同濟(jì)大學(xué) 道路與鐵道工程教育部重點試驗室 趙倩倩

HEC固結(jié)料在道路工程中的應(yīng)用

同濟(jì)大學(xué) 道路與鐵道工程教育部重點試驗室 趙倩倩

通過介紹HEC固結(jié)料在虹橋綜合交通樞紐工程中的應(yīng)用，闡述了HEC固結(jié)料的適用范圍以及良好的路用性能表現(xiàn)，豐富了HEC在道路工程中的應(yīng)用前景。

HEC固結(jié)土 HEC固結(jié)建筑廢磚

一、HEC簡介

HEC固結(jié)劑是一種新型的土工復(fù)合固結(jié)材料，是針對高含水土質(zhì)和工程棄渣需要而開發(fā)研制的一種新型水硬性膠凝材料。和傳統(tǒng)膠結(jié)料相比，HEC具有如下幾個優(yōu)點：

（1）充分利用土原料：改變了以往將天然土運走再購進(jìn)新的基層材料的做法，直接就地固結(jié)土體用作路面結(jié)構(gòu)層，不需棄土外運或運輸土方回填等，降低了工程造價。

（2）提高土體的強度：可有效地提高道路土基的回彈模量，因而可減薄路面結(jié)構(gòu)層的厚度，降低了工程造價。

（3）再利用工程棄渣:目前上海每年產(chǎn)生建筑廢棄物和工程渣土約2300～2400萬噸，用HEC固結(jié)建筑廢棄物和工程渣土做道路結(jié)構(gòu)層，可以節(jié)省棄渣的處置費用，大大降低工程造價。

二、HEC在虹橋樞紐工程中的應(yīng)用

針對上海市虹橋綜合交通樞紐項目建設(shè)特大綜合交通樞紐城市快速路鋪面工程關(guān)鍵技術(shù)需求，以及虹橋樞紐工程工地建筑廢棄物大量存在的特點，我們采用HEC作為固結(jié)料，固結(jié)土和建筑廢棄物。

1. HEC固結(jié)土。

（1）HEC性能與用量。

用水泥膠砂強度檢驗方法（T0506-2005）對HEC進(jìn)行強度檢驗，3d抗壓強度為19.1MPa、抗折強度為4.6 MPa，28d抗壓強度為35.7 MPa、抗折強度為6.6 MPa。檢驗結(jié)果表眀，該HEC相當(dāng)于R32.5級水泥。

采用6%、7%、8%三種不同劑量的HEC來固結(jié)土，7d無側(cè)限抗壓強度分別為1.62 MPa、1.83 MPa、2.1 MPa。參照《公路路面基層施工技術(shù)規(guī)范》中各級公路用水泥穩(wěn)定土的7天浸水抗壓強度要求，考慮經(jīng)濟(jì)性，確定最終HEC含量為6%。

（2）土基回彈模量。

采用6%劑量的HEC來固結(jié)土，7d回彈模量試驗結(jié)果為606 MPa。

現(xiàn)場鋪筑180m的試驗路，每車道每20m測1點測量該試驗路的彎沉，平均量測彎沉值為0.5mm，換算標(biāo)準(zhǔn)值為0.78mm。

工程要求的彎沉設(shè)計值不大于1.5mm，由表中結(jié)果可知，該路段符合設(shè)計要求。

2. HEC固結(jié)建筑廢磚。

虹橋區(qū)域內(nèi)動遷后留下約200萬m3廢渣，工程現(xiàn)場有大量建筑廢磚。本工程采用HEC作為固結(jié)劑來固結(jié)建筑廢磚作為道路的底基層。

建筑廢磚經(jīng)過破碎篩分，主要分為粗磚、中磚、細(xì)磚以及磚土。

采用如表1所示的3種級配，并采用不同劑量的HEC進(jìn)行固結(jié)，HEC混合料指標(biāo)見表2。

表 1 建筑廢磚級配

表 2 HEC固結(jié)建筑廢磚試驗結(jié)果

《建筑廢棄物用于上海虹橋綜合交通樞紐市政道路工程的施工及驗收導(dǎo)則》中要求路基的強度不小于1MPa，考慮到工程的經(jīng)濟(jì)性，選取4%的HEC劑量進(jìn)行試驗，級配為第3種級配，此時最大干密度為1.603g/cm3，最佳含水量為13.5%，7天無側(cè)限抗壓強度為1.86MPa，回彈模量為251MPa。滿足作為路基的基本要求?！秾?dǎo)則》中規(guī)定墊層的7天無側(cè)限抗壓強度不能低于1.8MPa，因此除了1，2方案外其他組成均可作為墊層的方案，但考慮到工程的經(jīng)濟(jì)合理性，可以適當(dāng)?shù)慕档凸探Y(jié)劑的用量。

上海市虹橋綜合交通樞紐中，通過把建筑廢棄物添加合理劑量的固結(jié)劑后，直接作為道路的墊層、底基層和基層使用。原路基處理方案為50cm厚度的石灰土，石灰劑量為8%,現(xiàn)擬替代方案為20cm4%的HEC固結(jié)建筑廢磚。通過就地使用，可以消化吸收100萬m3樞紐內(nèi)的建筑廢棄物，虹橋區(qū)域內(nèi)動遷后留下的200萬m3廢渣中至少利用100萬m3作為50cm道路地基處理和30cm路面結(jié)構(gòu)的底基層，可以直接節(jié)省工程造價5千萬～1億元。

三、結(jié)語

在虹橋綜合交通樞紐工程中，HEC表現(xiàn)出適用范圍廣、具有良好路用性能的特點。在今后的類似工程中，可以考慮擴(kuò)大HEC固結(jié)料的應(yīng)用范圍。

[1] 林建華. HEC-1固結(jié)土在臨港新城環(huán)滴水湖道路工程中的應(yīng)用[J]. 上海建設(shè)科技, 2006,(03)