馬志強(中鐵二十局集團第五工程有限公司,云南 昆明 650200)
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論建筑垃圾在處理城鎮(zhèn)道路濕軟地基的可行性
馬志強
(中鐵二十局集團第五工程有限公司,云南昆明650200)
摘要:針對城鎮(zhèn)道路濕軟地基,提出用級配建筑垃圾處理方案。通過試驗段確定了采用建筑垃圾處理軟基的分層填筑厚度,壓實系數(shù)及壓實參數(shù)。在建筑垃圾頂面做80cm路床,最終路床頂面彎沉值為156.4(0.01mm),小于設計要求的231.2(0.01mm)。試驗段處理結果表明:級配建筑垃圾在處理城鎮(zhèn)道路濕軟地基具有可行性。
關鍵詞:城鎮(zhèn)道路;建筑垃圾;濕軟地基;處理;可行性
隨著我國城市化進程的加速,建筑垃圾也在日益增多,而如何更好地利用,變廢為寶,也是人們一直不斷研究的課題。利用建筑垃圾處理濕軟土基,有利于建筑垃圾的消化及再利用[1]。本文中所說建筑垃圾,特指房屋拆除后產(chǎn)生的磚塊、混凝土塊等經(jīng)過粉碎加工,具有一定的粒徑及級配。
某市政道路位于西咸新區(qū)國際文化教育園內(nèi),道路總長度為2967.7m,機動車道寬11.5m。K1+ 480-K1+640段右幅機動車道原為蔬菜大棚,土基受灌溉影響,地質(zhì)條件差。經(jīng)對現(xiàn)場土做實驗分析,天然含水量為21.3%,最佳含水量9.6%,天然含水量大于最佳含水量11%以上,判定為濕軟地基。從經(jīng)濟型及環(huán)保型角度出發(fā),決定以該段作為試驗段,采用建筑垃圾進行處理。
擬分兩層施工,第一層起到擠淤穩(wěn)住軟土作用,采用粒徑為10~20cm建筑垃圾,壓實厚度20cm;第二層起繼續(xù)穩(wěn)定及填補第一層空隙作用,采用粒徑5~10cm建筑垃圾,壓實厚度20cm。共處理40cm。
2.1機械選型及勞力組織
2.1.1機械配置
山東臨工RS8220自行式壓路機一臺,擊振力44T,上海TY220推土機一臺,柳州建工裝載機ZL50C一臺,小松挖掘機PC220-6一臺,平地機一臺。
運輸車輛:25T自卸車10輛。
2.1.2人員組織
現(xiàn)場機械調(diào)度1名,技術員、試驗員各1名,機械司機15名,雜工5名,施工員1名,主管工程師1名,路基隊隊長1名,機械班組長2名。
2.2過程控制敘述
1)在填料前對已翻挖至濕軟地基處理設計標高地面進行靜壓。標高、橫坡等報檢合格后,恢復邊樁(每20m一個)。邊樁用高1.5m的5×3cm的木條制作。用紅、白油漆相間涂飾(每20cm一格),并注明里程樁號,人工掛線控制建筑垃圾級配料層厚和填寬。
2)在邊線右側(cè)挖一條臨時排水溝,保證溝內(nèi)排水暢通,無積水浸泡路基[2]。根據(jù)處理厚度進行分層,依此試驗段存在擠淤沉降部分共分2層進行回填。
3)在指定位置埋設沉降板,共計4處,用于控制填料后及進行擠壓后沉降量觀測。同時在沉降板處插一紅旗標識,提醒作業(yè)人員注意,以保護沉降板。
4)按自卸車每車容量,25cm的松鋪厚度,每8m單幅機動車道卸1車,交底給現(xiàn)場指揮布料人員。為便于起坡,卸車時靠中間綠化帶卸車,1.5%的橫坡一次調(diào)出。松鋪厚度每層25cm一個斷面,事先相對邊樁選定測點,測前后高差。
5)上海TY220推土機整平,小松挖掘機PC220-6一臺及人工配合,整平從線路中線向外側(cè)進行,要有專人指揮,上料和整平過程中安排3~4人對粒徑大于20cm的塊料進行破碎。
6)山東臨工RS8220自行式壓路機壓實:碾壓由兩側(cè)向中間進行,靜壓速度宜慢。以通過16t以上振動壓路機進行壓實試驗,當壓實層頂面穩(wěn)定,不再下沉(無輪跡)時,可判為密實狀態(tài)。
7)沉降測量,路基填筑期間,采用DSZ2水準儀進行填筑前后測量。因第一層下面原狀地面土為濕軟地基,比較松軟,屬于擠淤部分,碾壓后部分建筑垃圾擠入原土,導致第一層壓實后,無法確認第一層建筑材料松鋪系數(shù),松鋪系數(shù)由第二層進行試驗得出,并用于控制第一層沉降量計算[3]。見表1,2。

表1 壓實前后距路面高度測定 單位:m

表2 松鋪厚度與壓實厚度測定 單位:m
2.3試驗結果
2.3.1壓實度
對級配良好的建筑垃圾,采用山東臨工RS8220自行式壓路機經(jīng)過5遍靜壓試驗,當靜壓2遍以后,整體穩(wěn)定性是較好,通過16t振動壓路機進行壓實試驗,壓實層頂面穩(wěn)定,不再下沉(無輪跡),為密實狀態(tài)。除局部地基較軟部分需根據(jù)現(xiàn)場情況加深處理[4]。但若分布不均勻,全是細粒料或粗骨料則很難達到規(guī)定值,所以最關鍵的是填料級配。由于建筑垃圾大顆粒居多,若第二層建筑垃圾混合料含水量偏小,其中的細料則難以碾壓成型,路層整體松散。因此對于嵌縫細料或土應適當提高含水量,這樣有利于增強碾壓效果。
2.3.2平整度
鑒于建筑材料的特性,填料整平采用推土機進行,人工跟班配合,由于填料材質(zhì)不均勻,在推土機平整完后,壓路機先靜壓一遍,人工用小斗車裝料對坑洼地段進行填補,然后再繼續(xù)碾壓。在封頂層,人工掛線進行調(diào)整,以確保平整度符合要求[5]。
2.3.3層厚控制
首先控制每平方上料方量,其次控制好平整度,碾壓前抽樣檢測松鋪厚度,對超限的應重新進行平整。
經(jīng)過以上分析,確定以下施工參數(shù):碾壓遍數(shù)靜壓不少于2遍,松鋪厚度20~25cm。
通過試驗路段的施工,對市政工程施工中的建筑垃圾處理濕軟地基質(zhì)量控制有以下幾點體會:
1)填料的選材及級配很重要。每層壓實的全寬,必須使用同一種填料,對于級配不合理的建筑垃圾,應予以現(xiàn)場處理或清退,為保證壓實質(zhì)量及有效壓實寬度。
2)濕軟路基處理頂面平整度對上層壓實度的影響不容忽視,若下層的平整度差,則上層的松鋪厚度的控制很難掌握,在同等的碾壓條件下,較薄部分壓實度已達到,而厚度超標的位置卻有欠缺,這樣,壓實的檢驗結果往往不能真實地反映路基壓實的實際狀況。因此,對第二層施工時必須采用推土機粗平,人工配合的方法來控制壓實層的厚度和平整度,來確保壓實度的合格率。
3)濕軟地基采用建筑垃圾處理在實際操作中可采用觀察法來初步判斷。經(jīng)過5遍靜壓試驗,當靜壓達到2遍后,通過16t振動壓路機進行壓實試驗,壓實層頂面穩(wěn)定,不再下沉(無輪跡),為密實狀態(tài)。
4)經(jīng)過濕軟地基處理后,
所采用的3%水泥+5%生石灰對現(xiàn)場土改良后回填路床部分,經(jīng)過對三個車道彎沉試驗檢測,均滿足設計路床頂彎沉值。
5)由于建筑垃圾是一種滲水性材料[6],在施工中,須確保橫坡防止路基層面積水,必須重視雨后復壓,它的作用可能比正常碾壓時的效果好幾倍。
終上所述,城鎮(zhèn)道路中采用級配建筑垃圾處理濕軟地基是可行的[7]。近年來國內(nèi)新建、改建城鎮(zhèn)道路里程每年達數(shù)萬千米,如果在遇到濕軟地基時,都能用建筑垃圾處理,將具有較高的經(jīng)濟、社會、生態(tài)效益[8]。
參考文獻:
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[2]中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設部.CJJ-2008,城鎮(zhèn)道路工程施工與質(zhì)量驗收規(guī)范[S].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2008.
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