火电厂运煤运灰道路的改造与加固

火电厂运煤运灰道路的改造与加固

火力发电站的运输能力和运灰道路经常受到重车的影响，且难以损坏。煤粉和灰烬颗粒沿着损坏的道路扩散，严重污染环境。结合电厂的实际情况,研究运煤与运灰道路的质量标准,采取相应对策是不可忽视的问题。本文结合山西某2×300MW火电厂运灰道路的检测,提出运煤与运灰道的建设建议。1剖面设计及地基材料山西省北部某发电厂运灰道路位于厂外。道路设计等级:汽车-17级,总重量30t,设计年限20d,设计车辆限速40m/h。剖面设计从上至下分别为:25cm厚C30混凝土路面板;30cm厚泥灰结碎砾石;25cm厚天然砾砂垫层;压实路基(20MPa土基)。由于运灰需要,建设单位提出拟对原旅游道路进行改造。2结构承载能力检测(1)弯沉法测试接缝传荷能力与板底脱空状况,检测路面结构的承载能力。(2)钻孔芯样检测混凝土面层厚度。(3)钻孔芯样做路面混凝土抗压强度。(4)开挖检测基层及底基层构造。(5)对旧路作出评价并提出扩路的建议。3试验原理和方法3.1试验原理(1)利用杠杆原理制成的杠杆式弯沉仪测定轮隙弯沉。(2)钻孔取芯室内做混凝土抗压强度。3.2接触参数的确定3.2.1试验设备(1)标准车:东风140型汽车,双轴、后轴双侧4轮的载重车,其标准轴荷载、轮胎尺寸、轮胎间隙及轮胎气压等主要参数见表1。(2)路面弯沉仪:由贝克曼梁、百分表及表架组成。贝克曼梁由合金铝制成,上有水准泡,其前臂(接触路面)与后臂(装百分表)长度比为2∶1。本工程为水泥混凝土路面,所以采用长度为5.4m的贝克曼梁弯沉仪。弯沉值采用百分表量得。(3)接触式路表温度计:端部为平头,分度不大于1℃。(4)其他:皮尺、口哨、白油漆或粉笔、指挥旗等。3.3现场钻孔和取芯(1)通过钻孔量测混凝土板厚度。(2)钻孔取芯(芯样直径为100mm)做水泥混凝土路面抗压强度。3.4路面开挖和基本结构试验路面开挖检测基层构造情况。4调查原雨棚和动力路损坏4.1运灰道路的运灰现状对混凝土路面的损坏状况调查采用断板率指标进行评定。从J-0.00m点开始,与原旅游路重合的运灰道路约3.0km。水泥混凝土路面分块长度为5～6m,520余块,断板数量约450余块,断板率为86.5%,大于20%,根据《公路水泥混凝土路面设计规范》JTGD40-2002表8.2.2,路面损坏状况评定为“差”。4.2混凝土层厚度及基层情况沿道路路肩开挖10个剖面,分别检测水泥路面混凝土层厚度及基层情况,见图1所示。剖面所见,路面边缘水泥混凝土厚度均为12～14cm,面层下为压实填土,无卵石或砾砂层基层。4.3路基土压实度在10个剖面中各取了2个土样做室内土工试验,所检测路基土压实度为67.9小于83%。不满足《公路路面基层施工技术规范》(JTJ034-2000)要求。4.4原旅游路水泥混凝土强度及路面厚度从J-0.00m点开始至灰场外的旅游路终点止,共取芯样15个。其水泥混凝土强度及路面厚度见图2及表2。由表2统计,原旅游路的混凝土抗压强度平均值为23.3MPa/mm2即达到C20。水泥混凝土路面平均厚度为11.1cm。4.5混凝土区域土体钢质结构检测本次试验采用5.4m梁式贝克曼弯沉仪检测。测定接缝传荷能力的试验荷载取接近于标准轴载的一侧轮载(50kN)。将荷载施加在邻近接缝的路面表面,实测接缝两侧边缘的弯沉值。检测数据分析公式:式中:kj为受荷板接缝传荷系统;wl为受荷板接缝边缘的处的弯沉值测定统计值;wu为未受荷板接缝边缘处的弯沉值测定统计值。根据《公路水泥混凝土路面设计规范》JTGD40-2002表8.3.3,接缝传荷系数平均值为23.2%<31%,判定原路面水泥混凝土板块接缝传荷能力为“差”。根据现场调查,板底土基层压实度较差,水泥混凝土板块基本上都有断裂,有的甚至一块板存在多处断板,边缘处裂缝也较多,见图3。综合分析判定,板底脱空严重,接缝传荷能力分级为“差”。4.6土壤条件及不符合的基(1)原旅游路水泥混凝土路面宽度为3m,平均厚度为11.1cm,路面损坏状况评定为“差”。(2)路面水泥混凝土抗压强度平均值为23.3MPa/mm2,(达到C20)。(3)基层为经碾压的原土,无卵石底基层和砾石基层,土基层压实度为66.9%小于83%。不满足《公路路面基层施工技术规范》(JTJ034-2000)要求。(4)经路面弯沉试验及路调查,水泥混凝土路面接缝传荷能力和板底脱空情况综合评定为“差”。(5)原旅游路的路面及路基均不何直接作为电厂运灰道路使用,需进行处理。5原雨棚的改造建议5.1路面破碎处理对原旅游路进行改造处理(如:进行整板破碎、压实基层、重新浇筑水泥混凝土面层)后作为运灰道路的一部分。针对现场检测及室内试验结构,结合国内外的经验资料,本旅游路扩建为电厂运灰道路需对路面进行碎石化处理,碎石化的目的是消除混凝土路面的板体性,以及路面结构破损所带来的路面结构整体刚度的不均匀性,以保证新面层结构有一个均匀稳定的承重层。对旧路面进行多锤头破碎处理后利用其作为部分底基层。这样不用向外倾倒垃圾,还可作为部分底基层使用。破碎要求:破碎后水泥块的最大尺寸不宜大于0.4m。破碎旧路面可采用多锤头水泥路面破碎机(MultipleHeadReaker,MLB)该设备工作效率每台班可达2km,也可用别的机械破碎。破碎后用振动压路机(Z型振动压路机)进行碾压,此压路机可补充破碎并压实其表面。5.2mm钢筋网片根据国内外经验及山西夏汾高速公路及太原一电、太原二电运煤道路无筋的素混凝土路面面板脱空、断板及板角断裂、破碎的教训。日本在素混凝土路面中均增加Φ6mm的钢筋网片,可预防断板、开裂、延长路面使用寿命,其费用较素混凝土路面增加造价约15元/mm2。根据《公路水泥混凝土路面设计规范》(JTGD40-2002)表6.2.2,如采用Φ8mm的钢筋网片,其纵向最大间距为150mm,横向最