煤矸石在路面水泥稳定砂砾底基层中的应用

梁会青

1 概况

阳泉是无烟煤的生产基地，存有大量的煤矸石，为此在赛西路中一段用煤矸石替代砂砾铺筑水泥稳定砂砾底基层。

2 施工前期准备

2.1 原材料

（1）煤矸石经过了多年的自燃过后有害物质含量不大，活性物质较多，有助于水稳成型。对煤矸石进行机械破碎过筛，将超粒径煤矸石选用振动压路机压碎，对松软、针片状煤矸石用人工检出，达到规范的要求后方可运至拌和料场使用，备、堆料时逐层摊平，旨在使混合料均匀。

表1 煤矸石的物理性能及力学性能

表2 煤矸石的化学组成

表3 煤矸石筛分

表4 水泥稳定煤矸石底基层试验结果

（2）水泥：亚美P·O32.5级各项指标符合GB175—2007技术规范要求。

（3）石粉：表观密度 2.58 kg/m3。

（4）碎石：平定10~30 mm碎石。

（5）水：饮用水。

（6）配合比：煤矸石80%，碎石10%，石粉10%，建议水泥用量5%。

2.2 施工机械

（1）混合料拌和机：天津鼎盛600型拌和机1台。

（2）摊铺机：950和RP251型各1台。

（3）压路机：振动压路机50 t1台，30 t1台，胶轮26个1台。

（4）多功能洒水车：YGJ5101GSSCA3辆。

（5）自卸汽车：东风153双后桥10辆。

（6）装载机：ZL50型 3辆。

2.3 施工人员组织

本段底基层施工由底基层施工队组织施工，项目技术指导由总工具体负责，派出现场技术负责人1名，技术员2名，现场测量人员4名，现场试验人员2名，机械驾驶人员13员，机械维修人员4名，协作工人10名。

2.4 施工现场

对下承层检查、清扫、摊铺前洒水，保持表面潮湿，检查各指标满足要求，测量放线完进行摊铺。

3 施工工艺

3.1 下承层准备与测量放样

对下承层进行检查验收、清扫、洒水。

在铺筑底基层前恢复中线，钉中线桩、边桩，根据设计高程调整钢杆钢丝作为摊铺机传感器控制基准。

根据放线情况在路基两侧培土路肩来达到对水稳煤矸石的封闭，这项对煤矸石来说非常重要必须封闭。

注意：①加强原材料天然含水量的检测，根据天气情况，运输远近确定用水量；②拌和均匀，防止离析；③混合料运输车辆上覆盖篷布，减少水分蒸发；④因煤矸石（自燃）会消耗大量水，下承层要充分洒水；⑤要及时覆盖土工布洒水养生，7天内保持湿润；⑥施工阶段对各项指标进行跟踪检测，完工后进行钻芯、强度等检测；⑦在路基两侧培土路肩对水稳煤矸石的两侧封闭。

3.2 机械拌和

拌和前对原材料进行含水量检测，根据天气情况运输远近来确定用水量，达到碾压时测的含水量为最佳含水量，在拌和时仍对骨料用装载机翻拌均匀，防止摊铺现场的离析现象，对混合料抽查筛分，及时检查水泥剂量，符合要求装车运至现场，装车时按前一后一中至少3次移动的方法进行装料。

3.3 运输

配备运输车辆20辆以上，确保前后场的衔接，车料上覆盖篷布，减少水分蒸发。

3.4 摊铺

摊铺前对下承层洒水（底基层为30 cm厚，分两层摊铺，摊铺上层时下层洒水）清扫，煤矸石养生需水量大，洒水湿润下承层防止混合料水分被下承层吸收水分，两侧挂钢丝绳基准线，混合料松铺系数取1.35，在摊铺中运输车辆后轮靠近摊铺机前30 cm时由摊铺机顶推前进，运料车不得碰撞摊铺机，摊铺机要连续均匀不间断地摊铺，尽量避免停机（摊铺速度约1.5 m/min）。试验检测人员经常检测平整度、厚度、横坡，特别在停机起步后必须检测平整度，摊铺夯锤采用高幅振动。

3.5 碾压

采用碾压组合为初压30 t错1/2轮宽往返静压一遍，复压50 t错1/4轮宽往返，高幅低频碾压一遍，错1/2轮宽往返，高频低幅振两遍，终压26 t胶轮压路机静压数遍至无轮迹为止，并及时检测压实度。初压速度控制为1.0~1.3km/h，复压速度为1.5~1.7km/h，终压速度控制为1.5~1.7 km/h。

3.6 养生

各项试验项目检查完毕，满足要求后及时覆盖土工布洒水养生，7天内保持湿润。

4 中间交工验收

施工阶段对各项指标进行跟踪检测，完工后进行钻芯，强度等检测，检测结果汇总见表5。

表5 无机结合料稳定土无侧限抗压强度汇总表

表6 水泥稳定煤矸石底基层压实度汇总表

5 效果及应注意的问题

水稳煤矸石底基层具有足够的强度，整体性和稳定性好，到目前为止未发现湿缩裂缝，具有较小的膨胀性，材料干净。煤矸石（自燃）是良好沙砾替代材料，具有巨大的环保、经济、社会效益。

通过试验、充足的养生，在路基两侧培土路肩来达到对水稳煤矸石的封闭和成型后及时洒透层油封闭是保证强度和耐久性的关键。

6 结束与建议

通过水泥稳定煤矸石底基层的施工能够看出，水泥稳定煤矸石具有足够的强度，整体性和稳定性好，未见有温缩裂缝，具有较小的膨胀性，是良好的公路路面底基层材料。自燃煤矸石在阳泉地区资源丰实，经济适用，同时用于公路路面底基层对保护环境、提高社会经济效益有非常重要的意义。

[1]《公路工程试验规程汇编》，人民交通出版社，2003年.

[2]《公路路面基层施工规范》，人民交通出版社，2006年.

[3]《公路工程施工现场技术与管理丛书》，人民交通出版社，2004年.

[4]《土工合成材料应用技术规范GB05290-98》.北京：人民交通出版社，1998年.