韋秋谷
摘要:文章闡述了公路用建筑垃圾的加工流程,并依托桂柳高速公路工程實例,介紹了建筑垃圾應用于公路路基填筑施工的工藝流程與質(zhì)量控制方法。
建筑垃圾;路基;填筑;研究
0 引言
為實現(xiàn)社會基礎資源的合理分配和有效利用,倡導節(jié)能減排、生態(tài)環(huán)保的理念,我國正逐步推行并實施“無廢城市”“垃圾分類”等舉措。以上海為例,已開展先期的城市垃圾分類及相關的無害化處理工作。建筑垃圾同生活垃圾一樣對環(huán)境具有一定的破壞作用,且這種破壞是不可逆的,對于大中城市而言,建筑垃圾占用寶貴的城市建筑用地,嚴重制約了城市一體化的發(fā)展進程;對于中小城市或農(nóng)村而言,建筑垃圾影響工業(yè)發(fā)展、占用農(nóng)業(yè)耕地。因此,進行建筑垃圾再利用的探索工作對于節(jié)約土地資源、促進城市發(fā)展具有重要意義。
1 建筑垃圾的組成與公路用建筑垃圾加工
1.1 建筑垃圾的定義
建筑垃圾指各類工程建筑在施工中產(chǎn)生的廢土、棄料及其他廢棄物,具體來說包括廢棄的磚瓦、木材、玻璃、鋼筋、混凝土、砂漿、金屬、塑料、碎石等。建筑垃圾一般為固體狀廢棄物,不同的建筑物產(chǎn)生的建筑垃圾不同:舊建筑物在拆除中會產(chǎn)生廢舊磚頭、混凝土、鋼筋、砂漿渣土、廢木料、碎玻璃、瓷磚等;新建的建筑物施工過程中產(chǎn)生的垃圾主要是碎混凝土、碎瓷磚、碎玻璃、渣土、樁頭、金屬、廢木材、包裝材料等;市政工程施工會產(chǎn)生廢瀝青塊和廢混凝土塊。
1.2 公路用建筑垃圾加工
建筑垃圾須經(jīng)過一定的加工處理后才可用于公路工程的施工,對建筑垃圾進行加工通常使用破碎機進行,即建筑垃圾的加工過程主要是破碎過程。破碎機分為固定式和移動式兩種:固定式破碎機在建筑垃圾體量較大、破碎過程較困難時使用,其特點是功率大、效率高;移動式破碎機適用于多個建筑垃圾站點的移動施工,其特點是移動方便、靈活性強。本文以廣西MESDA型移動式破碎機為例,分析建筑垃圾的加工過程。
MESDA型移動式破碎機屬大型圓錐式破碎機,其進料粒度為10~340mm,出料粒度可控制在2~40mm之間,為細碎級破碎機,生產(chǎn)能力為170~340t/h,電機功率為300kW,主軸的轉速為500~640r/min,驅動方式為電驅動,最大進料邊長可達570mm。建筑垃圾的破碎流程可分為預分揀、預破碎、分揀、灑水、預篩分、破碎、篩分和移料等幾部分,通過預分揀和雜物分揀可篩除建筑垃圾中的金屬、塑料等不利于公路路基施工的原料;進行預破碎可分離混凝土塊和廢鋼筋;灑水施工可以減少建筑垃圾在分揀過程中產(chǎn)生的粉塵。完成預篩分過程后使用MESDA破碎機進行正式破碎,并通過該設備自帶的篩分裝置獲得顆粒度較為合適的骨料(移料)。建筑垃圾破碎流程如圖1所示。
2 建筑垃圾在公路路基填筑中的應用
2.1 依托工程情況
廣西桂柳高速公路為桂林至柳州的重要交通樞紐,桂柳高速公路永??h標段占地1275畝,施工周期長、工程量大,工程建設時引起當?shù)厣鐣妮^大關注,屬當?shù)鼗A交通領域的主要工程之一。該工程起訖樁號為K1+080.785~K0+862,全長28.62km。該工程標段棄方量為868.5萬m3,實際挖土方為362.3萬m3,產(chǎn)生建筑垃圾為314.8萬m3。施工前通過對現(xiàn)場地質(zhì)條件進行調(diào)研,確定了建筑垃圾的具體分布位置,對路基區(qū)域實地進行數(shù)據(jù)勘測,規(guī)劃了工程試驗段的具體位置,起訖樁號為YK1+608.345~YK1+882.345,試驗段全長274m,路基部分計劃填方量為58371.90m3,填筑高度為5~8m。
2.2 施工前準備工作
為合理利用建筑垃圾,發(fā)揮其在路基填筑施工中的價值,應根據(jù)路基不同的結構部位采取不同的施工工藝,進而填筑相應等級的建筑垃圾,在施工機械設備的選擇上也應有所區(qū)分。對基床底面2m范圍以內(nèi)深度的路基,應對建筑垃圾進行破碎和篩分處理,粒徑最大尺寸控制在100mm范圍內(nèi),實施分層填筑的策略,填筑壓實的厚度控制在200mm以內(nèi),使用超過20t的機械式振動壓路機,保證各層表面在壓實后的密實度。對于基床底面2m以下的深度,對建筑垃圾進行篩分即可,不必再進行破碎加工,選擇分層填筑方式,顆粒度最大直徑控制在250mm以內(nèi),填筑后壓實的厚度控制在250mm以內(nèi),使用22t以上的振動式壓路機進行壓實,且應確保各層表面壓實后的密度符合施工標準要求。施工前還應制定合理可行的施工設備組合方案、工藝流程以及施工質(zhì)量的檢測計劃,確保施工質(zhì)量合格。施工現(xiàn)場試驗路段應確定以下幾方面主要參數(shù):碾壓機械、攤鋪方法、含水率控制、碾壓遍數(shù)、質(zhì)量檢測及控制標準等[1]。
2.3 試驗路段填筑
(1)施工前準備。路基填筑施工前的準備工作主要是施工機械的準備和填料的運輸。施工現(xiàn)場采用成套設備進行機械化施工,達到裝、運、攤、平、壓等工序的流水化作業(yè)。一般使用挖掘機進行裝料,自卸車運輸,自卸車備用輪胎應充足,現(xiàn)場委派專人指揮垃圾填料的調(diào)配。
(2)測量放樣。運輸車輛和垃圾填料準備好之后可進行現(xiàn)場的實地測量放樣,根據(jù)試驗路段的現(xiàn)場情況,可使用白灰圈好垃圾填料存放的位置。各路段施工所用垃圾填料的填方用量應事先估算好,避免多次運輸造成施工資源的浪費。
(3)地基清表。將原地基表層各種大塊的碎石、磚瓦、廢舊混凝土等進行清理,使表層盡可能平整,填平坑槽處,及時抽干附近區(qū)域的積水,防止路基填筑后大范圍沉降情況的發(fā)生。
(4)恢復中線。為確保路基填筑施工的質(zhì)量,在完成地基表層清理后應及時恢復中線標記,必要時可使用高精準方位測量儀進行校準,為方格分布填料做好準備。
(5)按方格分布填料。在計算好各部分填料使用方量后,按預先規(guī)劃好的方格進行填料,對于填料不足或填料過剩的情況應及時補給或分配,保證各方格填料充實、密實。
(6)推土機推平。完成填料分布后使用推土機將填料推平,推平過程中應注意推土機前進速度,此過程應平穩(wěn)、緩慢進行。如果發(fā)現(xiàn)推土機振動異常時,應停止施工進行檢查。
(7)碾壓施工。依據(jù)公路的等級和設計標準選用合適的壓路機進行碾壓,碾壓遍數(shù)應根據(jù)施工現(xiàn)場的具體情況來決定,保證碾壓施工的效率和質(zhì)量。
(8)沉降檢測。使用路基沉降檢測儀進行工后的路基沉降檢測,檢測過程應做好記錄。對于發(fā)生較大沉降的路段應制定相應的整改方案并及時處理[2]。
試驗段建筑垃圾填筑施工流程如圖2所示。
2.4 路基填筑施工質(zhì)量控制
建筑垃圾的成分(各指標含量)對于路基填筑施工的質(zhì)量具有重要影響,因此,在分析路基填筑的施工質(zhì)量時,主要研究建筑垃圾填料的主要參數(shù)是否達到檢驗標準要求。建筑垃圾填料的主要參數(shù)包括顆粒大小、雜物含量、承載比、含水率、干密度、壓碎值、有機質(zhì)成分和溶鹽含量等,各參數(shù)的檢測結果應符合施工中閾值的設定標準。用于路基填筑的建筑垃圾參數(shù)檢測標準如表1所示,依據(jù)不同的檢測項目使用相應的檢測設備或檢測方法。
2.5 建筑垃圾填筑后路基單點沉降監(jiān)測
當路基填筑至表層頂部后,可在路基表面中心處以及左右兩側的路肩位置分別布置監(jiān)測樁,對路基沉降情況進行單點監(jiān)測。監(jiān)測樁采用C20型混凝土樁,兩側的監(jiān)測樁應布置在距離兩側線路中心約3m位置,如圖3所示。監(jiān)測位置的鋼筋頭應為半球形,且高出布置表層5mm為宜,并做好表層附近的防銹措施。
該試驗路段中布置有多個監(jiān)測樁,分別選取5個不同位置的監(jiān)測點對路基填筑后的沉降情況進行分析,試驗周期為兩個月,兩個月后分析填筑路基的工后沉降,路基單點沉降監(jiān)測數(shù)據(jù)如表2所示。由表2中各測點的沉降數(shù)據(jù)可知,試驗路段地基的沉降量較小,沉降均值為0.256mm,符合路基填筑的施工標準要求[3]。
3 結語
建筑垃圾變廢為寶符合當前我國環(huán)境治理的總體規(guī)劃和長遠布局,建筑垃圾的再利用實現(xiàn)了建筑工程領域各類資源的有效調(diào)配,達到了集約化、無害化的工程施工目的,為建筑施工企業(yè)的利潤增長點開辟了新途徑。建筑垃圾在工程中的應用十分廣泛,本文僅對建筑垃圾在公路路基填筑方面的施工技術進行了詳細研究,在路基填筑后的沉降監(jiān)測部分,完成了路基單點沉降監(jiān)測試驗。試驗結果表明,經(jīng)過參數(shù)檢驗合格后的建筑垃圾能夠達到公路路基填筑施工標準的要求。
參考文獻:
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[3]熊 磊,吳麗珍.建筑垃圾填筑高速公路路基施工技術[J].交通節(jié)能與環(huán)保,2016,12(6):50-52.