高速公路粉煤灰路基填筑主要技术分析

张立军

（河北省文安县交通运输局，河北廊坊 065800）

0 引言

高速公路是现代交通建设中重要的组成部分，而路基填筑是保障高速公路稳定性和耐久性的关键环节。随着粉煤灰的大量产生，将其应用于路基填筑成为一种环保、经济的选择。本文旨在对高速公路粉煤灰路基填筑的主要技术进行分析，探讨其优势、施工要点和存在的问题，以期为粉煤灰路基填筑工程的设计和施工提供参考。

1 粉煤灰路基施工准备工作

1.1 材料准备

在进行粉煤灰路基施工之前，试验检测内容包括粉煤灰的含水率、液限和密度等参数。只有在满足施工要求的情况下，方可将粉煤灰运输到施工现场。在材料准备过程中，应根据施工要求制定详细的操作规程和质量控制方案，严格执行相关标准和规范。同时，要加强对材料的检验和监测，确保材料的质量符合要求，并及时调整和处理存在的问题。通过实时监测技术，可以对粉煤灰材料的搅拌、配比等参数进行实时监测，及时掌握材料的状态和质量变化，从而及时采取调整措施，确保填筑工作的顺利进行。

粉煤灰是一种由燃煤发电厂产生的工业废料，通常用于替代传统的石方材料路基填筑。在填筑前，需要与供应单位进行充分沟通，确保粉煤灰的供应稳定和质量可靠。供应单位应提供符合国家标准的粉煤灰，并与施工单位建立良好的协调机制。

粉煤灰中可能存在一些较大的颗粒或杂质，需要进行筛分处理，通过筛分设备将粉煤灰分为不同粒径的颗粒，以满足填筑层的要求。筛分后的粉煤灰应具备一定的均匀性和流动性，以便在填筑过程中顺利铺设和压实。

填筑过程中，通常需要将粉煤灰与水进行搅拌混合，以提高填筑层的流动性和可塑性。搅拌设备可根据施工要求选择，如混凝土搅拌机或特定的搅拌车辆。搅拌过程中需要确保粉煤灰与水的充分混合，使材料达到均匀的状态，以便顺利铺设和压实。

根据工程设计要求和现场实际情况，需要对粉煤灰和其他材料的配比进行调整。配比的调整包括粉煤灰与水的比例、粉煤灰与石方材料的混合比例等。合理的配比可以确保填筑层的强度和稳定性，提高路基质量。选择电厂排放的粉煤灰作为填料，如表1 所示[1]。

表1 路基各部位的填筑材料

1.2 机械配备

将所需物料从供应地点运输到施工现场，确保施工过程中高效进行土方工程，包括挖掘和平整土壤以及清除岩石等障碍物。配备2 台洒水车，用于路基的养护作业，及时对路基进行湿润处理，防止路基在施工过程中出现干裂或过度干燥的情况。在配备完成后，需要对所有机械设备进行调试和检修，确保它们处于良好的运行状态，避免在施工过程中出现故障或延误，保证施工顺利进行。通过充分配备和设备的正常运行，提高施工的效率和质量，确保工程的顺利进行[2]。

1.3 路基准备

在施工前，需要对路基周围的灌木、草皮、有机垃圾等进行彻底清理，确保施工区域的整洁，使其具备足够的承载力和稳定性。在施工过程中，需要将路基做成3%的横坡，以便排水和提高路面的安全性。为准确测放施工线路和控制点，确保施工符合设计要求，需要恢复路基中线并设置20 m 间距的加密中桩。高速公路粉煤灰路基填筑路基准备设计流程如图1 所示[3]。

图1 高速公路粉煤灰路基填筑路基准备设计流程

2 粉煤灰路基填筑施工工艺

2.1 粉煤灰储运

覆盖一层塑料膜可以有效地阻止粉煤灰的扬尘和流失，确保物料在运输过程中的稳定性和完整性。在雨雪天气中，施工人员还需采取防护措施，防止雨水或雪水侵入储存区域，影响粉煤灰的质量。通过科学合理的防水措施和定期检测，确保粉煤灰的含水量始终保持在最佳范围内，保证施工的顺利进行。不同密度和含水量的粉煤灰应分别储存，避免不同性质的粉煤灰相互混合，影响后续的填筑效果，需要按照指定的布料点倒退驶入，施工人员应谨慎操作，保证填筑工程的质量和效果[4]。

2.2 粉煤灰摊铺平整

粉煤灰摊铺平整方式主要根据工程要求、路基条件和施工规模等因素来确定。无论采用机械摊铺、手工摊铺还是辅助振动设备，都需要保证摊铺层的平整度和密实度，以提高路基的承载能力和耐久性。同时，合理的施工工艺和严格的质量控制也是确保粉煤灰路基填筑质量的关键。

（1）机械摊铺是最常用的粉煤灰摊铺方式之一，在作业过程中，使用铺装机械将粉煤灰材料均匀地铺设在路基表面，并通过振动装置和刮板等工具进行平整。机械摊铺能够快速、高效地完成填筑作业，保证较好的平整度和密实度。

（2）对于一些特殊区段或复杂地形，手工摊铺是一种有效的选择。在手工摊铺中，操作人员会使用铁锹、平板等工具将粉煤灰逐层均匀地铺设在路基上，并通过人工压实和修整来达到平整的效果。虽然手工摊铺速度较慢，但可以灵活应对复杂情况，并确保粉煤灰填筑的质量。

（3）为了进一步提高粉煤灰填筑的密实度和平整度，可以使用振动设备进行辅助处理。通过在填筑过程中加入振动，可以促使粉煤灰颗粒之间的排列更加紧密，提高填筑层的密实性（图2）。振动设备还可以帮助材料均匀分布，消除填筑中的空隙和气泡，增强填筑层的稳定性[5]。

图2 高速公路路堤填筑方案

2.3 压实施工

在进行粉煤灰路基填筑的压实施工过程中，需要根据填筑层的厚度、工程要求和材料特性等因素来选择合适的压实方式。同时，对压实施工过程进行严格的质量控制和监测，确保填筑层的密实度和均匀性，提高路基的质量和耐久性。这可以通过相关的测试设备进行检测，如密度计和动力板试验等（表2）。

表2 路基各部位的压实度要求

（1）振动压实是常用的压实方式之一，通过在填筑层表面施加振动力，可以促使粉煤灰颗粒间的摩擦和压实，从而提高填筑层的密实度和稳定性。为确保路基的均匀性和紧实性，振动压实通常采用振动压路机或振动板进行。

（2）静压压实是另一种常见的压实方式，通过使用静压机、压路机或压实辊等设备对填筑层进行持续的静态加载，使粉煤灰颗粒逐渐排列紧密，增加填筑层的密实度和强度。静压压实适用于较深层次的填筑和较大面积的路基施工，可以提高填筑层的承载能力。

（3）对于某些需要进一步提高填筑层密实度的情况，湿压压实是一种有效的方法。在湿压压实过程中，通过在填筑层上喷水湿润粉煤灰材料、使用压路机进行压实，利用水的润滑作用使填筑层更紧密地排列，提高填筑层的密实性和稳定性[6]。

2.4 养护作业

粉煤灰路基在达到设计压实度后，采取限制行驶车辆和人员、洒水湿润压实层、阴雨天气养护、翻晒或挖换湿软路基、延长停工时的保护措施、加强日常养护工作等多元化措施保护和养护路基，能够有效保护和维护粉煤灰路基的质量，提高其使用寿命和性能，确保施工顺利进行，提高道路的安全性。为避免对已完成的压实层造成损坏，需要对行驶车辆和人员进行限制。例如，设立相应的标识和指示牌，明确禁止或限制车辆和人员进入已完成的路基区域。

在完成压实作业后，对压实层进行洒水、湿润是非常重要的。通过洒水可以增加路基的密实性和稳定性，提高其承载能力。洒水还有助于减少尘土飞扬，保持施工环境的清洁。在阴雨天气下，需要提前完工排水沟，以防止雨水对上层铺筑施工的影响。确保排水系统畅通，避免雨水积聚在路基上造成软化或损坏。如果部分路基出现湿软情况，施工人员应及时进行翻晒或挖换处理。通过翻晒或挖换，可以使湿软路基得到充分干燥和固结，保证路基的稳定性和强度。

如果需要较长时间停工，应采取相应的保护措施。施工人员可以利用30 cm 厚的黏土封闭表层，以防止路基受到雨水侵蚀或其他不良因素影响。同时，设置路拱横坡，以便排水，并覆盖彩条布进行适当的湿润处理。

为确保路基质量符合施工要求，施工人员需要加强日常养护工作。这包括定期巡视检查路基状况，及时清理排水系统，修补或处理路面上的损坏部分，保持路基的整洁和稳定[7]。

2.5 封层施工

封层的目的是保护路基，增加路面的耐久性和稳定性，防止雨水侵蚀和行驶车辆对路基的损坏，常见的封层方式有沥青封层、水泥封层和土质封层等。为节省成本，本次施工采用水泥粉煤灰封层的方式。为确保封层的质量和性能，根据设计要求水泥的用量控制在5%～9%。在施工过程中，应根据设计要求设置相应的横坡和纵坡，以保证道路的排水和水平性。为防止雨水冲刷和行驶车辆对路基造成损坏，封层施工应紧跟在粉煤灰填筑完成后进行。及时进行封层施工还可以有效保护路基，提高道路的使用寿命和质量。

另外，在进行水泥粉煤灰封层施工时，施工人员需要注意施工工艺和质量控制。确保水泥与粉煤灰充分混合均匀，并按照设计要求进行均匀摊铺。在摊铺后还要采取相应的压实措施，如采用振动压路机进行压实等，以确保封层的紧密度和稳定性[8]。

3 结束语

本文从技术分析的角度，对粉煤灰路基填筑的主要技术进行了深入探讨，可以得出粉煤灰路基填筑在提高工程质量、降低施工成本和减少环境污染等方面具有显著优势。随着技术的不断进步和经验积累，高速公路粉煤灰路基填筑技术将得到更广泛的应用，为高速公路建设做出更大的贡献。