趙瑋棟
(山西省工業設備安裝集團有限公司,山西太原 030032)
基于社會經濟逐步發展的大背景下,國內建設工程事業發展迅速,但同時也帶來嚴重的環境污染問題及資源浪費問題。為了達到“節能降耗”“綠色施工”的目標,國家相關部門對建設工程施工提出越來越高的要求[1]。而對建筑固體廢棄物再生骨料來說,其具備再循環利用的價值,可廣泛應用到一些道路基層項目施工中,從而在實現建筑垃圾再生利用的基礎上,使道路基層項目施工的質量得到有效保障。由此可見,本文圍繞“建筑固體廢棄物再生骨料在道路基層中應用”進行分析具備一定的價值意義。
本文以國內某道路基層工程施工項目為例,道路全長為1100m,道路紅線寬為50m;分為A、B 兩段機動車道,其中A 段機動車道寬為24m,輔導左、右兩側各為7m;B 段機動車道寬16m;水穩料數量28000m2,設計厚度48cm。具體的設計要求包括:①水穩料1 周無側限抗壓強度需控制在4.5MPa;②壓實度需控制在大于等于98%;③設計彎沉值需控制在31.91(0.01mm)。
此外,為了使建筑固體廢棄物再生骨料能在道路基層得到合理科學地應用,需科學優化設計建筑固體廢棄物再生骨料配合比,掌握建筑固體廢棄物再生骨料施工細節,落實施工過程各項質量控制要點等。
將建筑固體廢棄物選擇好之后,需進行簡單的破碎、篩分處理,分為:1 號料(9.5~31.5mm);2 號料(0~9.5mm),機制砂的摻粒徑小于4.75mm,然后將水穩料配制好。經檢測結果顯示:1 號料、2 號料的表觀密度分別為2610kg/m3、2640kg/m3,機制砂密度為2590kg/m3;1 號、2 號骨料壓碎值分別為 30.8%、30.9%,與相關規范要求相符。
配合比涉及要點如下:
(1)在配合比涉及期間,詳細分析1、2 號再生骨料、機制砂的顆粒級配;然后以基層水泥穩定碎石混合料級配范圍要求作為標準,結合《公路路面基層施工技術規范》(JTJ 034—200)、《公路工程骨料試驗規程》(JTGE 42—2005)中的有關規范標準,對基層水泥穩定層混合料的級配曲線加以明確,明確級配上限、級配下線、級配設計三者之間的關系。
(2)結合上述設計要求,即:基層水穩料7d 無側限抗壓強度需控制在4.5MPa;通過適配之后,選取濃度為6%~8%的水泥劑量,采取重型擊實成型法,明確各組水泥穩定碎石混合料的最佳含水量、最大干密度。通過實驗發現,經振動成型法設計獲取的水泥穩定碎石混合料指標,與現場施工相同;與此同時通過振動成型法得到的混合料最大干密度,為靜壓成型法的1.02~1.04 倍。本次選擇設計結果1.03 倍,實現對現場壓實度的有效控制。
(3)根據水泥穩定碎石混合料基層級配曲線、最優化的含水量與最大干密度標準為依據,進一步對于水泥劑量,以5%~8%的比例進行試配,1 號料、2 號料分別為49%、17%,機制砂為34%,進一步進行試配處理;然后把水泥穩定碎石混合料1 周靜壓成型強度維持在3.25~5.21MPa 之間。倘若水泥用量為7%,那么水泥穩定碎石混合料1 周靜壓強度為4.79%MPa,與上述設計標準要求相符。此外,因配合比骨料為干燥狀態,吸水率比較高,含水量對配合比會產生比較大的影響;因此,在水穩料拌合情況下,需結合現場粗、細骨料的含水率,然后合理調整配合比[2]。
結合上述配合比設計發現,在4.5MPa 水泥穩定碎石混合料情況下,最優化含水率為12.9%。對水泥穩定層混合料進行攪拌之前,需嚴格檢驗料場內各類骨料的含水量,確保外加水與天然含水量之和稍微高于最佳含水量,進一步結合當天各個時間段的氣溫情況,然后采取合理的調整措施;針對水泥劑量,有必要根據規范的配合比標準,嚴格控制。拌合作業開始之后,在出料階段,需進行取樣檢查,判斷和設計配合比是否適合[3]。此外,在正式生產以后,間隔1—2h 進行拌合情況核實,并抽檢配合比與含水量,判斷是否存在發生改變的情況。
在輾壓混合料攤鋪施工作業開展前期,有必要對下承層采取清潔處理,將雜物處理干凈之后,將適量的水灑上,保持濕潤狀態;同時,對路拱橫坡的厚度及高度進行嚴格控制,保證和設計要求相符。采取平地機攤鋪之后,針對粗、細骨料離析現象,由專人進行消除處理,但不能把邊緣的粗骨料撒布在已鋪攤完好的骨料之上。對水泥穩定級配碎石基層混合料,其壓實度需維持在大于等于98%范圍,無側限抗壓強度則需維持在大于等于4.5MPa 范圍,設計彎沉值維持在 31.91(0.01mm)。
并且,基于混合料施工期間,需以標準試驗為依據做好相應的施工操作,需短于標準試驗提供的延遲時間;倘若測有異常狀況出現,針對鋪筑后的相應段落,不合格的工程要進行處理。當工地氣溫低于5℃的情況下,不能實施水泥穩定碎石基層施工作業,且施工過程需關注氣候變化,避免混合料遭遇雨水淋濕,需將防雨塑料布準備好,預防驟然降雨的情況[4]。如果混合料受到雨水過度浸濕,則需進行作廢處理。
此外,需采取相應的試驗,明確骨料的松鋪系數,然后明確松鋪厚度。使用平地機攤鋪混合料的條件下,將松鋪系數維持在1.25~1.35 范圍。通過平地機的使用,或采取其他適宜的機具,將混合料均勻地在預定的寬度上鋪攤好,表面需保持平整;針對具備相關規定的路拱,需分兩層攤鋪,需針對拉毛與灑水泥漿作業做好相對應的處理,確保上層和下層之間連為一體,保證水泥穩定碎石基層施工的質量。
整形處理后,倘若混合料的含水量和最優化含水量相等,或者稍高于最佳含水量,則及時采取大于12t 的三輪壓路機及振動壓路機,進行碾壓作業。對直線與未設置超高的平曲線段,從兩側路肩起朝路中心進行輾壓處理。在設置有超高的平曲線段,從內側路肩朝外側路肩輾壓;基于輾壓期間,后輪需重疊一半的輪寬,且后輪需超過兩段接縫部位。后輪壓完路面全寬,即為1 遍;輾壓至要求密實度暫停,通常需輾壓6~8 遍,需保證表面無明顯輪跡;除此之外,基于壓路機輾壓速度層面,前2 遍選擇1.5~1.7km/h 的速度;之后則選擇2.0~2.5km/h 的速度進行。
接縫分為橫縫和縱縫,需采取有針對性的處理方法,具體為:①橫縫。在處理過程中,針對兩作業段的銜接位置,需將拌合搭接好;首段拌合之后,預留下5~8m 不輾壓;在第二段施工之前,之前沒有輾壓的部分,與第二段共同拌合整平,進一步共同進行輾壓處理;②縱縫。有必要避免出現縱向接縫的情況,在需要分2幅鋪筑的情況下,縱縫需實施搭接拌合處理方式;前一幅全寬輾壓密實;在后一幅拌合的條件下,需把與前幅邊部大概30cm 位置進行搭接拌合操作,整平以后,再實施輾壓密實處理操作。
根據工程作業要求,需在每一段輾壓完成之后,加強壓實度檢查,檢查合格之后,需及時進行養護作業[5]。對于基層,其養護期需在1 周及以上;針對水泥穩定土層,采取瀝青乳化液養護操作。除此之外,在養護作業開展期間,有必要落實封閉交通施工作業,確保施工避免干擾,并保證施工的安全性。
為了保證建筑固體廢棄物再生骨料施工的質量,需加強施工質量控制。具體質量控制要點涉及:①針對拌合完好的混合料實施取樣處理,進一步做好相對應的滴定試驗,做并做好水泥劑量檢測作業,保證與配合比水泥含量的要求相匹配;②基于壓實度檢測過程中,實施“4 處/200m”檢測模式,每處每車道檢測1 點,共檢測72 處;經檢測結果顯示器壓實度大于等于98%,與設計規范標準要求相符;③在鉆芯檢驗方面,根據1000m2選取三個點進行檢驗作業,共選擇芯樣84 組,選取芯樣完整無缺,層間連接緊密,其厚度與設計規范標準要求相符;④在無側線抗壓強度檢測方面,每2000m2選擇1 個點,1 次選擇80kg 的熟料取樣,共選取14 各點進行試驗,經檢測結果顯示抗壓強度均值是5.32MPa,符合相關設計規范標準要求。
綜上所述,在道路基層中,建筑固體廢棄物再生骨料的應用需結合工程項目實際情況,合理設計配合比,做好材料檢驗及配合比設計作業,進一步把控施工要點,包括:拌合、攤鋪、輾壓、接縫以及養護等。此外,需加強施工質量控制,使建筑固體廢棄物再生骨料得到合理科學應用,進一步全面提高道路基層施工的效率、質量及安全性。