浅谈煤矸石填筑结构物台背施工

浅谈煤矸石填筑结构物台背施工

刘腾飞

中国电建集团港航建设有限公司     天津市  300457

摘要：本文结合省道S242公路工程项目，从合理利用当地资源的角度考虑，进行就近取材，用煤矸石填筑台背施工。就煤矸石填筑台背施工工艺、施工质量控制、质量检验等问题进行了简述，对煤矸石施工进行了初步探究

关键词：煤矸石  台背回填  土包边

1.工程概况

省道S242公路全长30.711km，主线按双向四车道公路标准建设，设计行车速度60km/h,宽度16.5m，全线13座桥梁，涵洞2406米,挡土墙4514米，台背需回填工程量11.5万方，包边土5.6万m³。

2.煤矸石的选择

煤矸石是介于土与石之间的一种填料，在台背回填施工中优先选用红色矸石、其次是灰褐色矸石、黑色矸石。黑色煤矸石含炭量高，烧失量较大，应严格进行试验，符合要求方可使用。应采用烧失量低于8%的煤矸石，其粒径控制在10cm以下，其中下路床压实层所用煤矸石的粒径应控制在6cm以下，上路床严禁采用煤矸石填筑。

3.基底处理

按照《公路工程质量检验评定标准》JTG F80/1-2017，对煤矸石施工前的路基进行检测，原地面要做到清理、整平、压实。在煤矸石进料前，对原地面进行整平碾压，使之达到相关规范要求的压实度和平整度。验收合格后，用粘土填筑成3%的路拱。

4. 施工工艺确定

4.1 施工前的准备工作

在准备好下承层上进行中线，高程测量施样，分别用木桩挂出中线和边线。进行煤矸石的标准击实试验，确定最大干容重、最大含水量和煤矸石原料的天然含水量等特性进行检测，

4.2包边土施工

1、根据施工设计的包边土的宽度和每层填筑厚度进行包边填筑并初步压实，为保证包边土的压实厚度，包边土分两层施工，第一层包边土按土层厚度的一半施工碾压，第二层包边土与煤矸石同步施工。包边土切槽，按照煤矸石填筑宽度在包边内侧挂线切槽。

4.3修建碎石盲沟

在最底层包边土处修建碎石盲沟。具体做法，在纵向适当的位置，相隔适当的距离将包边土横向挖沟，沟的宽度以150-300cm为宜，沟内用级配较好的材料填筑并压实。

4.4 填筑碾压施工

台背回填时，应分层填筑分层压实，每层填筑松铺厚度在35cm~55cm。根据测试的煤矸石的含水量和最佳含水量，计算出所需洒水量，第一次洒水量控制在最佳含水量的60%，在第一次洒水全部渗入到煤矸石中且表面不粘压路机时开始碾压，采用净重不小于20t压路机，低频率大振幅和高频率小振幅交替碾压，碾压速度为3~4km/h。使煤矸石充分破碎，重新组合，靠近台背40~50cm处采用小型夯机进行夯实。

第二次洒水在煤矸石表面均匀洒水，洒水量控制在超过煤矸石最佳含水量0%～2%；待第二次洒水充分渗入煤矸石中且表面不粘压路机时，开始复压，复压采用低频率大振幅振动碾压，压路机速度控制在3.5~4.5km/h，复压4遍以后，进行压实度检验。合格后在静压一遍。

每填筑一层均应做出横拱，以利于周围排水，填筑下一层时保证上一层面平整、无起包、积水现象。填筑时两侧应超填50cm,以保证碾压密实。碾压成型后，表面要经常洒水，保持湿润，直至到下一层次施工。

5.质量检验

5.1 材料质量抽检

在料场取较好的试样对煤矸石进行级配分析试验，选择级配较好的煤矸石填料，能通过碾压达到密实。根据最佳含水量制作成型试件，在压实度达到要求时，试件饱水进行CBR试验。通过烧失量试验选择红、褐色和灰色的煤矸石作为填料，尽量不选用黑色煤矸石。

5.2 压实质量控制

施工过程压路机每碾压2 遍后进行压实度试验,目前采用2种方法控制压实度。

(1)按照频率采用灌砂筒进行检测(每层检测2~3处).

(2)采用沉降观测法进行对照检测。

纵向每隔15m布设沉降观测点,横向在中桩距中桩8m处、14m处,即每个段面5点,从虚铺记录每层的高程变化,连续2次观测高程无明显变化、无轮迹视为压实完毕,沉降观测点采用15cmx15cmx15cm预制块埋点的方式布设。

在施工路面前，在煤矸石表层，封层顶面各进行一次弯沉检测，合格后方可进行下一步施工。

5.3 防水处理

在煤矸石填筑施工期间,为防止施工现场受到冲刷或造成淤积,提前设置临时排水设施,以保持施工现场处于良好的排水状态。并台背每隔5~10m设置横向30cmx30cm碎石盲沟,设置临时排水设施考虑与永久排水设施相结合。

5.5 顶面封层

采用80cm厚含水率在17%±2%的黏土，一是提高路堤路基强度，防止在路面结构层和路基之间出现软弱层；二是提高封顶层防水效果。

6.小结

本项目按照以上施工工艺,已按要求完成了本工程的台背填筑施工,并经各方面的检验合格。利用煤矸石填筑台背路基,有效利用了当地无法处理的废料,加快了施工进度,取得了良好的社会经济效益，并为今后同类工程的施工提供施工经验。

参考文献：

《公路路基施工技术规范》JTG F10-2019

《公路工程质量验收评定标准》JTG F80/1-2017

《公路土工试验规程》JTG 3430-2020