浅谈流态粉煤灰回填施工工艺

浅谈流态粉煤灰回填施工工艺

作者：辛艳

来源：《活力》2015年第09期

[关键词]流态粉煤灰；回填施工；工艺

长期以来，在公路工程的施工过程中，路基与结构物的衔接处都是最容易出现工程质量问题的部位，虽然大多数项目都把台背回填当做重要的工程节点并给予了相当侧重性的对待，但是往往得不到很好的效果，工程投入使用一段时间后，还是会出现不均匀沉降进而导致桥头跳车这类老问题的发生。这主要是受传统施工工艺及实际施工场地、设计与实际施工严重脱节等原因共同影响的结果。

以实际经历为例，某互通立交改造项目需增加三个匝道，但新增匝道处有一浓海水管线穿过，为保护该管线，设计单位在匝道与管线交汇处新增五座小桥，桥台形式为带肋薄壁台，且匝道转弯半径都非常小，结构物与路基交角都很大。异形桥台再加上施工场地的，使得台背回填的施工存在诸多死角，无法达到工程质量要求。后经与业主及设计沟通，最终采取了使用流态粉煤灰回填台背的施工工艺。

流态粉煤灰台背回填施工工艺是近年来我省大力推广的一项施工工艺，其主体材料具有收缩比小、密实度好及自重较轻等特点，同时减少了台背横向应力及基底承载力，很大程度上减少了桥台与路基衔接处的不均匀沉降，且由于其材料性状呈流态，对施工场地及施工机械均无特殊要求，尤其适用于那些构造物台背形状不规则且施工场地狭小的工程。 流态粉煤灰的施工工艺流程大体上可以分为四个环节：

1.配合比设计环节：粉煤灰选用优质二级灰，其中SiO2、Al2O3及Fe2O3的总含量不应小于70%，烧失量不应超过20%，比表面积不应小于2500cm2/g，含水率不应大于30%，且使用前应通过筛网滤除粉煤灰块及各种杂质。水泥采用冀东产PO32.5普通硅酸盐水泥，拌合用水为饮用水，外加剂采用某厂家生产的型号为JJ-FDN的高效早强减水剂。水泥用量的多少无疑是影响混合料强度的主要因素，考虑到经济适用性，应该在满足混合料强度要求的前提下尽量减少水泥用量，本文举例的工程配合比设计采用了6%、7%、8%三个水泥用量进行试验，而水的用量对强度的影响基本呈线性，混合料强度均随用水量增加而减小，早强减水剂对强度的影响比较缓和，随减水剂用量增加混合料强度缓慢增长，当达到1.5%（占水泥用量百分比）后，强度基本不再发生变化。经过多次试验，最后确定流态粉煤灰施工配合比为：水泥7%，粉煤灰93%，水45%（占水泥及粉煤灰用量之和的百分比），早强减水剂1.5%，设计标准为7d强度达到0.4MPa，28d强度达到0.6MPa，经试验得到的施工配合比试块经过试验得到的数据7d强度基本达到0.6MPa，28d强度基本达到1.8MPa，完全满足设计要求。

龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn

2.施工现场准备环节：在回填施工前，要对台背基底进行清理，基底应平整、密实，没有任何的浮土、虚渣、积水，基坑底部宽2米，基坑边坡坡比为1∶2并每隔1米高度预留一个台阶，加强台背与路基的连接紧密性。检查包边及锥坡料石密闭性，防止混合料从侧面渗漏，同时现场制作两副溜槽，一副施工时使用，防止混合料浇筑过程中产生离析，另一副备用。 3.混合料的拌和及运输环节：流态粉煤灰通常采用现场小型滚筒式搅拌机拌和配合人工手推独轮车进行施工，这种方式虽然成本低廉，但不利于施工质量控制，且人工运料效率不高，对于工程量大的台背回填工程是不可取的，本例采用了强制式拌和楼加砼运输灌车的机械配制，在保证配比准确的前提下保证了施工效率。拌制混合料时各种计量仪器必须保持准确，对粉煤灰的含水量应经常检测，从而及时调整水的用量，拌抽混合料前应将需要用到的粉煤灰过筛以滤除块状杂质，混合料的强制搅拌时间不应少于3分钟且严格按照配合比拌和。混合料的运输采用砼灌车运至施工现场，将混合料顺溜槽直接倒入回填基坑中，且浇筑时不得间断。运输中有一点需要提出的是，流态粉煤灰是具有一定稠度的混合料，在利用灌车作为运输工具时往往会出现有料倒不出的“粘灌”现象，出现这种问题时可在砼灌中加入少量碎石，即可避免“粘灌”发生。

4.混合料的浇筑及养护环节：浇筑流态粉煤灰的基坑采用现场存料（山皮石）作为模板（保证基坑几何尺寸），将基坑范围内的杂物、浮土、积水等清理干净，从高处向基坑内倾倒混合料时，自由倾落高度一般不宜超过2m，当超过2m时应使用现场预制好的滑槽配合浇筑，以防止混合料出现离析。混合料应按一定厚度、顺序和方向在结构物两侧同时分层浇筑，当基坑中流态粉煤灰有明显离析时，用铁耙等工具进行搅拌，使其性状恢复均匀。每层流态粉煤灰浇筑完毕后，待其初凝时进行人工整平并按图纸设计要求修整横坡及纵坡。当气温低于5℃时应停止灌注施工。混合料浇筑完成以后，应在表层凝固后灌注适量的水进行养生，待水分蒸发和吸收完毕后进行覆膜养生，养生时间以7天为宜，养生期间禁止任何车辆及行人通过。

流态粉煤灰台背回填施工作为一种新兴的施工工艺，应着重注意以下几个质量控制要点： 1.在灌注混合料前一定要将基坑进行彻底清理，保证基坑内没有虚渣、浮土、积水等任何可能影响混合料强度及稳定性的因素。基坑两侧的模板及支护要认真检查，防止跑模、绷模，如使用已填筑的路基作为模板则要确保其密实度，以防止施工过程中出现漏浆。

2.混合料拌和前一定要提前检测粉煤灰原材料的含水率，根据其含水率来确定混合料的加水量，配合比一定要准确计量，在夏季施工或运距较远时，应适量提高混合料用水量1-2个百分点，混合料的拌和时间应以保证搅拌均匀，不产生离析现象为准。

3.进行灌注前，应提前划好灌注的刻度，一般以1m作为每层的灌注高度为宜，每灌注一次完成后应使其自然晾晒2至3天，待自然强度形成和开裂后，对裂缝采用1∶2的水泥砂浆进行灌注处理后再进行下次灌注。灌注过程中要尽量保持同一水平面，不应形成太大的坡度，每次灌注结束后待混合料初凝时采用人工修整至设计要求的横坡及纵坡。

龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn

4.施工过程中，每天至少做两组试件，且每侧基坑至少留取一组试件，待28天后进行试件检测，7天强度应大于等于0.4MPa，28天强度应大于等于0.6MPa。

流态粉煤灰以其施工工艺简单，原料成本低廉，质量轻强度高，适应范围广等特点越来越多地被应用到实际工程施工之中，虽然其施工过程中还存在着诸如灌注间隔时间过长、纵横坡无法一次浇筑成形等“短板”，但相信随着公路工程事业的不断发展，其施工工艺必然会逐步趋于完善，在将来的公路工程建设中扮演更加重要的角色。 （编辑/周洋）