建筑垃圾在公路路基施工中的應用

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：

[1]冷發(fā)光，何更新，張仁瑜.國內(nèi)外建筑垃圾資源化現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J].商品混凝土，2009（3）：20-23.

[2]閆鳳文.建筑垃圾填筑高速公路路基施工技術[J].交通世界（上旬刊），2019（9）：38-39.

[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.