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量控制方法。

建筑垃圾;路基;填筑;研究

0 引言

為實現社會基礎資源的合理分配和有效利用，倡導節能減排、生態環保的理念，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展進程;對于中小城市或農村而言，建筑垃圾影響工業發展、占用農業耕地。因此，進行建筑垃圾再利用的探索工作對于節約土地資源、促進城市發展具有重要意義。

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，不同的建筑物產生的建筑垃圾不同：舊建筑物在拆除中會產生廢舊磚頭、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，桂柳高速公路永福縣標段占地1275畝，施工周期長、工程量大，工程建設時引起當地社會的較大關注，屬當地基礎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，產生建筑垃圾為314.8萬m3。施工前通過對現場地質條件進行調研，確定了建筑垃圾的具體分布位置，對路基區域實地進行數據勘測，規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，發揮其在路基填筑施工中的價值，應根據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分。對基床底面2m范圍以內深度的路基，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，實施分層填筑的策略，填筑壓實的厚度控制在200mm以內，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，填筑后壓實的厚度控制在250mm以內，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量的檢測計劃，確保施工質量合格。施工現場試驗路段應確定以下幾方面主要參數：碾壓機械、攤鋪方法、含水率控制、碾壓遍數、質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。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，現場委派專人指揮垃圾填料的調配。

（2）測量放樣。運輸車輛和垃圾填料準備好之后可進行現場的實地測量放樣，根據試驗路段的現場情況，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，及時抽干附近區域的積水，防止路基填筑后大范圍沉降情況的發生。

（4）恢復中線。為確保路基填筑施工的質量，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、緩慢進行。如果發現推土機振動異常時，應停止施工進行檢查。

（7）碾壓施工。依據公路的等級和設計標準選用合適的壓路機進行碾壓，碾壓遍數應根據施工現場的具體情況來決定，保證碾壓施工的效率和質量。

（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量具有重要影響，因此，在分析路基填筑的施工質量時，主要研究建筑垃圾填料的主要參數是否達到檢驗標準要求。建筑垃圾填料的主要參數包括顆粒大小、雜物含量、承載比、含水率、干密度、壓碎值、有機質成分和溶鹽含量等，各參數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檢測標準如表1所示，依據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測樁，對路基沉降情況進行單點監測。監測樁采用C20型混凝土樁，兩側的監測樁應布置在距離兩側線路中心約3m位置，如圖3所示。監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測樁，分別選取5個不同位置的監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，路基單點沉降監測數據如表2所示。由表2中各測點的沉降數據可知，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境治理的總體規劃和長遠布局，建筑垃圾的再利用實現了建筑工程領域各類資源的有效調配，達到了集約化、無害化的工程施工目的，為建筑施工企業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測部分，完成了路基單點沉降監測試驗。試驗結果表明，經過參數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]冷發光，何更新，張仁瑜.國內外建筑垃圾資源化現狀及發展趨勢[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].交通節能與環保，2016，12（6）：50-52.