建筑垃圾再生材料填筑路基設計及施工要點

儲 琚

（天津市交通科學研究院，天津300300）

隨著城市化進程的推進，基礎設施建設、棚戶區改造、房地產開發等工程建設產生了大量建筑垃圾[1～2]。這些建筑垃圾露天堆放或填埋處理，不僅占用大量土地資源，也影響城市環境；而將建筑垃圾再生用作筑路材料，一方面能夠解決禁止開山以來的石料短缺問題，另一方面也從根本上解決了建筑垃圾的資源化利用難題[3～4]。目前，主要是從添加穩定劑，增加再生材料強度和整體性的角度出發，開展材料性能研究；而從斷面設計角度出發，對路基整體穩定性的研究很少。

本文從斷面設計角度出發，提出內填建筑垃圾骨料外包黏土的“金包銀”式設計斷面。

1 建筑垃圾再生材料性能及強度分析

建筑垃圾主要包括磚塊、混凝土塊和少部分石塊。按照標準試驗方法要求進行表觀密度、洛杉磯磨耗值、集料堅固性試驗，由試驗結果[5]可以看出：除磚塊的表觀密度和洛杉磯磨耗值外，其他建筑垃圾再生材料的指標均能滿足中下面層用粗集料的技術要求[6]；CBR值能夠滿足路基設計規范的要求，是一種強度較高的路基填筑材料。見表1。

表1 建筑垃圾原材料性能及強度分析

2 路基填筑斷面設計及施工要點

2.1 斷面設計

采用包邊土的方案（俗稱“金包銀”）[7～8]不僅能夠最大限度地利用建筑垃圾再生材料，而且能夠方便地進行邊坡綠化。包邊土采用黏土，寬度取1 m：一方面能夠滿足邊坡穩定性的要求，距邊1.0 m大部分位于土路肩（一般取0.75 m）范圍，能夠很好地避免橫向不均勻沉降；另一方面，施工時包邊土加寬填筑0.5 m，包邊土總的施工寬度為1.5 m，相對于壓路機（一般寬2.5 m左右）來說，具有足夠的壓實寬度，能夠保證包邊土的壓實度，減少“溜坡”病害的發生。包邊土內坡取1∶1.5，外坡取1∶2.0，有利于增加邊坡的整體穩定性，同樣能夠減少“溜坡”病害的發生。封頂土取厚度0.3 m，也就是將上路床采用封頂土來填筑，能夠減少水的滲透，避免橫向不均勻沉降。見圖1。

圖1 “金包銀”式路基填筑斷面形式

2.2 施工方法

采用同步施工法，先攤鋪路堤中心的建筑垃圾再生材料（芯料），再攤鋪外側的包邊土，每層松鋪厚度為25～30 cm。松鋪系數應通過試驗段來確定，初步建議為1.10～1.20[9]，芯料和包邊土可以采用不同的松鋪系數，只要確保壓實后兩者厚度一致即可。

2.2.1 清表碾壓和排水

施工前，對紅線范圍內的水以開排水溝的方式排除，保證適宜進行清表和填前碾壓作業。對路基基底進行表土清除，采用推土機，清表厚度平均值為20 cm，清到硬土為止，然后用平地機刮平。場地清理完成后，進行填前碾壓，密實度達到規范要求。雨水季節需要開挖排水溝，開挖深度宜為0.8～1.0 m、寬度1.0 m左右，以利于機械作業和水溝排水通暢為準。

2.2.2 填料運輸

路基碾壓成型一層后，可以承載大功率雙后橋自卸車運料，表層含水量需要保持在10%～17%，否則容易出現陷車現象，當出現較深車轍時，要用推土機或壓路機及時碾壓平整。

2.2.3 芯料的攤鋪和整平

建筑垃圾再生材料的透水性好，逐層填筑后，水很容易透過砂層從路基坡腳排出；因此，在填筑時可以控制反向橫坡度在1.5%～2.0%。采用履帶式推土機按中心低、兩側高施作，形成“鍋底”形。攤鋪粗平，松鋪厚度不超過規定要求后，先灑水至粒料的表層含水量≮10%，再用平地機仔細整平，整平結束后，立即采用壓路機碾壓。對于局部含水量偏低的部位（主要是路側），在壓實前或壓實過程中可采用水車補水至最佳含水量。

2.2.4 包邊土的運輸和整平

建筑垃圾再生材料整平后，進行包邊土施工。土方的挖、裝、運均為機械化，一般采用挖掘機配備自卸汽車運土，按每延米用土量嚴格控制卸土，采用裝載機、挖掘機攤鋪，平地機整平。包邊土分層填筑，嚴格按照中樁和邊樁上標示的標高線控制每層的松鋪厚度，攤鋪時，按照設計要求控制好縱坡和橫坡的坡度。包邊土加寬填筑0.5 m，完成后采用人工配合挖掘機削坡、修整。

2.2.5 灑水

灑水，先兩側、后中心，碾壓前表面應無積水，碾壓過程中表層材料應不液化、不松散。

2.2.6 碾壓

填筑面采用平地機仔細整平后，確保包邊土和芯料處于最佳含水量范圍，壓路機由路基兩側向中心碾壓，速度控制在2～4 km/h，推薦采用高頻率、低振幅、直線進退法進行碾壓；碾壓時，壓路機往返輪跡重疊≮1/3鋼輪寬，全路寬碾壓完成為一遍。一般采用20 t壓路機，振動碾壓8～10遍，壓實度能夠達到設計要求。一層路堤壓實完成后，檢測壓實度和沉降差，滿足要求后，施作上一層。填筑路堤分層搭接，上下層錯開，搭接階梯寬度≮2 m，分層壓實。

2.2.7 封頂土施工

包邊土施工完畢后，進行封頂土層的填筑和包邊土的削坡。封頂土的填筑和壓實施工方法與包邊土類似。

3 施工質量控制

施工質量檢測是路基使用性能保障的必要手段，路基施工過程的檢測內容和檢測標準見表2。

表2 路基施工質量檢測項目及標準

續表2

4 結語

將建筑垃圾用作筑路材料是資源化利用的重要途徑。本文詳細介紹了“金包銀”式路基填筑斷面的設計與實現方法，為建筑垃圾再生材料用作路基填筑材料提供了新的思路，對建筑垃圾的資源化利用和降低路基建設造價具有重要意義。