火電廠運煤運灰道路的改造與加固

火電廠運煤運灰道路的改造與加固

火力發(fā)電站的運輸能力和運灰道路經(jīng)常受到重車的影響，且難以損壞。煤粉和灰燼顆粒沿著損壞的道路擴散，嚴(yán)重污染環(huán)境。結(jié)合電廠的實際情況,研究運煤與運灰道路的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),采取相應(yīng)對策是不可忽視的問題。本文結(jié)合山西某2×300MW火電廠運灰道路的檢測,提出運煤與運灰道的建設(shè)建議。1剖面設(shè)計及地基材料山西省北部某發(fā)電廠運灰道路位于廠外。道路設(shè)計等級:汽車-17級,總重量30t,設(shè)計年限20d,設(shè)計車輛限速40m/h。剖面設(shè)計從上至下分別為:25cm厚C30混凝土路面板;30cm厚泥灰結(jié)碎礫石;25cm厚天然礫砂墊層;壓實路基(20MPa土基)。由于運灰需要,建設(shè)單位提出擬對原旅游道路進行改造。2結(jié)構(gòu)承載能力檢測(1)彎沉法測試接縫傳荷能力與板底脫空狀況,檢測路面結(jié)構(gòu)的承載能力。(2)鉆孔芯樣檢測混凝土面層厚度。(3)鉆孔芯樣做路面混凝土抗壓強度。(4)開挖檢測基層及底基層構(gòu)造。(5)對舊路作出評價并提出擴路的建議。3試驗原理和方法3.1試驗原理(1)利用杠桿原理制成的杠桿式彎沉儀測定輪隙彎沉。(2)鉆孔取芯室內(nèi)做混凝土抗壓強度。3.2接觸參數(shù)的確定3.2.1試驗設(shè)備(1)標(biāo)準(zhǔn)車:東風(fēng)140型汽車,雙軸、后軸雙側(cè)4輪的載重車,其標(biāo)準(zhǔn)軸荷載、輪胎尺寸、輪胎間隙及輪胎氣壓等主要參數(shù)見表1。(2)路面彎沉儀:由貝克曼梁、百分表及表架組成。貝克曼梁由合金鋁制成,上有水準(zhǔn)泡,其前臂(接觸路面)與后臂(裝百分表)長度比為2∶1。本工程為水泥混凝土路面,所以采用長度為5.4m的貝克曼梁彎沉儀。彎沉值采用百分表量得。(3)接觸式路表溫度計:端部為平頭,分度不大于1℃。(4)其他:皮尺、口哨、白油漆或粉筆、指揮旗等。3.3現(xiàn)場鉆孔和取芯(1)通過鉆孔量測混凝土板厚度。(2)鉆孔取芯(芯樣直徑為100mm)做水泥混凝土路面抗壓強度。3.4路面開挖和基本結(jié)構(gòu)試驗路面開挖檢測基層構(gòu)造情況。4調(diào)查原雨棚和動力路損壞4.1運灰道路的運灰現(xiàn)狀對混凝土路面的損壞狀況調(diào)查采用斷板率指標(biāo)進行評定。從J-0.00m點開始,與原旅游路重合的運灰道路約3.0km。水泥混凝土路面分塊長度為5～6m,520余塊,斷板數(shù)量約450余塊,斷板率為86.5%,大于20%,根據(jù)《公路水泥混凝土路面設(shè)計規(guī)范》JTGD40-2002表8.2.2,路面損壞狀況評定為“差”。4.2混凝土層厚度及基層情況沿道路路肩開挖10個剖面,分別檢測水泥路面混凝土層厚度及基層情況,見圖1所示。剖面所見,路面邊緣水泥混凝土厚度均為12～14cm,面層下為壓實填土,無卵石或礫砂層基層。4.3路基土壓實度在10個剖面中各取了2個土樣做室內(nèi)土工試驗,所檢測路基土壓實度為67.9小于83%。不滿足《公路路面基層施工技術(shù)規(guī)范》(JTJ034-2000)要求。4.4原旅游路水泥混凝土強度及路面厚度從J-0.00m點開始至灰場外的旅游路終點止,共取芯樣15個。其水泥混凝土強度及路面厚度見圖2及表2。由表2統(tǒng)計,原旅游路的混凝土抗壓強度平均值為23.3MPa/mm2即達到C20。水泥混凝土路面平均厚度為11.1cm。4.5混凝土區(qū)域土體鋼質(zhì)結(jié)構(gòu)檢測本次試驗采用5.4m梁式貝克曼彎沉儀檢測。測定接縫傳荷能力的試驗荷載取接近于標(biāo)準(zhǔn)軸載的一側(cè)輪載(50kN)。將荷載施加在鄰近接縫的路面表面,實測接縫兩側(cè)邊緣的彎沉值。檢測數(shù)據(jù)分析公式:式中:kj為受荷板接縫傳荷系統(tǒng);wl為受荷板接縫邊緣的處的彎沉值測定統(tǒng)計值;wu為未受荷板接縫邊緣處的彎沉值測定統(tǒng)計值。根據(jù)《公路水泥混凝土路面設(shè)計規(guī)范》JTGD40-2002表8.3.3,接縫傳荷系數(shù)平均值為23.2%<31%,判定原路面水泥混凝土板塊接縫傳荷能力為“差”。根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查,板底土基層壓實度較差,水泥混凝土板塊基本上都有斷裂,有的甚至一塊板存在多處斷板,邊緣處裂縫也較多,見圖3。綜合分析判定,板底脫空嚴(yán)重,接縫傳荷能力分級為“差”。4.6土壤條件及不符合的基(1)原旅游路水泥混凝土路面寬度為3m,平均厚度為11.1cm,路面損壞狀況評定為“差”。(2)路面水泥混凝土抗壓強度平均值為23.3MPa/mm2,(達到C20)。(3)基層為經(jīng)碾壓的原土,無卵石底基層和礫石基層,土基層壓實度為66.9%小于83%。不滿足《公路路面基層施工技術(shù)規(guī)范》(JTJ034-2000)要求。(4)經(jīng)路面彎沉試驗及路調(diào)查,水泥混凝土路面接縫傳荷能力和板底脫空情況綜合評定為“差”。(5)原旅游路的路面及路基均不何直接作為電廠運灰道路使用,需進行處理。5原雨棚的改造建議5.1路面破碎處理對原旅游路進行改造處理(如:進行整板破碎、壓實基層、重新澆筑水泥混凝土面層)后作為運灰道路的一部分。針對現(xiàn)場檢測及室內(nèi)試驗結(jié)構(gòu),結(jié)合國內(nèi)外的經(jīng)驗資料,本旅游路擴建為電廠運灰道路需對路面進行碎石化處理,碎石化的目的是消除混凝土路面的板體性,以及路面結(jié)構(gòu)破損所帶來的路面結(jié)構(gòu)整體剛度的不均勻性,以保證新面層結(jié)構(gòu)有一個均勻穩(wěn)定的承重層。對舊路面進行多錘頭破碎處理后利用其作為部分底基層。這樣不用向外傾倒垃圾,還可作為部分底基層使用。破碎要求:破碎后水泥塊的最大尺寸不宜大于0.4m。破碎舊路面可采用多錘頭水泥路面破碎機(MultipleHeadReaker,MLB)該設(shè)備工作效率每臺班可達2km,也可用別的機械破碎。破碎后用振動壓路機(Z型振動壓路機)進行碾壓,此壓路機可補充破碎并壓實其表面。5.2mm鋼筋網(wǎng)片根據(jù)國內(nèi)外經(jīng)驗及山西夏汾高速公路及太原一電、太原二電運煤道路無筋的素混凝土路面面板脫空、斷板及板角斷裂、破碎的教訓(xùn)。日本在素混凝土路面中均增加Φ6mm的鋼筋網(wǎng)片,可預(yù)防斷板、開裂、延長路面使用壽命,其費用較素混凝土路面增加造價約15元/mm2。根據(jù)《公路水泥混凝土路面設(shè)計規(guī)范》(JTGD40-2002)表6.2.2,如采用Φ8mm的鋼筋網(wǎng)片,其縱向最大間距為150mm,橫向最