粉煤灰与HEC固结建筑渣土在路基浅层处理中的应用

胡 涛

（嘉盛建设集团有限公司，江苏 南京 210019）

0 前言

新加坡 ·南京生态科技岛市政道路工程所处地区属于长江漫滩地貌单元，地势低洼，土资源极度匮乏，市政道路项目建设时需要运入大量土石方，而岛上运输极为困难，为了保证工程的快速施工，通过工程类比和不断创新总结，形成了利用岛上现有建筑渣土，采用粉煤灰与HEC 固结建筑渣土对路基浅层进行处理的施工技术。

1 技术特点

（1）本施工技术与传统路基浅层处理方法相比，利用了拆迁过程中的建筑渣土，就地取材、节约工程造价和物料资源，有助于环境保护。

（2）本施工技术采用6%粉煤灰+5%HEC 固结建筑渣土，具有较好的水稳定性能、高强性能，具有较好的技术经济性价比。

2 主要施工工艺

2.1 施工工艺流程

配合比设计→破碎建筑渣土→拌合建筑渣土→划分方格网→铺撒粉煤灰和HEC→拌合粉煤灰和HEC→平整压实→接缝处理→薄膜养护。

2.2 主要施工工艺

2.2.1 配合比设计

（1）根据设计荷载、HEC 使用范围以及设计对结构层7 天无侧限抗压强度等要求进行配比试验。本工程中HEC 剂量为5%，粉煤灰剂量为6%，根据前期击实试验数据，最大干密度为1.79g/cm3，最佳含水量为11.6%，每方混合料HEC 用量90Kg，粉煤灰用量108Kg。

（2）粉煤灰和HEC 用量允许误差为±0.5%。当粉煤灰和HEC 固结渣土力学性能不能满足设计要求时，粉煤灰和HEC 剂量应以能满足要求的试验数据为准。

（3）路基浅层处理施工时压实度应达到96%，检测时其最大干密度取值以试验室实测值为准。

2.2.2 破碎建筑渣土

选用了履带式移动破碎站对现场遗留的建筑渣土进行破碎处理，以控制粒径在设计范围以内。设计要求固体最大粒径不得超过结构层厚度的三分之一，固体粒径需控制在2cm 以下。

2.2.3 拌合建筑渣土

对破碎完成后的建筑渣土进行摊铺后使用划犁与旋耕机进行拌合。拌合顺序为，先使用划犁进行多次初拌，再使用旋耕机进行多次再拌合。

2.2.4 划分方格网

根据配合比设计得出的粉煤灰和HEC 使用量计算出每方混合料HEC 用量90Kg，粉煤灰用量108Kg，通过测量放线划出方格网，控制粉煤灰和HEC 掺量。

2.2.5 铺撒粉煤灰和HEC

土料含水量按指导数据控制，摊铺粉煤灰和HEC 固结料前，检测土的含水量，使土体处于最佳含水量的-1～1%的范围内时施工。使用人工与机械配合的方式在每个方格内撒入相应的粉煤灰和HEC，并通过人工与机械初步铺撒均匀，确保施工质量。

2.2.6 拌合粉煤灰和HEC

待粉煤灰和HEC 初步铺撒均匀后，再次使用划犁对固结剂与前期拌合完成的混合料进行多次拌合。初拌完成后，使用旋耕机对初拌完成后的混合料进行重复多次拌合，确保粉煤灰和HEC 的均匀度。同时注意从固结剂接触土体到摊铺碾压完成，时间需控制在四个小时以内。

在拌合的过程中，需保证拌合深度，避免夹层。应随时观察拌合深度，同时控制拌合机的刀片的插入深度，不可扰动下层结构层。

采用路拌机拌合3～4 次，注意搭接处以防漏拌。拌合时应控制其含水量。混合料拌合均匀后应色泽一致，没有灰条、灰团和花面，且水分合适和均匀。

2.2.7 平整压实

固结渣土拌合均匀后，采用平地机作业进行精平，保证松铺标高、路拱横坡和含水量达到施工方案要求（一般应高于最佳含水量2%），然后才进行碾压。直线段由两侧路肩向道路中线推进进行碾压，平曲线段应由内侧路肩向外侧边缘进行碾压。一般碾压6～8 遍；第一遍为静压，第二遍为振动碾压，最后一遍为静压光面，消除轮迹。

经标高、平整度、压实度等各项检测满足设计和规范要求后进入粉煤灰和HEC固结渣土养生期。

2.2.8 接缝处理

（1）在碾压过程中应对同日施工缝处进行处理。施工缝处应进行搭接拌合。第一段拌合后，留出1～2m 不进行碾压，在第二段施工时再将预留的未碾压段添加粉煤灰和HEC 重新拌合，并与第二段相连一并碾压。

（2）当日最后段工作缝和调头位置处理：

①在已碾压完成的固结渣土层末端，沿固结渣土挖一条横贯铺筑层全宽的槽，槽宽约30cm，必须挖到下承层顶面。该挖槽应与拟建道路的中心线垂直，同时在靠近固结渣土的一侧应削切成垂直面，并放置两根与压实厚度等厚，长为全宽一半的方木紧贴垂直面。

图1 横向接缝处理示意图（单位：mm）

②用已挖出的渣土回填槽内剩余部分。

③如拌合机械或其他机械需在已压成的固结渣土上调头，应采取相应措施保护调头作业段。一般在用于调头固结渣土上，覆盖一张厚塑料布并铺上10cm 厚的土或者砂。

④相邻作业段拌合后，除去方木，并用混合料进行回填。靠近方木未能拌合一段，应采用人工进行拌合。整平时接缝处的固结渣土应预留足够的松铺系数，以便形与已完成部分形成一个平顺的接缝。

（3）纵缝的处理

固结渣土施工应尽量避免纵向接缝，当必须分两幅进行施工时，纵缝必须垂直相接，不应斜接。并采取如下措施进行处理：

①在第一幅施工时，应在靠近中央的位置用方木或钢模板进行支撑，高度与固结渣土层的压实后的厚度相同，

②混合料拌合完成后，应采用人工对靠近支撑位置进行补充拌合，然后进行整形、碾压。

③养生结束后，在铺筑另一幅之前，拆除支撑。

④第二幅混合料拌合结束后，应采用人工对靠近第一幅的位置进行补充拌合，然后进行整形、碾压。

2.2.9 薄膜养护

下一层碾压完成并经压实度检查合格后，立即进行上一层施工，然后统一进行养生。养生期不少于7 天。养生期内除洒水车以外，任何车辆都不得在固结土面上行走。

3 总结

本施工技术在新加坡 ·南京生态科技岛市政道路工程施工中的应用，有效保证了施工质量，根据该技术施工的下路床7 天无侧限抗压强度、压实度等各项指标均符合规范和设计要求。同时该技术也取得了较好的经济效益：（1）就近利用现场土方和周边建筑垃圾，成本低廉，可使工程造价下降，与只采用HEC 固结渣土相比造价低，能够节省造价约7%左右。（2）粉煤灰和HEC 掺量少，固结性能稳定。掺量一般为土体干重的5%～10%，土体早期强度高，为同条件下水泥土的120%～200%。