修筑公路路堤的示范工程。我项目采取此项方案对于补充我省粉煤灰施工方面的技术实践资料有着重要的意义。对于提高我省公路工程施工新技术的发展具有重要的意义。对于在我省推广粉煤灰路堤施工具有重要的现实意义。 注：文见《公路粉煤灰路堤设计与施工技术规范》（JTJ016-93）20页。 7、粉煤灰的湿密度比一般土料低25％左右，是一种理想的轻质材料。与土质路堤相比，由于粉煤灰路堤自重减轻，软弱地基和路堤的沉降变形得到改善，总沉降量可减少20％－30％，相应提高了地基的抗滑稳定性，粉煤灰路堤的极限高度可增加30％－40％，节省了地基的处治费用。在软弱地基上应用粉煤灰修筑高路堤，工程经济效益明显，具有广泛的应用前景。 采用粉煤灰路堤可以发挥其用灰量大，强度高，自重轻，施工简便，受雨季影响小的优点。 注：文见《公路粉煤灰路堤设计与施工技术规范》（JTJ016-93）21页。 8、我省七、八月份进入雨季，土方施工因土壤含水量较大，采用重型压实标准存在一定的困难，需要采取其他措施辅助施工，增加了工程成本，也延长了工期。粉煤灰与土的工程特性有显著差别，它的渗透性比粘性土大的多，施工受雨季影响较小，采用重型压实标准有利于提高路基强度。 注：文见《公路粉煤灰路堤设计与施工技术规范》（JTJ016-93）27页。 四、采用粉煤灰填筑路基的保证措施 一）准备工作 1、粉煤灰的选择 粉煤灰是由卧里屯热电厂购进的硅铝型低钙粉煤灰。粒径在0.001～2mm之间，小于0.074的颗粒含量应大于45％。 粉煤灰的烧失量小于20％。粉煤灰在使用前进行有害物质的含量试验，避免有害物质超标、污染环境。 粉煤灰中不得含团块、腐殖质及其他杂质。 包边土选用塑性指数大于12的粘性土，包边土宽度单侧1.2m；封顶层材料选用塑性指数大于12的粘性土掺6%生石灰，封顶层施工厚度60cm；盲沟选用的材料最大粒径小于75mm，4.75mm以下细料含量小于50％，含泥量小于5％。 2、主要机械机具设备 T160推土机2台、T140推土机3台、轮式推土机1台、平地机2台、装载机4台、振动压路机6台、自卸汽车40台、洒水车3台。 3、施工用水 水质采用人或牲畜可饮用的水，遇有可疑水源时，进行鉴定试验。 在路基坡脚两侧2m以外，用地范围内每个100-150m交错打井，水量15t/小时，配备30kw发电机组抽水。配备洒水车协助打水。 二）作业条件 1、在粉煤灰路堤填筑之前，将路堤范围内的原地面的淤泥、腐植土、杂草、农作物根茎、树根等清理干净至基底标高，碾压至规定压实度。 2、施工前截断流向路堤作业区的水源，并应在护坡道外侧的适当位置开挖临时排水沟，保证施工期间的排水。 3、粉煤灰填筑前，在与桥涵等混凝土结构、金属结构物接触处，在结构物表面均匀图刷一层沥青，以防腐蚀。 4、施工温度在0℃以上方可，并避开大风季节。 5、粉煤灰路堤边坡率应视路堤高度而定。5m以下的路堤，边坡率应为1：1.5，5m以上的路堤，上部边坡率应为1：1.5，下部边坡率应为1：1.75。如受用地限制，下部可做路肩挡墙，视具体条件可适当减小边坡率。 三）技术准备 1、进场粉煤灰进行烧失量、密度、含水率、击实等试验。 2、按设计图表复核中线、定出路堤坡角、护坡道及边沟等具体位置。 3、施工前铺筑试验段。确定路堤施工中的如下内容：机械组合、压实机械规格、松铺厚度、碾压编数、碾压速度、最佳含水量、碾压时含水量的允许偏差等内容。 四）施工方案 1、工艺流程 粉煤灰的储运—粉煤灰的摊铺—粉煤灰的压实—粉煤灰的养护 2、粉煤灰的储运 粉煤灰含水率的调节在卧里屯热电厂料场进行。过湿的粉煤灰堆高沥干或路堤上翻晒，过干的粉煤灰在摊铺前1～2d在堆料场中洒水闷料，视运输距离和气候条件将含水率调节到略高于最佳含水率范围。 运输采用封闭式自卸汽车运输。运输采取彩条布覆盖的方法防止扬尘、流失、污染环境。 卧里屯热电厂料场有洒水设备，以利控制，调节粉煤灰的含水率，防止干灰扬尘污染环境。 3、粉煤灰的摊铺 按设计要求路拱横坡度不小于3％，碾压达到规定的压实度。 摊铺前先放样，划出路堤边线、土质护坡界线等、边线要准确、顺直、弯道要圆顺。摊铺长度以当天摊铺、当天碾压结束为原则。 粉煤灰路堤采用水平分层填筑法施工。每层松铺厚度不超过300mm。上下分层留 台阶，使每个压实层互相重叠搭接，搭接长度应大于1.5m，保证相邻作业段接头范围内的压实度。 粉煤灰的松铺系数应通过试验段确定。实测为1.38. 土质边坡与粉煤灰填筑同步进行。土质边坡摊铺宽度保证削坡后的净宽满足设计要求，同时按设计要求作好土质护坡的排水工程。土质护坡经初步碾压后人工切槽，与路基主体同步碾压。每隔15m设置泄水槽，设置泄水槽的边坡部位应用装土的编织袋码成急流槽，以防冲刷。 摊铺前在路堤中线、路堤边缘等处设置松铺厚度控制桩来控制摊铺厚度。粉煤灰的松铺系数通过试验段确定，并在施工中及时调整。 粉煤灰的含水率在灰场调节后再运到工地直接摊铺碾压。已摊铺的粉煤灰因故造成过湿或过干，晾晒或喷洒水分调节含水率，以达到1.0～1.1倍最佳含水率为度。 粉煤灰加水公式： L×B×H×pLW 1+0.01W0 Q—所需加水量（Kg） L—路段长度（m） B—路段宽度（m） H—松铺厚度（m） pLW—松铺湿密度（kg/m3） W0—粉煤灰原始含水量（％） W1—粉煤灰要求达到的含水量（％） 施工过程中及时洒水，防止扬尘。 粉煤灰路基两侧应用粘土（或灰土）进行包边护坡。粘土护坡宽度1.2m（预留0.2m削坡），包边土先做1.5m宽，用推土机或挖掘机进行排压2-3编后，在包边土内侧切槽，宽度为1.2m，待粉煤灰施工时用同层压实设备碾压。包边土压实度与同层路基检测标准一致。在包边土中设置排水盲沟。盲沟断面尺寸为30×40cm2，水平间距15m，垂直间距1.5m呈梅花形交叉布置，盲沟内设透水软管。及时清除边坡和坡脚出的残土等杂物，防止盲沟淤塞。 4、粉煤灰的压实

×0.01（W0－W1） Q=