祝闖 河南濮澤高速公路有限公司
據(jù)大量資料顯示,我國每年產(chǎn)生的建筑垃圾將近20億噸,如此數(shù)量龐大的建筑廢棄物通常未經(jīng)處理便被運送到郊區(qū)或城市周邊地區(qū),最常用的處理方法為填埋、露天堆放。這種處理方法,不僅會嚴(yán)重污染環(huán)境,還會造成資源浪費,甚至對周邊居民正常生活與工作造成很大不便。為此,如何實現(xiàn)建筑渣土再生利用顯得尤為重要。將建筑渣土用于市政道路路基填筑,可以實現(xiàn)低碳交通、環(huán)保交通的目標(biāo),同時也是建筑渣土變廢為寶的重要解決手段。
建筑渣土是指建筑施工當(dāng)中產(chǎn)生的廢棄施工材料。建筑渣土的優(yōu)點在于堅硬度高、吸水性能好等。按照我國現(xiàn)行規(guī)范規(guī)定,可將建筑渣土分為2類,即泥土狀渣土、非自硬型渣土。在道路路基施工中使用建筑渣土,必須保證建筑渣土選擇的合理性。其特點如下:
1.親水性。建筑渣土具有一定親水性,空隙較大,在施工當(dāng)中,需摻加一定量粉煤灰材料,通過粉煤灰吸收建筑渣土水分,待使用時,需提前進(jìn)行晾曬處理,保證能夠及時排除水分。建筑渣土當(dāng)中若存在超大顆粒,需進(jìn)行破碎處理。
2.強度高。建筑渣土細(xì)粒、混合料強度可滿足規(guī)定要求,相比粘土、粉土硬度值,建筑渣土混合料的強度硬度值高出5~8倍,基本上與摻雜低劑量的石灰改良土強度值一致。
3.壓碎值低。建筑渣土的細(xì)料、粗料壓碎值相對較小,可通過壓實壓縮試驗進(jìn)行其壓碎特性分析。通過研究表明,8%以上的粗料可被碾壓成細(xì)料,與道路路基填充要求相符。
隨著城市化進(jìn)程的不斷加快,城市建筑規(guī)模持續(xù)擴大,老舊低矮住宅伴隨城市的發(fā)展而被高樓大廈所取代,作為建筑廢棄物,建筑渣土量大、占地多,若處理不好,將會造成嚴(yán)重的環(huán)境污染和資源浪費。本文依托某市政道路工程,項目工地周圍建筑廢棄物存量較大,采用建筑渣土填筑路基不僅可以變廢為寶,還能節(jié)約資源、保護(hù)環(huán)境,大幅降低施工成本。加上建筑渣土具有良好的透水性能,施工期間基本不會受雨季的影響,可以加快施工進(jìn)度、縮短工期。
施工前,為了保證后期施工質(zhì)量,必須做好前期準(zhǔn)備工作。首先,必須做好原路面清理工作,要求清理干凈路基范圍內(nèi)原地面表層雜物,比如腐殖土、草皮等。若基底范圍內(nèi)存有樹根等,需全部挖除并清理干凈,隨后填平夯實坑穴。其次,根據(jù)設(shè)計要求,針對填方段進(jìn)行整平、壓實,保證壓實度滿足施工規(guī)定,隨后進(jìn)行高程測量。再次,完成路表清理工作后,需根據(jù)設(shè)計要求進(jìn)行地基處理,確保基底承載力達(dá)到設(shè)計規(guī)定,且基底具有一定強度。與此同時,還要提前設(shè)置好防排水措施,保證排水通暢。最后,做好原材料質(zhì)量檢測與管理。建筑渣土是建筑廢棄物,應(yīng)根據(jù)工程施工要求,對建筑渣土材料進(jìn)行破碎、分選、剔除,保證其粒徑、組分滿足設(shè)計要求,并優(yōu)化級配。此外,若材料內(nèi)存在泡沫輕物質(zhì)、金屬材料、塑料等雜物,需及時進(jìn)行分離,確保不會影響施工材料的性能和質(zhì)量。
完成施工準(zhǔn)備工作后,需先進(jìn)行測量放樣,根據(jù)設(shè)計樁位準(zhǔn)確確定邊線、中線位置,并將每層邊緣處的設(shè)計標(biāo)高標(biāo)示在兩側(cè)樁上,確保標(biāo)記明顯。建筑渣土向施工場地運送前,需在填料加工場地做好試驗檢測分析,保證填料強度、級配等參數(shù)滿足技術(shù)要求。若填料內(nèi)存在超大粒徑,需提前破碎處理。
填料運輸過程中,需提前做好填料運輸路線規(guī)劃,指派專人負(fù)責(zé)指揮,填料裝入自卸車之后,便可向施工場地運送。一般卸料時,可按照“先低后高”“先兩側(cè)后中間”的順序進(jìn)行。每側(cè)填料鋪設(shè)需進(jìn)行超寬填筑,相比設(shè)計寬度,填筑寬度不得小于0.5m。
攤鋪施工當(dāng)中,先粗平后精平,粗平時可采用推土機,精平時則采用平地機。若發(fā)現(xiàn)粒徑大于規(guī)范要求,需重新進(jìn)行破碎,或人工去除。推土機攤鋪時,必須和自卸汽車卸料方向反向而行,盡可能確保上部是細(xì)集料,便于壓實壓密。攤鋪過程中,建筑渣土表層會流失大量水分,為了保證滿足最佳含水率要求,必須及時補水、灑水,從而確保碾壓密實度。
攤鋪后,應(yīng)保證填料符合最佳含水率要求,說明建筑渣土碾壓、破碎效果良好,有利于后期碾壓施工。因此,在攤鋪和碾壓施工之間的這段時間,必須對建筑渣土填料的含水率進(jìn)行檢測與控制。根據(jù)室內(nèi)擊實試驗確定最佳含水率,并在最佳含水率±2%范圍內(nèi)控制現(xiàn)場含水率。若填料含水率高于這個范圍,需及時晾曬處理;若填料含水率低于這個范圍,則應(yīng)灑水處理。灑水之后,必須進(jìn)行2~4小時悶料,隨后才能進(jìn)行碾壓施工。
碾壓時,可采用振動壓路機,碾壓順序為“由低到高”,直線段則應(yīng)從“兩側(cè)到中間”。曲線段則應(yīng)從“內(nèi)側(cè)到外側(cè)”。碾壓需一層一層碾壓,并分層檢測。初期碾壓速度不宜過快,可控制在2km/h,最大不得在4km/h以上。碾壓過程中,可先采取振動壓路機進(jìn)行1遍靜壓,隨后進(jìn)行1遍弱振,初壓時不得采取振動壓實法。隨后復(fù)壓時,采用強振施工,碾壓遍數(shù)為3~7遍,直至壓實度基本符合施工規(guī)定。終壓時則進(jìn)行1遍靜壓即可。待路基每層填筑高度滿足1.5m規(guī)定時,可采用三邊形沖擊壓路機進(jìn)行10~15遍增強沖擊補壓施工,保證碾壓施工后,壓實度可達(dá)到規(guī)定要求。若部分位置無法達(dá)到要求,可再次進(jìn)行碾壓施工,直至滿足規(guī)定。
碾壓施工中,應(yīng)現(xiàn)場目測檢測,路基表面粗骨料內(nèi)粒徑顆粒較多,需及時就地破碎,或挖除更換,并再次進(jìn)行碾壓施工。每層碾壓施工后,均需觀測其施工情況,保證路基線路順直、曲線圓滑。路基表面無松散材料,平整度滿足施工規(guī)定。
為了驗證建筑渣土在市政道路路基施工中的應(yīng)用效果,可進(jìn)行路基壓實度、壓實沉降差等指標(biāo)檢測,具體如下:
為了檢驗建筑渣土填筑路基時碾壓遍數(shù)、松鋪厚度是否會影響施工質(zhì)量,需要進(jìn)行壓實度試驗檢測,本工程采用灌砂法進(jìn)行壓實度測定。
在本路段2個斷面設(shè)置測點,分別為測點1、測點2。隨后通過振動壓路機進(jìn)行強振壓實,碾壓遍數(shù)設(shè)定為3遍、5遍、7遍。檢測結(jié)果如下:
(1)松鋪厚度為250mm的條件下,壓實度范圍為94.5%~98.1%;
(2)松鋪厚度為300mm的條件下,壓實度范圍為93.4%~95.7%。
由此可見,強振碾壓遍數(shù)越多,壓實度越大。
本工程建筑渣土填筑路基施工,先各進(jìn)行1遍靜壓和弱振施工,隨后進(jìn)行3~7遍強振,最后進(jìn)行1遍靜壓。當(dāng)采用250mm松鋪厚度時,想要達(dá)到94區(qū)、96區(qū)壓實度強振遍數(shù)分別要達(dá)到3遍以上、7遍以上。當(dāng)采用300松鋪厚度時,想要達(dá)到93區(qū)、94區(qū)壓實度強振遍數(shù)分別要達(dá)到3遍以上、7遍以上,在此階段96區(qū)不宜采用300mm松鋪厚度的壓實工藝。
在沉降差檢測當(dāng)中,觀測斷面同樣選擇2個,且每個斷面測點分別設(shè)3個,共6個測點。按照測點布設(shè)情況進(jìn)行建筑渣土填料靜壓施工,用白灰在測點周邊進(jìn)行標(biāo)注,并將鉚釘打入測點位置路基,釘帽需高出路基2cm左右,最后通過水準(zhǔn)儀進(jìn)行初始標(biāo)高、碾壓3遍后高程、碾壓5遍后高程及碾壓7遍后高程的測定。
碾壓施工可以讓建筑渣土填料由一個較為松散的狀態(tài)逐步發(fā)展為致密結(jié)構(gòu),壓實層厚度也會逐步趨于穩(wěn)定,達(dá)到規(guī)定值范圍。通過水準(zhǔn)儀實時檢測不同碾壓遍數(shù)下的高程變化,可以準(zhǔn)確獲取沉降差。通過計算分析所得結(jié)果如下:
(1)松鋪厚度為250mm的條件下,在5~7遍強振碾壓之后,沉降差值在5mm以下,并逐步趨于穩(wěn)定,經(jīng)計算可知,25mm為平均累計沉降,225mm為壓實后厚度,1.1為松鋪系數(shù)。
(2)松鋪厚度為300mm的條件下,在5~7遍強振碾壓之后,沉降差值在5mm以下,并逐步趨于穩(wěn)定,經(jīng)計算可知,27mm為平均累計沉降,273mm為壓實后厚度,1.1為松鋪系數(shù)。
由此可見,在相同部位進(jìn)行7遍碾壓施工,沉降差可控制在5mm以下,且強振碾壓遍數(shù)越多,累計沉降越大,沉降差越小,說明建筑渣土填筑路基后具有良好的壓實效果。
綜上所述,在社會經(jīng)濟高速發(fā)展的今天,建筑渣土等廢棄物越來越多,甚至嚴(yán)重影響了部分人群的正常生活。為了實現(xiàn)建筑渣土再生利用,變廢為寶、節(jié)約資源,可以將其用于市政道路路基填筑施工,從而減少筑路取土開挖量,降低施工成本,保護(hù)環(huán)境。為此,開展市政道路路基工程建筑渣土施工技術(shù)研究具有重要意義。