刘羽丰

摘 要：碱渣是纯碱生产过程中产生的废料，大量堆存形成“碱渣山”，影响和阻碍地区的开发、建设和发展。通过对碱渣特性的了解，经过试验研究出一种适用于海上围埝堤心填筑材料。碱渣含水率高、强度低、具有一定的透水性，不能直接作为围埝堤心使用，需要对碱渣进行掺半其他建筑材料处理以满足围埝堤心材料使用，并确定合理的施工方法确保围堰满足使用要求，本文主要介绍碱渣制土作为堤心材料的施工方法。

关键词：碱渣制土；堤心材料；施工

1 工程概况

天津港北港池物流基地辅建区基础工程，项目位于北疆港区北港池西部、原碱渣山二期山东侧，工程新建埝体总长度为4323.43m。埝体分为海侧、陆侧和碱渣山侧三个部分，埝体设计顶高程为+7.0m，顶宽4.0m，堤心加固采用打设塑料排水板。围堤结构采用斜坡式，埝体材料主要采用前一个工程卸载的碱渣制土堆载料（为碱渣：粉煤灰按体积比1：0.3拌制而成的混合料），通过掺入10%石灰，拌制而成的高性能碱渣制土。

2 施工工艺

碱渣制土用于堤心材料施工主要包括碱渣制土的拌合、晾晒、抛填、碾压等内容。本工程中其它施工内容属于常规施工工艺，在此不作赘述。

3 施工方法及质量控制

3.1 碱渣制土拌制

拌制高性能碱渣制土是本工程最为核心重要的施工工序，其拌合工艺及质量控制直接关系到整个埝体的质量安全。

（1）修筑拌制晾晒场地，将垃圾清理干净。修整临时道路，可直接在整理好的拌合晾晒区直接铺设钢板用于倒运卸载料。

（2）卸载料方量的计量：将拌合区预先划分出若干小区块，可分批次拌制所需碱渣土，也利于拌合质量控制，避免区域过大拌制不均匀的情况发生。利用自卸运输车和挖掘机将卸载料翻倒至拌合区块，并对其进行整平，高度不超过1.5m，根据区块面积即可计算出卸载料方量。

（3）掺入石灰质量的确定：按照卸载料：石灰=10：1质量比和之前测定出的卸载料的堆积密度，按计算公式：卸载料方量*卸载料堆积干密度*10%=石灰质量，即可计算出最终本次拌合所需石灰质量。消石灰质量与生石灰质量转换系数经现场试验测得为1.1考虑，即1t生石灰消解后可转化为1.1t消石灰，施工时消石灰按照3%损耗率考虑，即所需生石灰质量=（石灰质量）*（1+3%）/1.1。生石灰采用自卸运输车过地磅方式卸至堆载料附近。

（4）碱渣制土拌合：生石灰消解后，将消石灰均匀摊铺在待拌卸载料上方，两种材料摊铺完毕后利用挖掘机进行翻拌不少于3遍，观察其外观质量是否还存在未拌合均匀部分，严格按照要求拌合次数进行翻拌，如果拌合后外觀仍存在拌合不均匀现象，则继续翻拌直至拌合均匀后，方可进行晾晒。

（5）碱渣制工程土晾晒：①晾晒场地采用石灰土硬化处理。②混合料拌合后，摊铺在晾晒场地上进行晾晒，采用旋地机和推土机在晾晒料上来回旋打和层推的方式，不断变换晾晒土的迎风面，减少晾晒时间。③晾晒混合料厚度控制在50cm左右，每天进行制土含水率检测，含水率达到85%时组织机械攒堆，准备出运至围埝施工区。

（6）碱渣土堆存：碱渣土拌合晾晒完成后，利用推土机或装载机将其推至拌合晾晒场地临时路两侧进行堆存。若制土成品不能及时出运，堆存时使用防水苫布或塑料布进行苫盖，防止碱渣制土浸水。

3.2 围埝碱渣制土抛填

（1）分层抛填：碱渣制土施工采用汽车运输，由陆上直接由挖掘机向海上推进，本工程中按照+5m标高分为上下两层。先进行下层抛填，采用一次推进的方式。回填完成后进行铺砂、打设塑料排水板施工。上层碱渣制土采用分层回填，每层厚度控制在50cm。

（2）碱渣制土压实方式：标高+5.0m以下拟用PC200挖掘机排压，履带板错1/3，速度1-2档，排压4遍以上；+5.0m以上拟用18t压路机碾压，轴错1/3轴，速度1档，碾压4遍以上，不能震动碾压。

（3）注意事项：由于本工程埝体材料为碱渣制土，较以往拋石结构围埝而言，埝体结构安全受风浪、涨落潮冲刷影响较大，且施工区域三面朝海，受风浪影响大，施工期内埝体安全及保护问题突出。建议在每完成50m长断面时，及时安排海侧两布一膜及护底块石的防护工作。在雨季进行围埝上部埝体抛填时，更应严格控制碱渣制土的出运含水率，避免因含水率较高耽误碾压，影响施工效率。雨后，应及时对已拌制好的碱渣制土成品再进行翻拌晾晒，经含水率检测符合要求后，方可用于埝体抛填施工使用。

4 施工监测数据

4.1 沉降数据

4.2 深层土体侧向位移

4.3 孔隙水压力数据

埝体在分层回填施工过程中因外力作用导致土体孔隙水压力增加，但随着埝体每层填筑碾压完成，土体孔隙水压力也随之消散。埝体在回填过程中孔隙水消散情况并无异常情况。

5 施工总结

利用碱渣和外加物按照一定比例进行掺拌所制成的工程材料，用以代替传统围埝工程中的山皮土、粉砂等填垫材料是可行的。施工中应着重控制碱渣土的拌合均匀性以及含水率，以及注意围埝施工过程中的埝体防护措施。