高速公路路面施工中粉煤灰技术

万睿智

（江西省交通工程集团有限公司，江西南昌 330000）

0 引言

高速公路路面施工中，粉煤灰是一种重要的填料材料。粉煤灰是燃煤发电过程中产生的一种灰状物质，具有较好的物理和化学性质。合理应用粉煤灰技术，可以有效改善路面的力学性能，提高路面的稳定性和耐久性，还能减少材料的成本、降低对环境的影响污染。但当前，在粉煤灰技术的应用中，存在配比不够精确、施工质量控制不到位等问题。因此，对粉煤灰技术在高速公路路面工程中的具体应用深入分析，以确定最佳含水量等参数，对路面工程的开展有积极作用。

1 粉煤灰概述

粉煤灰是煤炭燃烧产生的灰状物质，经过适当的处理和加工，可作为一种路面施工辅助材料。粉煤灰在路面工程中的应用主要有两种形式，分别为填料和添加剂。

第一，作为填料材料，粉煤灰可以与其他材料混合使用，用于填充路面表层的空隙，提高路面的平整度、密实性、稳定性、承载力、耐久性和抗剪切性，有助于延长路面的使用寿命。

第二，作为添加剂，粉煤灰可以与沥青混合使用，用于改良沥青混合料的性能。粉煤灰可以调整沥青混合料的黏度和流变性，改善其抗老化和耐久性能，还可以提高沥青混合料的稳定性和抗裂性，减少路面的变形和龟裂现象。添加粉煤灰还可以减少沥青混合料中的沥青用量，能够降低成本并减少对环境的污染。

为了保证粉煤灰的有效应用，施工时应根据路面工程的具体要求和环境条件合理选用粉煤灰材料。使用粉煤灰时，还需要进行充分的试验，确定其适当的掺量。此外，在施工过程中还需要严格按照相关规范和标准进行操作，确保粉煤灰与其他材料充分混合均匀。

2 粉煤灰技术应用

2.1 施工准备

2.1.1 技术准备

技术准备工作是工程项目成功实施的关键环节，包括选择合适的施工技术、对现场施工人员进行全面的技术交底、确保各项技术措施有效地落实以及提高施工现场的总体管理水平。

在技术准备环节中，需要明确技术规范、配合比设计、试验检测、工序准备等方面的要求。各个管理者，如项目经理、副经理、工程师等，都要对现场进行全面的检查，确保技术准备充分充足，施工能够顺利进行。试验检测人员需要对试验检测规程有足够的了解，掌握试验检测操作技术，每一项试验检测都严格执行规范化标准。

同时，工序管理人员需要对现场的施工过程进行全面的检测，排除任何影响工程质量的不利因素。配合比的设计通常是在试验室进行的，设计完成后，需要对混合料的强度、耐久性、工艺等指标进行检测，确保全部符合标准要求才能投入使用[1]。

2.1.2 材料准备

材料准备是粉煤灰技术应用中至关重要的一个环节，因此不仅需要准备充足的施工材料，还需做好各项材料的质量检验和性能检测工作，以满足工程需要，加强对各项配合比参数的控制，以保证混合料的性能。

第一，对于石料，应按照配合比要求进行准备，粒径和规格需符合工程要求，并且各项质量参数都必须达到规范性要求。

第二，对石灰材料进行消解试验分析，用以评估石灰材料质量。

第三，石灰的含量应满足标准，以免影响材料的使用性能。

第四，石灰细度是重要参数之一，细度越好均匀性越好，反应也会更加充分，因此应加强石灰细度控制。

2.1.3 机械设备准备

机械设备是高速公路施工中不可缺少的硬件设施。为保证机械设备的性能，需要严格按照施工设计方案和工艺要求准备机械设备，并对设备的性能进行全面的检测，以确保不存在任何故障或性能不足问题。

其中，拌和设备必须能够达到连续拌和的要求，且具备自动称量功能。同时，在粉煤灰材料拌和环节应加强对各种材料加入比例的控制，以保证拌和工作顺利完成。摊铺机也是非常关键的设备，是保证路面平整性和安全性的关键设备，因此需要合理配套摊铺机。

2.2 技术工艺

2.2.1 试铺

在高速公路粉煤灰施工正式开始前，需要先选择一段相应的路段进行试验施工，严格执行施工设计方案和工艺技术标准。试验完成后，对路面结构的性能和质量进行全面检测，分析是否出现严重问题，以调整相关技术参数，保证后续施工顺利进行。

在试验施工中，检测摊铺机速度、摊铺厚度、摊铺尺寸、碾压方法、碾压程序、碾压遍数和密实度。掌握各技术参数，与设计方案比对，确定是否符合要求。如果试验路段部分性能不合格，应组织技术人员改进和处理，调整施工工艺，避免影响正式施工[2]。

2.2.2 混合料拌和

在粉煤灰技术应用中，混合料拌和非常重要。混合料由多种材料组合而成，主要包括石灰、粉煤灰、细集料等。在混合料拌和环节，材料配比应符合要求，同时应加强含水量控制，实际含水量超过最佳含水量1%～2%为宜。

确定混合料配比后，需要使用设备进行拌和以达到混合均匀的效果。在拌和过程中，每个环节都要进行有效的控制，以保证材料顺利加入设备，材料加入量合理，从而保证材料的性能和质量合格。此外，需要加强拌和时间控制，以免材料混合不均匀而影响性能。

目前，在拌和环节主要使用连续性拌和机，该设备的性能较好，且在运行过程中一般不会发生中途停顿的情况。在现场拌和过程中，专业技术人员需要使用专业仪器设备对混合料进行分批次检测，以确保混合料的性能和质量达到要求，如果发现问题，需要立即采取调整措施[3]。

2.2.3 混合料运输

目前，粉煤灰混合料的运输主要通过自卸车完成。在装载过程中，需要控制一次装载的量，避免装载过多导致混合料离析。

同时，必须合理规划运输路线，选择平整度高的路线进行运输，以避免长时间颠簸导致混合料变质。混合料运输到现场后，可以直接将其倾卸到摊铺机的料斗内。如果需要在现场对混合料进行存放，必须合理规划存放场地，避免在存放过程中发生混合料性能变质的情况。因此，需要在场地规划和设计时充分考虑存放环节的要求，以确保混合料的性能和质量不受影响。

2.2.4 混合料摊铺

在摊铺施工过程中，加强对各项技术参数的控制非常重要，其中主要对厚度、平整度、离析、压实度、宽度和含水量等方面进行检测，每一项参数都会对整个路面结构的施工质量产生直接影响。

在摊铺施工中，加强厚度管理至关重要，需要现场监督检测工作，以确保松铺厚度合格，不会影响路面结构的使用效果。目前，主要采用两层摊铺施工方式，摊铺完成后，需要进行高程检测，以免因厚度不合格而影响路面性能。

摊铺平整度直接受摊铺机性能的影响。因此，在施工之前需要对摊铺机进行全面检查，如设备的各个部件以及传感器等，确保各方面性能和质量均合格，不会影响机器的正常工作。同时，需加强对摊铺机施工作业环节的控制，保持摊铺机连续稳定地作业[4]。

2.2.5 混合料碾压

在高速公路路面粉煤灰施工中，碾压环节对路面结构的性能和质量有直接影响，压实度对结构强度、变形情况等方面的影响最为明显，因此在现场施工中应加强密实度的控制。

当前，碾压设备不断更新，自动化、智能化压路机的应用，能够有效提升路面压实效果。尽管现代科学技术不断进步，设备水平也在日益提高，但在碾压环节仍容易出现质量问题，影响高速公路路面的质量和性能。因此，在现场碾压工作开始之前，技术人员应综合分析现场具体情况，合理确定碾压施工技术参数，明确碾压施工工艺，指导现场施工，提高碾压施工水平。

目前，在高速公路路面碾压施工中，可以使用的压路机形式比较多，如振动压路机、胶轮压路机、双钢轮压路机等。各种压路机都有独特的特点，应根据现场碾压施工的需要，合理配置各项施工设备。

摊铺工作结束后，应立即应用钢压路机进行表面静压施工，通常为1～2 遍，轮迹之间的重叠宽度一般在1/4～1/3 之间，再应用振动压路机进行碾压作业，保证振动频率和振幅都处于合理范围内，从而达到高速公路路面密实度的标准。与此同时，质检人员随时跟踪碾压施工情况，对现场的压实度进行全面检测。如果发现压实度存在不合格的情况，应立即组织人员进行补压处理，从而达到路面结构性能和质量标准。

3 粉煤灰混合料质量控制

3.1 混合料级配

粉煤灰混合料的级配参数对整个混合料的性能和质量有直接的影响，特别是石灰、粉煤灰、粗细集料的级配，对整个项目的运行效果都会产生直接影响。根据行业惯例，一般每日进行两次抽检，计算各种材料的含量，并绘制级配曲线。为了使混合料的级配参数和设计方案达到要求，在现场拌和制作过程中应随时进行监控管理，并使用相关设备控制各种材料，确保不会影响混合料的总体性能。

3.2 离析情况

在粉煤灰技术应用过程中，容易发生混合料离析问题，这与现场施工管理控制不到位有关，尤其是没有进行深入的分析和检查，会导致混合料性能不合格，引发离析情况。如果在混合料投入使用之前发现存在离析问题，应及时作废处理；对于施工之后发现的离析问题，应对受影响的施工部位进行全面清理，然后重新进行铺设施工。

3.3 密实度控制

粉煤灰混合料的密实度达到标准要求，才能保证路面结构的强度和稳定性合格，否则会给整个高速公路的运行效果和质量带来不利的影响，因此需要加强控制与检测，以提升密实度的性能。

目前，对于高速公路路面的密实度检测，主要采用灌砂法，使用钻芯取样的方式进行复核检测，一般每日进行一次抽检即可，确定是否达到规定的标准要求。若是发现密实度不达标，应立即组织人员进行返修处理，以避免对高速公路的正常使用产生不良影响[5]。

3.4 粉煤灰碎石强度检验

在高速公路项目施工之前，如果决定采用粉煤灰施工技术，应对之前的类似工程进行分析，总结相关经验，分析粉煤灰施工要求，并分析强度参数。然后根据工程的实际情况，加强强度检测和控制，以保证其强度性能合格。标准强度应与设计参数指标保持一致，达到工程的质量标准要求。

第一，根据标准规定，制备符合规定尺寸和比例的试样（通常采用圆柱形或立方体试样），并保证试样表面平整。

第二，将试样放置在压力试验机上，并逐渐增加压力，记录加载过程中的应力和应变数据。根据加载曲线和试验结果，计算出石灰粉煤灰碎石的抗压强度值。

第三，进行弯曲强度试验时，通常采用梁状试样，试样制备后，将之放置在弯曲试验机上，逐渐增加弯曲力，测定试样的抗弯强度。试验过程中需要记录加载过程中的应力和应变数据，并根据试验结果计算出石灰粉煤灰碎石的弯曲强度值。

除了抗压强度和弯曲强度试验，还可以进行其他相关强度检验，如抗冻强度试验、抗滑移强度试验等，以全面评估粉煤灰混合料的力学性能。

4 结语

粉煤灰材料本质上属于工业生产的废料。以往，很少有人使用粉煤灰材料进行工程建设，导致大量粉煤灰材料被直接排放，这种情况容易引发环境污染和资源浪费问题。随着现代工程技术的不断发展，粉煤灰材料的应用越来越深入，尤其是与石灰、细集料等充分混合，能够形成性能合格的工程施工材料。为了保证高速公路项目的顺利实施，提高高速公路后期运营水平，减少环境污染和资源浪费，需加强对粉煤灰施工技术的研究与改进，促进高速公路建设可持续发展。