HEC固结料在道路工程中的应用

2010-09-06同济大学道路与铁道工程教育部重点试验室赵倩倩

河南科技 2010年16期

关键词：虹桥模量废弃物

同济大学道路与铁道工程教育部重点试验室赵倩倩

HEC固结料在道路工程中的应用

同济大学道路与铁道工程教育部重点试验室赵倩倩

通过介绍HEC固结料在虹桥综合交通枢纽工程中的应用，阐述了HEC固结料的适用范围以及良好的路用性能表现，丰富了HEC在道路工程中的应用前景。

HEC固结土 HEC固结建筑废砖

一、HEC简介

HEC固结剂是一种新型的土工复合固结材料，是针对高含水土质和工程弃渣需要而开发研制的一种新型水硬性胶凝材料。和传统胶结料相比，HEC具有如下几个优点：

（1）充分利用土原料：改变了以往将天然土运走再购进新的基层材料的做法，直接就地固结土体用作路面结构层，不需弃土外运或运输土方回填等，降低了工程造价。

（2）提高土体的强度：可有效地提高道路土基的回弹模量，因而可减薄路面结构层的厚度，降低了工程造价。

（3）再利用工程弃渣:目前上海每年产生建筑废弃物和工程渣土约2300～2400万吨，用HEC固结建筑废弃物和工程渣土做道路结构层，可以节省弃渣的处置费用，大大降低工程造价。

二、HEC在虹桥枢纽工程中的应用

针对上海市虹桥综合交通枢纽项目建设特大综合交通枢纽城市快速路铺面工程关键技术需求，以及虹桥枢纽工程工地建筑废弃物大量存在的特点，我们采用HEC作为固结料，固结土和建筑废弃物。

1. HEC固结土。

（1）HEC性能与用量。

用水泥胶砂强度检验方法（T0506-2005）对HEC进行强度检验，3d抗压强度为19.1MPa、抗折强度为4.6 MPa，28d抗压强度为35.7 MPa、抗折强度为6.6 MPa。检验结果表眀，该HEC相当于R32.5级水泥。

采用6%、7%、8%三种不同剂量的HEC来固结土，7d无侧限抗压强度分别为1.62 MPa、1.83 MPa、2.1 MPa。参照《公路路面基层施工技术规范》中各级公路用水泥稳定土的7天浸水抗压强度要求，考虑经济性，确定最终HEC含量为6%。

（2）土基回弹模量。

采用6%剂量的HEC来固结土，7d回弹模量试验结果为606 MPa。

现场铺筑180m的试验路，每车道每20m测1点测量该试验路的弯沉，平均量测弯沉值为0.5mm，换算标准值为0.78mm。

工程要求的弯沉设计值不大于1.5mm，由表中结果可知，该路段符合设计要求。

2. HEC固结建筑废砖。

虹桥区域内动迁后留下约200万m3废渣，工程现场有大量建筑废砖。本工程采用HEC作为固结剂来固结建筑废砖作为道路的底基层。

建筑废砖经过破碎筛分，主要分为粗砖、中砖、细砖以及砖土。

采用如表1所示的3种级配，并采用不同剂量的HEC进行固结，HEC混合料指标见表2。

表 1 建筑废砖级配

表 2 HEC固结建筑废砖试验结果

《建筑废弃物用于上海虹桥综合交通枢纽市政道路工程的施工及验收导则》中要求路基的强度不小于1MPa，考虑到工程的经济性，选取4%的HEC剂量进行试验，级配为第3种级配，此时最大干密度为1.603g/cm3，最佳含水量为13.5%，7天无侧限抗压强度为1.86MPa，回弹模量为251MPa。满足作为路基的基本要求。《导则》中规定垫层的7天无侧限抗压强度不能低于1.8MPa，因此除了1，2方案外其他组成均可作为垫层的方案，但考虑到工程的经济合理性，可以适当的降低固结剂的用量。

上海市虹桥综合交通枢纽中，通过把建筑废弃物添加合理剂量的固结剂后，直接作为道路的垫层、底基层和基层使用。原路基处理方案为50cm厚度的石灰土，石灰剂量为8%,现拟替代方案为20cm4%的HEC固结建筑废砖。通过就地使用，可以消化吸收100万m3枢纽内的建筑废弃物，虹桥区域内动迁后留下的200万m3废渣中至少利用100万m3作为50cm道路地基处理和30cm路面结构的底基层，可以直接节省工程造价5千万～1亿元。