片石流态水泥粉煤灰台背回填施工工法
时间：2021-01-08 16:03:17 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
中图分类号 U416文献标识码 A文章编号 1673-9671-（2012）112-0156-02
随着公路工程建设的飞速发展，尤其是高速公路建设在山岭地区的快速发展，公路桥台和涵洞（通道）施工后因为其台背回填作业面狭窄，很难利用大型施工机械作业，台背填土在施工过程中压实不够及工后继续沉降过程中与桥涵构筑物刚性砼本身出现的差异沉降，使车辆在通过时发生腾空跳跃现象（俗称为“桥头跳车”），因为山岭地区地势复杂，且多以石质地层为主，台背回填施工很难达到应用大型施工机械的作业面要求，故桥头跳车病害较平原地区公路更加容易发生和难以预防。桥头跳车不仅乘车舒适性不能得到保证，而且行车安全性也大大的降低。
粉煤灰是燃煤电厂排出的一种工业废弃物，全国电厂每年排出的粉煤灰数量可观，既占用了大量的土地资源，同时对环境也产生了很严重的污染。如采用合理、科学的技术手段将粉煤灰应用于台背回填，不仅能解决台背填筑的技术问题，将桥涵台背处的不均匀沉降减小到最少，解决桥头跳车问题，提高行车舒适性与安全性，同时还可以减少占用耕地及对环境的污染。随着近年来各行业对粉煤灰的开发利用，粉煤灰使用成本也逐渐提升，根据山区公路施工优质片石多、且易就近取材价格便宜的特点，在流态水泥粉煤灰台背回填过程中参入一定比例的片石，既减少了纯水泥粉煤灰回填施工的压缩性和干缩性，同时也进一步降低了台背回填的造价。通过多年高速公路台背回填施工工程实践证明，此方法对预防和减少桥头跳车有较好的效果。
1 工法特点
片石流态水泥粉煤灰台背回填施工方法类似于片石混凝土施工工艺，流态水泥粉煤灰具有流动性强、凝固后强度高的特点，用其回填基坑及桥涵台背，可以将大型压实机械压实不到和小型机械不易压实的部位充分填充密实，从而解决这些部位用普通土做填料回填的沉降问题。此方法有如下特点：
1）不要重新开挖大型压实机械回填施工作业面。山岭区公路桥涵桥台大部分位于挖方段落，且石质地质情况较多。桥涵台背施工完成以后，桥涵基坑及台背处地势一般比较陡峭，桥涵台背基坑深度一般可达3 m-5 m，有的薄壁台身台背回填深度可达6 m-7 m，且空间比较狭窄。利用小型机械回填普通土，因为压实功小和施工人员素质影响，压实质量没有保障，利用大型机械回填压实又不具备施工作业空间无法实施。如采用片石流态水泥粉煤灰浇注填筑工艺，只要先将基地虚土清除即可，无需再机械开挖甚至是爆破开挖大型机械填筑作业面。
2）施工机械简单。如果施工现场施工便道方便，可以将干粉煤灰及其他原材料运至现场，用滚筒搅拌机进行现场拌合配合溜槽施工即可；或者采取混凝土拌和机集中拌合后用混凝土罐车运输至现场配合溜槽浇注施工。
3）粉煤灰非常普遍且价格便宜，质量也容易控制，充填用片石可以就地取材。有燃煤发电厂的地方就有粉煤灰，粉煤灰作为一种工业废弃物在全国分布比较广泛，比较容易采购，同时粉煤灰的质量和燃烧的原煤质量有直接的关系，所以一定地区范围内的粉煤灰质量稳定性较好，但是随着各行业对粉煤灰的开发利用，粉煤灰的使用成本也逐渐升高，片石作为此施工方法中的充填材料，可以就近取材，大大降低了此方法的施工成本，提高了此工艺的推广前景。
4）施工方法操作简单、施工质量容易保证。施工采用普通的砂浆搅拌机或混凝土拌和机搅拌，和普通混凝土拌合施工工艺一样，只要按照配合比对原材料计量准确即可保证质量，现场填筑施工只要先把基坑内松散土石清除干净即可，流态粉煤灰回填浇注过程中无需振捣，只需其自由充填即可密室整个基坑和台背，充填片石施工采取分层抛填于未凝固的粉煤灰中即可，施工质量很容易保证。
2 应用范围
此施工方法适用于公路桥涵台背、基坑及挡土墙墙背、基坑的回填作业，尤其对于山岭区石质路段公路的台背、墙背回填施工，可以充分利用其浇注灵活的特点，可以减少台背、墙背基坑的开挖范围，减少了台背回填的施工范围和台背回填的工程量，从而降低了台背回填的造价。
3 工艺原理
流态水泥粉煤灰具有早期流动性好、施工方便和后期强度较高、满足公路行车承载力要求的特点。水泥粉煤灰早期反应主要是：水泥遇水后产生水解与水化反应，生成硅酸钙、铝酸钙晶体，这些晶体产生部分强度，粉煤灰中含有大量的SiO2、Al2O3等能反应产生凝胶的活性物质，它们在干燥粉煤灰中是以球形玻璃体的形式存在的，这种球形玻璃体比较稳定，表面又相当致密，不易水化，但当水泥水化生成的氢氧化钙，通过液相扩散到粉煤灰球形玻璃体表面时，会发生化学吸附和侵蚀作用，生成水化硅酸钙与水化铝酸钙，水化产物以凝胶体出现，随着凝结时间的增长，凝胶物转化为纤维状晶体，晶体相互交叉，形成连锁结构，填充混合物的孔隙，形成较高的强度。随着粉煤灰活性的不断调动，使水泥粉煤灰不仅具有较高的早期强度，同时获得较高的后期强度。
4 施工工艺及操作要点
4.1 施工准备
1）对进场的原材料进行检验，合格后方可使用。
2）配合比设计和验证。规范中建议的室内配合比为：水泥：粉煤灰：水=（6-10）：（94-90）：（65-75），外加剂为水泥用量的1%-3%，试验室验证主要指标为强度和流动度，强度根据施工图纸要求确定，如没有要求则7天强度应不低于0.4 Mpa，28天强度应不低于0.6 Mpa，为便于施工流动度应控制在12 cm左右。
3）对施工设备进行全面检查、调整，以保证设备处于良好状态，应有充分的备用电源和设备，确保施工连续进行。
4）回填基坑的处理。人工清理基坑内的废渣和浮土，清理出基坑侧面及基底的原状态；根据分层填筑的高度，首先要在台前、锥坡及桥涵侧墙部位填筑包边土；和路基搭接部位的处理，如果为土方路基，应按照要求开挖出台阶，如果为石方路基，则要将边坡上的松散石块检撬干净并清除。
4.2 混合料的拌合
