哈大高速公路是国道301线绥芬河至满洲里公路中的一段,全长132.858km,分两期建设,1997年10月全线建成通车,优良品率达到100%。该路末端长1.94km为粉煤灰路堤试验段。
一、路基结构形式
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、施工前的准备工作
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。
三、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。
(一)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。
(二)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。
(三)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。
(四)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,但可以现场储备材料。
(五)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、实际检测密实度结果
(一)标准击实数据
路基设计采用重型压实标准,压实度为不小于91%,最大干容重rd为1.20g/cm3,最佳含水量为30.2%。
(二)测定方法
粉煤灰路堤压实质量的检验,现场采用灌砂法检查,试验中心用MC-2型核子湿度密度仪复检。每层施工碾压结束,马上进行密实度检查,频率为每千平方米不少于3点。含水量的测定,采用酒精法快速、简便、准确。
(三)检测结果
粉煤灰路堤试验路段,共检测1046点,最小压实为91%,最大压实度达到103.7%,质量完全达到了设计要求。
(作者单位:大庆市城市建设投资开发有限公司)
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