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粉煤灰在高速公路施工中的应用闫海礁摘要：就地就近利用粉煤灰修筑路基、路面底基层和基层，既可以变废为宝，减少占地及环境污染，又能提高道路质量，降低工程成本，具有较大的技术经济价值，是一件利国利民的事。
关键词：粉煤灰；应用；建议1.概述粉煤灰是火力发电厂燃烧煤粉产生的粉状灰渣。
其主要成分是二氧化硅（SiO2）和三氧化二铝（Al2O3），其总含量常超过70%，氧化钙（CaO）含量一般在2%～6%，通常称这种粉煤灰为硅铝粉煤灰。
粉煤灰的烧失量一般小于10%，但由于燃烧工艺等原因，有的粉煤灰烧失量则在20%以上。
规范规定作为路面用粉煤灰的烧失量不应超过20%，其比表面积宜大于2500cm2/g。
2.粉煤灰在填筑路基方面的应用2.1粉煤灰路堤施工粉煤灰路堤施工的施工方法和压实机械基本上与土质路基施工类似，但增加了包边土摊铺和设置盲沟等工作内容。
路堤施工质量的好坏，特别是粉煤灰压实度能否满足要求，取决于摊铺厚度、含水量控制，压实机械的种类及碾压遍数这四项基本要求。
2.1.1摊铺厚度粉煤灰的摊铺厚度与摊铺方式（人工或机械）和压实机械的能力有关。
摊铺厚度要通过施工试验段来决定。
一般讲，国产20t振动压路机要求压实厚度不大于20cm，不宜太厚，这样才能保证压实层中压实度均匀一致。
如有大功率的振动压路机，如原西德产的BW-217D型50t级振动压路机，压实厚度可控制在30cm左右。
根据工地实测，摊铺的松方系数按下列建议值控制：用人工摊铺，松方系数1.6-1.8；用推土机摊铺，松方系数1.2-1.3；用平地机摊铺，松方系数1.1-1.2。
2.1.2含水量控制从粉煤灰的击实特性可看出，达到90%压实度（重型）的含水量变化范围为10%，而比土的变化范围2-5%要宽得多。
而实际上土的含水量超过3-5%是根本不易压实的。
粉煤灰吸水量大，但失水也快，控制好碾压时的含水量接近或略大于最佳含水量是至关重要的一环。
掌握好含水量可以起到事半功倍的效果。
液态粉煤灰在台背回填中的应用一、前言在高速公路建设中，普遍存在一个问题：路面在台背回填处出现不同程度的沉降断裂，据资料显示，最大的沉降值达到60mm，造成了车辆的大幅度减速，使车辆通过时产生跳跃和冲击，不仅使司机和乘客感到颠簸不适，甚至严重的可导致交通事故，而且对桥涵和路面造成附加的冲击荷载，减少桥梁的使用寿命。
因此，必须解决好桥头跳车的问题。
造成桥头跳车的原因有多方面，究其实质，最重要的还是台背回填不实。
二、桥头跳车原因分析1．原地基土质不良道路原地表为软土路段，土质较差，容易产生较大地基沉降。
由于软土一般都具有天然含水量高、孔隙比大、压缩性强和抗剪强度低等特点，在软土上填筑路基，极易产生沉降(包括瞬时沉降、固结沉降和次固结沉降)。
同时，桥头路基填筑高度较其它地段大，产生基底应力相对较大，更易引起地基沉降，特别是工后沉降较大。
2．基坑回填范围小，大型压实机械不能使用一般桥梁的桥台基坑都相对狭小，不易于使用目前较先进的大型压实机械进行碾压，而且大吨位机械振动力太大时，对桥台有影响。
因此在桥台基坑的压实中，往往只能使用小型压实机具，甚至于只能人工夯实，使得回填土不易压实。
3．填料自身容易产生压缩变形与桥台相接的道路路基填方较高，路基填料因含水分，易产生压缩变形，施工中采取任何措施也难将填料颗粒问的孔隙完全消除，在道路自重及车辆的垂直荷载与振动荷载作用下，孔隙率逐渐降低，填料逐渐压缩，密实度逐渐增大，在一定期限内路基产生沉降。
因此，压缩沉降主要取决于填料自身的性质、施工条件及台前台背的防护排水工程设置等情况。
根据有关资料调查研究：当土堤压实度为95％时，每米填土工后的沉降约为10mm。
4．刚性结构与柔性路面过渡界限太明显由于桥台一般采用刚性很大的坚石砌筑或钢筋混凝土浇注而成，具有较大的整体刚度，属刚性体，而与桥台相连的道路，通常采用柔性较大沥青混凝土路面，属弹塑性体。
显然，道路与桥台之问存在着较大的刚度差，这个刚度差的存在必然引起道路与桥台之间产生较大的塑性变形相对差和较大的刚度突变，其过渡界限又太明显，这样势必增强桥头跳车的振动效果。
高速公路施工粉煤灰路基填筑施工技术粉煤灰是煤炭燃烧后所产生的一种灰状物质，具有细粒度、灰白色、硅酸盐含量高，具有良好的化学活性等特点。
这些特性使得粉煤灰成为一种优秀的填料材料，可应用于高速公路路基填筑工程中，有效提高路基填筑质量，延长路基使用寿命，降低工程成本，对保护环境、节约资源也具有重要意义。
高速公路施工粉煤灰路基填筑施工技术主要包括材料准备、施工工艺和技术规范等方面，下面将详细介绍。
一、粉煤灰的材料准备在进行粉煤灰路基填筑施工前，首先需要对粉煤灰进行材料准备工作。
粉煤灰应符合相关国家标准，并经过质量监督检验部门的检验合格。
在考虑成本的需充分考虑粉煤灰的物理和化学性能、材料的来源、供应、应用及保质期等因素。
二、施工工艺1.路基准备在进行粉煤灰路基填筑施工前，首先要对路基进行充分的准备工作。
清除路基表面的杂物、平整路基面、确保路基的平整度和坡度符合设计要求。
2.粉煤灰填筑将准备好的粉煤灰通过铲车或者输送带等方式送至填筑现场。
根据设计要求，将粉煤灰均匀撒在路基上，然后采用平整机等设备对粉煤灰进行压实，确保填筑的平整度和密实性。
3.湿拌和在将粉煤灰填筑到规定厚度后，采用水泥搅拌车将水泥与粉煤灰进行充分混合，使其达到理想的拌和状态。
湿拌后的粉煤灰材料具有较好的抗冻性和稳定性。
4.压实养护在进行湿拌后，要对路基进行充分压实，压实设备应选用合适的钢轮压路机，确保压实质量和压实均匀性。
要对路基进行充分的养护，保持路基的平整度和坡度，以确保路基施工的质量。
三、技术规范在进行粉煤灰路基填筑施工时，要严格按照相关国家标准和工程技术规范进行施工，确保各项工程质量指标符合规范要求。
坚持“四严”管理原则，严格监督检查施工过程，及时纠正存在的质量问题，确保施工工程质量。
四、施工控制及质量检测在进行粉煤灰路基填筑施工时，需进行施工控制及质量检测工作。
对施工过程中的各项参数进行实时监测和检测，确保施工质量。
要对施工现场进行定期巡视，及时发现和解决存在的问题。
被举报使用假材料贵广高铁安全堪忧标签：高铁安全混凝土粉煤灰假冒伪劣2011-10-23 16:17贵广高铁路线示意图近日，一位名叫彭远金的58岁男子在天涯论坛和人民网论坛等处发帖，实名举报正在建设中的贵广高铁（贵阳-广州）在混凝土中使用伪劣粉煤灰，严重危及这条拟于2014年通车的我国西南第一条高速铁路的安全。
举报信的署名者叫彭远金，男，58岁，是贵广高速铁路材料供应商之一——郴州市跃达环保建材有限责任公司（以下简称跃达建材公司）的一名老员工。
这封提头指向“铁道部并盛光祖部长阁下”的举报信，不仅根据自己所了解到的有关公司材料供应信息，同时也引述了《21世纪经济报道》此前在网上被广泛封杀的一篇有关报道内容，直指贵广高铁违反国家规定和质量标准，在混凝土中掺入使用非指定的和用假实验报告蒙混过关的粉煤灰。
举报信解释说，粉煤灰来自于电厂燃煤后的副产品，其对混凝土的的重要作用是改善混凝土的和易性、减少热能膨胀性及显著提高抗渗的能力，在目前高速铁路等各项重点工程中被广泛使用。
如果混凝土中使用了劣质粉煤灰，则会降低混凝土强度，甚至造成膨胀和裂缝。
对于造价近千亿，设计时速300公里/小时的贵广高速铁路来说，细细的粉煤灰能否达标，关系到这条路未来的质量和安全。
举报信称，2009年，跃达建材公司中标贵广高速铁路的粉煤灰供应项目，该公司曾承担过武广高铁和广东乐昌峡大坝的高性能混凝土所需粉煤灰供应任务，它之所以能中标，源于两点，一是原材料质量好——其加工前的粉煤灰原灰，来自华润电力鲤鱼江电厂，质量在全国属上乘；二是该公司的优良资质和精加工粉煤灰的质量信誉。
但在2010年10月，跃达公司突然接到贵广高速铁路公司一份正式处罚文件，该文件称跃达公司擅自对福州某建材公司出具招标委托书，欺骗了贵广公司，因此决定取消跃达公司的投标资格3个月。
之后，贵广铁路工地实际上停止了与跃达公司的供货协议，并拖欠跃达公司大量材料款。
颇感奇怪的跃达公司调查后发现，原来福建那家公司私刻跃达公司公章，假借跃达公司名义，与贵广铁路达成供应粉煤灰的协议，而在实际操作中，这家福建公司还使用假公章，以跃达公司名义出具粉煤灰实验报告，顺利地将实际并不产于跃达公司的粉煤灰送到了贵广公司的工地并使用。
甘肃亿吨粉煤灰待字闺阁未搭上高速公路快车记者王衡肖波粉煤灰用于高速公路建设，不仅可以变废为宝，保护生态环境，节约大量灰场征地和建设费用，还能大大减少筑路取土。
但由于政策缺失，甘肃上亿吨亟待消化利用的粉煤灰，与刘白高速公路擦肩而过。
专家指出，不仅仅是粉煤灰推广利用，“十一五”期间，巨大规模的高速公路建设如何走节约型路子，需要政策配套。
总投资27.7亿元、全长110.8公里的国家重点建设项目——刘白高速公路已接近尾声。
10月份，甘、宁两省区将为这条高速公路举行隆重的通车仪式。
“无论从投资、工程进度还是工程质量看，这都应该是一条相当不错的高速路。
”交通部公路科学研究所一位专家告诉记者。
但是，从公路建设走节约型之路方面考量，“刘白高速公路也留有无可弥补的遗憾”。
这位专家指出，甘肃盛产粉煤灰，如果刘白路在建设中用上它，这条路就近乎完美了。
亿吨粉煤灰“待字闺阁”粉煤灰与刘白高速公路失之交臂，一直让甘肃省经委官员扼腕兴叹。
他们曾极力鼓动两者“联姻”。
省经委资源环境处的赵兰玲向记者介绍说，甘肃省粉煤灰综合利用的主要途径局限于水泥产品和新型墙体材料产品的生产上，领域比较狭窄，利用情况不理想，多年积累下来，全省目前堆积的粉煤灰已高达1亿吨。
据了解，甘肃省现有火电企业25家(含省内大型企业自备火电厂)，属燃煤电厂多、粉煤灰产生量高的省份。
2004年全省火电企业燃煤发电337亿度，占全省总发电量的73.7%。
燃煤发电对加快甘肃省的经济发展起到了非常重要的作用，但这些火电企业每年也产生约222万吨的粉煤灰，除120万吨被水泥、新型建材制品等企业综合利用外，每年有102万吨被排放到了露天堆灰场。
“1亿吨粉煤灰是什么概念？意味着花费巨额的成本制造了一个潜在的污染源。
”环保人士分析说。
距刘白高速公路项目不远的国电靖远发电有限公司是粉煤灰的生产大户，前些年在电厂西南2公里的荒山沟里建了一个大型灰场，灰坝顶高1480米，灰场总容积为699万立方米，设计堆灰年限为13年，目前已经超期服役。
国电靖远电厂旗下的华电粉煤灰综合利用公司副经理张海龙说，电厂每年排出的灰渣量高达53.1万吨，到去年6月底，灰场灰渣量已达400万吨，灰场的库容压力非常大，虽然作为添加料卖给一些建材企业，但也就卖出3万吨细灰，其余的全部堆在了灰场。
记者调查发现，甘肃省仅是靠近城市的火电厂的粉煤灰综合利用情况比较好，如甘肃西亚实业总公司、甘肃西亚工贸有限责任公司加气砼厂都是依托中国国电集团公司兰州热电厂成立的多种经营企业，综合利用粉煤灰的水平较高，兰州市内的西固热电厂和第二热电厂，粉煤灰甚至成了“宝贝”，普通的一吨在20-30元，而优质的在80-150元／吨之间。
但像平凉、靖远以及河西一些地区，粉煤灰只能花费巨资以水冲方式输送到灰坝，最后堆积在露天下。
甘肃省粉煤灰综合利用协会秘书长贺科治分析说，粉煤灰的综合利用受运输半径的影响，城市内交通便利，运输半径小，成本较低，所以能够得到充分利用，但这样的电厂毕竟是少数，大多数位于偏僻的地方，再加上起步晚，粉煤灰总体上“消化不良”。
贺科治说，粉煤灰大量堆积有两大危害：一是污染环境，每当遇到刮风天气，灰场就成为空气严重污染的重要源头，有的灰场还会污染地下水；二是增加电厂成本，粉煤灰排放不外乎车辆运输和管道湿排两种方式，无论哪一种，都需要支付不菲的费用。
该协会曾对兰州市的第二热电厂进行过详细测算，把水、电、管道维护、灰场征地和建设等费用平摊下来，每存一吨粉煤灰，至少需要花费24.4元。
没能捏合的“姻缘”上亿吨的粉煤灰真的没有更好的出路？专家认为，消化粉煤灰最重要的一个途径就是应用到高速公路建设中去，这是保护生态环境、变废为宝、化害为利、造福社会的一件大好事，符合落实科学发展观、推进循环经济战略的要求。
据了解，粉煤灰在高速公路建设中的应用已经不存在技术上的问题。
有关资料显示，在筑路工程中，在粉煤灰中加水泥或石灰经一定比例配方后，作为高速公路路基中间层的铺设材料，具有强度高、压缩性小、固结快的特点，粉煤灰混合料经一定时间结硬后，呈现出较好的板体性、水稳定性和一定的冰冻稳定性，可有效缩短施工周期，减小路面沉降。
专家介绍，高速公路建设中使用粉煤灰在国外是一种普通的技术，在国内其他省份也在广泛地使用，因此在技术上是完全可行的。
河北省在邢台至临清高速公路一期工程建设中尝试用粉煤灰、沙土填路筑基，取得了良好效果，工程质量得到了河北省公路监理部门的高度评价。
该工程自2003年7月动工后一年间，利用粉煤灰20万立方米，减少取土占用耕地200余亩,一期工程完工后利用粉煤灰100万立方米，少占用耕地1500余亩。
湖北省襄荆高速公路第一期工程综合利用粉煤灰量达30万立方米，仅在荆门北一段10公里标段上，利用粉煤灰量就达15万立方米，节约建设资金30万元。
石家庄至安阳、上海至宁波等高速公路都采用了大量的粉煤灰，取得了良好效果。
2004年，江苏省南京市已将30万吨的湿排粉煤灰、上海市将60万吨的湿排粉煤灰用于高速公路建设中。
事实上，1998年，兰州中川机场扩建时，比高速公路标准更高的飞机跑道的路基中也使用了粉煤灰。
早在10多年前，甘肃省就尝试在高速公路建设中使用粉煤灰，却“起了个大早，赶了个晚集”。
1994年建设的中川高速公路和1995年建设的忠和至树屏的高速公路，都使用了粉煤灰，用灰量分别为8.4万吨和8万吨。
但也仅此而已，在此后的高速公路建设中再没有使用过。
到2003年底，甘肃省已建成和在建的高速公路突破1000公里，2004年，甘肃省交通基础设施建设投资首次突破100亿元，今年将达到118亿元，增长14%左右。
面对高速公路建设大潮，大量的粉煤灰却没有派上用场，确实令人费解。
据记者了解，在近年来的甘肃省高速公路建设中，有的也曾有意使用粉煤灰，但由于电厂要价太高而作罢，而大多数高速公路设计和建设单位甚至电厂的意识还十分淡薄，导致粉煤灰难以在高速公路建设中大规模应用。
2003年，甘肃白银至刘寨柯的高速公路开工建设。
在此之前的规划设计阶段，作为粉煤灰综合利用推广机构的甘肃省粉煤灰协会居然不知晓此事，等到进入施工阶段后，才开始在国电靖远发电有限公司和刘白项目办之间协调。
靖远电厂正为排解压力而发愁，因此十分乐意，并在2004年8月份向甘肃省经委提交了一份《关于建议在白银至刘寨柯高速公路上利用国电靖远发电公司灰坝储灰资源的报告》，报告乐观地分析：“白银至刘寨柯高速公路规划全长130公里，路宽按40米、分三层铺垫渣灰高度按0.18米测算，需要灰渣量96.41万吨。
”报告甚至还提出了“有关设计、试验、检测费用由我公司承担”优惠的条件。
2004年10月25日，省经委召开了“关于将国电靖远发电公司粉煤灰应用于刘白高速公路”的专题会议，会后不了了之。
今年3月18日，省经委再次向各级反映此事，但如石沉大海。
刘白高速公路全部采用粉煤灰已无可能。
刘白项目办主任张保材说，公路的设计是交通部批的，项目办只能是按照图纸来做，如果全部采用粉煤灰，就需要重新报批。
最终，在多方协调下，刘白项目办才同意在部分路段进行粉煤灰应用试验，取得试验数据，为今后其它项目大量使用粉煤灰提供技术储备。
谈到此事，贺科治感到十分惋惜。
他说，如果早一点知道，可能结果就不一样，就是白送，电厂也会减轻压力。
但由于各部门意识不到位，政府之间也缺乏协调，信息不能及时交流，许多机会因此而错过。
甘肃省经委环境资源处处长张锦良认为，目前甘肃省粉煤灰在高速公路建设中存在的推广难，究其原因，一是认识不到位，没有将粉煤灰综合利用与国家建设资源节约型社会、发展循环经济的战略联系起来；二是缺乏有效的激励政策，在粉煤灰用于公路建设的技术政策和推广使用等方面，政策的支持力度不够；三是粉煤灰应用技术的创新能力弱，配套技术水平不高，缺乏系统规范的技术标准和规范，造成一些有重大带动作用的共性和关键技术开发不够。
不只是刘白路高速公路建设项目，作为长距离的带状人工构造物，由于它改变了所经区域的环境特征，不可避免地将对环境造成较大的影响，主要包括占用土地对环境影响，这就要求在公路建设的项目可研、设计、施工和运营阶段，认真执行环境影响评价制度，对环境影响做出全面合理的评价，采取有效的措施，进行全面合理的环境保护。
我国双向四车道高速公路的路基平均土方量一般为10至12万方/公里，平均填土高度大都在3.5至4米。
国内高速公路用地分析结果表明，取土用地占整个高速公路建设用地的1/2。
高速公路建成通车后，留下了一个个超深度挖掘的取土坑，坑底高低不平，坑内埂丘众多。
取土场由于土壤失去植被保护，土壤结构也遭受破坏，因暴雨冲刷，随水流带走土粒，产生水土流失。
甘肃省有关专家算了一笔帐：假如高速公路填筑路基用土1000万方，按取土价10.62元／压实方计算，需投资10620万元；使用粉煤灰填筑路基平均为27.56元／压实方，用粉煤灰比用土填筑路堤增加16.94元／压实方，扣除电力部门补贴的6元外，交通部门仍需多支付10.94元／压实方，使用1000万吨粉煤灰，交通部门净增加投资10940万元。
而对电力部门来说，1000万吨粉煤灰相当于电厂新建五个中等储灰场，除去补贴交通部门6000万元外，还可节省大批新建灰场费用，并不增加电力部门负担。
从社会效益考虑，交通部门虽增加了工程投资，但减少筑路取土占地11600亩；减少粉煤灰储灰场占地4000亩，两项共计少占地15600亩。
不但减少了环境污染，还可节省国家投资10亿元。
高速公路路面建设面对如何走资源节约型之路。
留下遗憾的不仅仅是刘白高速公路。
连徐高速公路是国道主干线连云港至霍尔果斯主干线中的江苏省境内路段，全长近240公里。
连徐高速公路路基平均每公里亦需征用数量相当的土地作取土场用，总占地达4万亩以上。
据介绍，连徐高速公路沿线分布有连云港、邳州、徐州发电厂以及碱石、磷矿等工业企业，储存有1000万立方米工业废渣，如粉煤灰、尾矿砂等，距公路设计线位最近处2公里左右，连徐高速公路可用其作为路基填料的经济路段近15公里，可消耗尾矿砂近200万立方米，减少路侧取土用地千余亩。
大量的取样分析试验试验表明，采取一定的工程技术措施后，尾矿砂用作路基填料理论上是可行的。
但是连徐高速公路实施过程中，最终没有使用尾矿砂填筑路基，而是采用路侧大面积集中征地浅挖取土的方式，解决路基填料的缺乏问题。
有专家指出，从长远的观点看，这在公路建设与可持续发展的关系处理上可能会留下某种遗憾。
政策空白亟待填补张锦良说，本世纪前20年，甘肃省将处于工业化和城市化加速发展的阶段，一方面高速公路项目较多，另一方面火电项目纷纷上马，粉煤灰面临着变废为宝的千载难逢的机会。
但要充分利用好机会，必须完善政策，出台相关规定，做到有法可依、有章可循。
