鄉村公路建渣路面結構的技術性能研究

周 洲

(四川蜀渝石油建筑安裝工程有限責任公司，四川 成都 610017)

鄉村公路建渣路面結構的技術性能研究

周 洲

(四川蜀渝石油建筑安裝工程有限責任公司，四川 成都 610017)

針對川南地區高水量粉質粘土的情況，從再生骨料強度、各層配合比及粒徑要求、彎沉值等方面出發，分析了建渣路面結構技術性能，并將其與傳統路面結構施工工期進行了研究比較，指出鄉村公路建渣路面的結構性能、施工工期較傳統路面結構有一定的優勢。

鄉村公路，建渣路面，結構形式，技術性能

0 引言

改革開放以來，隨著城市建設的發展，我國建渣產量逐年上升，每年產生量達5 000萬t。如果將建渣應用于道路工程，一方面能減少環境污染，另一方面能節約自然資源，減少工程投入。通過在建渣中添加一些材料制作成建渣混合料，將建渣應用到鄉村道路工程路面基層上，不僅滿足道路工程的質量要求，而且節約了道路材料，降低了工程費用，有利于社會經濟的可持續性發展，具有重大的經濟和社會效益，值得深入研究和推廣。

1 建渣路面結構形式

建渣路面就是以建渣代替片石，處治高含水量粉質粘土路基，形成適用于鄉村公路高含水量路基填料路面結構。建渣路面結構形式有兩種，一種是級配建渣做基層，另一種是級配建渣加碎石做基層。建渣路面技術性能體現在路用性能和工期長短。建渣路面結構在江津至納溪輸氣管道施工道路中得到應用。本文將通過現場試驗結果對比，對其技術性能進行分析研究。

2 路用性能分析

2.1 再生骨料強度

1)廢棄混凝土的壓碎值小于35%；

2)廢棄實心磚的壓碎值小于45%。

由于廢棄實心磚的壓碎值大于40%，不能直接用于路面結構之中，需要在再生磚骨料之中加入再生混凝土骨料或者碎石等天然骨料。

2.2 各層配合比及粒徑要求

1)底基層用的是單粒級配的再生混凝土骨料，取9.5 mm～16 mm粒徑組85%～95%，取19.0 mm～26.5 mm粒徑組5%～15%。建渣底基層及結構示意圖見圖1，圖2。

2)基層采用連續級配，各粒徑組取用的百分含量如表1所示。

表1 基層粒徑分布

基層材料有四種方案：

a.采用100%再生混凝土骨料；b.采用再生混凝土骨料加再生磚骨料，通過壓碎值實驗獲得，再生混凝土骨料與再生磚骨料的配比為70∶30～100∶0為宜；c.采用再生磚骨料加天然碎石骨料，通過壓碎值實驗獲得，再生磚骨料跟碎石的配比為60∶40～90∶10為宜；d.采用再生混凝土骨料加再生磚骨料加天然碎石，通過壓碎值實驗獲得，碎石的含量為1%～10%，再生磚骨料的含量為50%～90%(當碎石的含量為1%時，再生磚的最大含量為50%；當碎石含量為10%時，再生磚的最大含量為90%)，其余用再生混凝土骨料填充。

3)面層采用連續級配，各粒徑組取用的百分含量如表2所示。

表2 面層粒徑分布

根據磨耗試驗得出，再生混凝土骨料和碎石的配比為0∶100～40∶60為宜。

2.3 彎沉值

根據現場試驗結果，六種工況試驗段彎沉值如表3所示。

表3 各種工況下試驗段沉降的效果

由表3可知，六種工況下路面彎沉均達到進場公路要求(小于290(0.01 mm))。特別是基層采用再生混凝土骨料、再生磚骨料及碎石拌合料，它更為經濟環保。

3 工期

以長度均為1.2 km，路面寬度均為3.5 m，路基路面設計厚度：路基處理20 cm、路面結構30 cm的鄉村新建公路為例，分析一下建渣路面結構施工和傳統路面結構施工的工期。

3.1 建渣路面結構施工

1)主要施工設備及人員情況。主要施工設備及人員：破碎機兩臺、篩分機一臺、裝載機一臺、挖掘機一臺、自卸車一臺、壓路機一臺、分揀人員15人～20人。2)生產能力。一臺破碎機最大額定效率是20 t/h，建渣密度(以混凝土的密度計)為2.2 t/m3，1 d工作8 h，共兩臺機器，那么1 d最多可以破碎的建渣量為：20/2.2×8×2=145.45 m3。篩分機處理能力為30 m3/h，1 d工作8 h，那么1 d最多能篩分240 m3建渣。拌合工藝可采用裝載機進行，額定斗容量3 m3，以每小時拌合20 m3計，則1 d可拌合建渣160 m3。根據現場施工經驗，采用機械作業，針對建渣路面結構形式，1 d可完成3.5 m寬的道路施工200 m～300 m。

由以上分析可知，各項工藝中，對工期而言，控制性工藝為破碎，1 d最大的破碎量能夠滿足的施工路段長度為(取實際需要破碎的建渣層厚為0.14 m)：145.45÷(0.14×3.5)=296.8 m。若考慮工序銜接、技術間歇等因素，建渣的破碎量按最大值取0.5的折減系數，則1 d破碎量可供施工的路段長度為120 m。由此可繪出施工進度橫道圖，見圖3，由圖可知建渣路面結構施工的工期為12 d。

3.2 傳統路面結構施工

主要施工設備及人員：自卸車一臺、壓路機一臺、裝載機一臺、施工人員50人。

ZL50C型號的裝載機，額定斗容量3 m3，額定裝載質量4 900 kg；EQ3120自卸汽車；XG6207M壓路機。

傳統路面結構施工的控制性工序為手擺片石，根據現場施工經驗，目前1名技術工人手擺片石的效率為6 m2/d～8 m2/d，按路面寬度3.5 m計，1名較為熟練的技術工人手擺片石的進度為沿道路行進方向2.2 m/d。由于片石運到現場后還需進一步的人工加工處理，才能用于施工，在原材料的加工處理上需要花費較長的時間，1名普通工人平均1 d手擺片石進度不會超過沿道路行進方向1.7 m。1 200 m的道路由50個工人來擺，14.2 d可以完成，取15 d。若考慮其他施工工序，如碾壓等，傳統路面結構施工的工期不小于15 d，按15 d計。相比之下，以長度均為1 200 m、路面寬度均為3.5 m、路基處理20 cm、路面結構30 cm的鄉村新建公路為例，建渣路面結構施工比傳統路面結構施工可節省工期：15-12=3 d。按此施工工藝及相應工效，若新建公路總長度為6 000 m，則建渣路面結構施工需52 d，傳統路面結構施工至少需70 d，可節省工期18 d。

綜上所述，建渣路面結構施工比傳統路面結構施工可節省工期25.7%。

4 結語

通過現場試驗結構對比，鄉村公路建渣路面結構的路用性能、施工工期較傳統的路面結構有一定的優勢。1)建渣路面結構有效的將廢棄的建筑垃圾利用起來，一方面減少對天然石材的消耗，有效的減少了建渣對環境的破壞和污染，另一方面節省了處理費用，從而達到了節能減排的目的，改善了我們的生活環境。2)該施工工藝比傳統施工方法節約工期25.7%，從而提高了道路施工的效率，達到降低成本、確保工期的目的。總的來說，本課題的研究對后續的實際工程應用具有實際的指導意義。

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Study on technical performance of construction waste pavement structure in rural road

Zhou Zhou

(SichuanShuyuPetroleumBuildingInstallationEngineeringCo.,Ltd,Chengdu610017,China)

In light of high water silty clay conditions in south Sichuan region, starting from aspects of recycled aggregate strength, mixing proportion, grain diameter demands, and blending value and so on, the paper analyzes technological performance of construction slag pavement structure, compares its construction duration to traditional pavement structure, and finally points out that: comparing to traditional pavement structure, the structural performance and construction technology of rural highway construction slag pavement has certain advantages.

rural highway, construction slag pavement, structural form, technological performance

1009-6825(2015)02-0134-02

2014-11-07

周 洲(1989- )，男，工程師

U416.2

A