論某高速公路磚渣填筑路堤施工技術

彭 哲

（貴州橋梁建設集團有限責任公司,貴州 貴陽 550001）

0 引言

高速公路項目路基填筑多以土方填筑為主，特殊工況下如施工區域土方資源短缺，可以磚渣填筑代替，施工前需對磚渣二次粉碎以降低粒徑，提高材料規范性，再進行攤鋪、平整、初壓、補強后包邊處理，達到路基驗收標準。用廢棄磚渣處理填筑路堤，解決了項目土資源缺乏的難題，縮短了施工工期，節約了施工成本[1]。同時也大大減少了土方開挖，節約了土地資源并實現了建筑垃圾廢物利用的目的，有效保護周邊環境，達到可持續發展目的，符合綠色建筑理念。

1 工程概況

某高速公路新建互通工程約1 365 m，設計范圍K1111+905～K1113+270，由A、B、C、D四個匝道連接貫通，匝道長1 003 m，為L形，公路主線與L形匝道全長3 913 m。該項目路基填筑階段采取磚渣填筑工藝，應用于匝道與連接線路，合計磚渣消耗14萬m3。

2 工藝原理

磚渣填筑路堤首先通過對磚渣進行雜物清理、分揀、人工與機械破碎及機械組合的碾壓補強，再進行包邊封水處理形成路堤[2]。磚渣是由大、小粒徑不等的混凝土塊、砂等建筑材料組成，比例不確定、均勻性差，不能用常規的辦法確定壓實質量，須采用沉降差控制法確定壓實質量。磚渣路堤通過細料嵌縫、機械的振動壓實使磚渣顆粒重新排列、相互擠壓、相互鑲嵌、緊密咬合體積減小、密實度增加，最終使磚渣材料形成了密實體，且強度大幅增加，從而保證路堤的穩定性[3]。

3 施工工藝流程（見圖1）

圖1 磚渣填筑路堤工藝流程圖

4 施工技術要點

4.1 施工準備

（1）機械設備要進行全部檢查，確保性能正常。施工前全面熟悉相應技術文件與要求，結合實地勘測、工程規模、技術要求、工期規定等因素合理調整施工方案。

（2）主要材料及設備見表1及表2。

表1 主要材料

表2 主要施工機械設備表

4.2 磚渣處理

磚渣內雜物多，主要來源于建筑廢物，路基填筑前需做好處理，由專人進行二次粉碎、降低粒徑并清理雜物，提高其規范性。

（1）填料中不能含有腐蝕土、樹根、草泥或其他有害物質，清理鐵條、鋼絲、布條、塑料、樹根、雜草、腐蝕性材料等雜物。

（2）填料最大粒徑不能大于150 mm，對于過大粒徑的混凝土塊等材料用炮機進行破碎，對仍不符合要求的混凝土塊進行二次人工破碎，使其達到規范要求。攤鋪時松鋪厚度控制在每層30 cm。

4.3 堆放平整初壓

磚渣攤鋪時采用“卸上推下”法鋪料，利用推土機進行初壓。

（1）將磚渣鋪平壓實后，運料車后退卸料，料堆成梅花密集型，相鄰料堆間隔6 m，卸料完成后以推土機推平后撒勻，并以平地機找平，對機械設備工作不到位之處，由人工處治[4]。

（2）大型推土機作為磚渣路基初壓設備，壓實土層參考一般土方壓實工藝標準，從外向內碾壓，碾壓時重疊寬度為半個推土機車輪，區域內土層全部壓完，重復碾壓一次，可根據工地實際情況采取縱橫交錯碾壓施工工藝。

（3）碾壓后由測量工程師配合路基工程師測量磚渣料的標高，間隔20 m取斷面，每斷面共計測5點，以測量松鋪厚度，確保初壓質量。保持攤鋪路面厚度小于30 cm。

4.4 壓路機碾壓

壓路機先靜壓路面兩次，達初步穩定效果，碾壓過程按先輕后重、先慢后快，壓路機行駛路線為直線，從路緣向路中心方向行駛，隨后從中心向兩側碾壓形成路拱[6]。

（1）彎道超高坡度設置成單向超高坡度，由彎道一側向另一側碾壓，對向保持一致。

（2）壓路機行間距為40～50 cm，前后區段重疊100～150 cm，區段縱向重疊與前后段一致。

（3）壓實路面后，以小石頭填充縫隙。硬質材質難以機械粉碎的，人工采取其他方式破碎或清除，保持填料粒度小于目標層厚2/3，將填料均勻分布后，以壓路機反復碾壓至路面穩定、平整、填料緊實。

（4）收光碾壓2遍，進行試驗檢測，核實路基填料孔隙率與沉降差，直至相關參數指標符合規范要求。

4.5 補強

為使磚渣路堤達到規定的壓實度，在路堤頂部、路床底部對路基進行強夯。

（1）強夯能量不小于36 kJ，強夯間距2 m，采用梅花形布置，夯擊從路基中線向兩外側進行。夯坑周圍不應發生大隆起，對局部夯坑可采用石渣回填再沖擊碾壓壓實。

（2）沖擊碾壓以非圓形雙輪滾動沖擊結合揉搓碾壓壓實技術，增加對填料的深層壓實能力，改善土層壓實度。

（3）結合實地勘測結果與工地填料屬性，選用三角邊形沖擊壓路機碾壓，沖擊能量為25 kJ，重復碾壓2～3次以達到最佳壓實效果。

（4）在路堤頂部、路床底部在路基強夯前，明確結構物設置標高、施工區域地下管線分布情況，杜絕無證施工，做好安全保障。

（5）擋墻背、橋臺側墻尾部、涵臺臺背2 m內，不得采取強夯與沖擊碾壓作業。

4.6 包邊封水

磚渣填筑路基邊部采用開山毛碴包邊封水處治，每側設置1.6 m寬開山毛碴包邊。

（1）為使磚渣和包邊土更好地形成一個整體，磚渣和包邊土銜接處設置搭接臺階，搭接臺階寬度60 cm，高度40 cm，豎向間隔1.2 m設置一處10 cm孔徑的HPDE排水管，坡度3%；上路堤壓實度不小于94%，下路堤不小于93%。

（2）包邊之后采用噴播植草防護與混凝土預制襯砌拱植草防護，以施工作業情況、噴播材料性能確定噴播植草機械設備，噴播植草的基質料需調整木纖維、草種、水、黏合劑、保水劑等組成比例。

（3）噴播作業者應熟練掌握噴播技術，盡量接近作業面進行噴播，按照固定比例對保水材料、草種、穩定劑等噴播材料進行準確配比，噴播施作需將噴播基質材料噴灑于邊坡形成一定厚度[6]。

5 質量控制

5.1 路基填筑孔隙率要求

路基壓實質量控制標準見表3。

表3 軟質石料壓實質量控制標準

5.2 施工驗收標準

施工驗收時孔隙率應滿足表3的要求，沉降差應＜5 mm，標準差＜3 mm。

5.3 質量控制措施

（1）建立健全質量控制體系。設置項目經理為質量控制小組的主要負責人，組建包括總工程師、技術員、現場施工員、施工班組負責人等人員的專業技術團隊，合理分工強化職責，及時發現并解決問題，進一步提高技術交底工作的效率。

（2）磚渣屬于建筑廢棄材料，里面含有一些建筑垃圾等有害物質，如腐蝕土、樹根、草泥或其他有害物質等，應安排專人清理，確保無上述雜物混在磚渣材料之中，保證材料進場質量，才能進行下一步的施工。

（3）進場時材料存在粒徑過大的問題，填料粒徑超過150 mm的，首先經過機械破碎，安排專人排查，對不符合填筑粒徑的進行二次人工破碎，使其達到施工規范標準。

（4）填筑和壓實時，上、下路堤每層均不超過30 cm。

（5）以14 t重型振動壓路機碾壓路基控制壓實沉降差，碾壓參數需符合規定，控制碾壓強振小于4 km/h，重復兩次碾壓后、核實不同監測點的高程差，需保持沉降差小于5 mm，標準差小于3 mm。

（6）壓實孔隙率控制采用灌水法計算其孔隙率，確保上路堤孔隙率小于20%，下路堤孔隙率小于22%。

（7）質控、技術、采購、物資等相關人員加強原材料、成品、半成品驗收，確保各原材料符合標準規范、性能達標，嚴禁不合格材料進場，以保障項目質量。

6 安全控制措施

（1）建立以項目經理為首的安全領導小組，健全管理體系，落實管理責任，踐行安全管理制度。

（2）在施工前要召開一個交底會議，技術負責人詳細地向施工人員介紹施工工藝、施工的要點、需要注意的地方，保證施工過程順利進行。

（3）施工前要進行例行檢查，保證施工機械都處于正常狀態。

（4）在施工時，保證機械作業由專人負責。在現場設立警示牌。

（5）制定交通安全規則，在現場設立交通安全標志。

（6）以《施工現場臨時用電安全技術規范》為參考，健全用電規章制度并建立安全技術檔案，加強日常防護，開關箱、配電箱用絕緣材料包裹，以防雨防塵，提高安全性，專人、專責監管。

7 環保措施

（1）磚渣材料屬于廢棄物，需要堆放整齊，清理出來的樹根、腐蝕土、草泥安排專人收集，堆放到指定地點并統一清理。

（2）每天定時清理運輸道路，灑水防止揚塵，對周邊環境進行保護。

（3）磚渣運輸的時候需進行覆蓋。

（4）合理施工，采取防塵、降噪措施，避免干擾周圍居民生活。

（5）召開專題會議，普及綠色環保理念，秉承可持續發展原則，增強綠色施工意識。

（6）制定現場環境保護的獎罰制度并嚴格執行，確保施工全過程對周邊環境的影響降到最低。

8 效益分析

8.1 經濟效益

采用磚渣填筑路基解決了取土困難與土方調運的難題，受天氣影響較小，在雨季也可正常全天施工。

該路基工程原計劃5月份完成填筑，采用磚渣填筑路堤施工技術4月份就完成了全幅路基填筑，工期縮短了一個月。磚渣的單價（含運輸費用）為30元一m3，土石方的單價（含運輸費用）為39.5元一m3，同時土石方填筑須進行棄土場征地，征地費用總計45萬元。施工過程中使用磚渣14萬m3，總成本為420萬元，相較于土石方填筑總計節約成本178萬元，具有良好的經濟價值。

8.2 社會效益

磚渣來源于建筑垃圾，以磚渣填筑路堤節約了土地資源，并實現了建筑垃圾廢物利用，有效保護周邊環境，達到可持續發展目的，符合綠色建筑理念。磚渣運輸環節需覆蓋，避免導致二次污染，專人清理磚渣、垃圾、雜物，保護周邊環境。

9 結論

該高速公路互通工程以磚渣填筑路基，實現了建筑垃圾二次重復利用，為磚渣處置提供了新途徑，符合綠色發展理念，契合可持續發展原則。該項目工期提前一個月，項目成本降低178萬元，經濟效益顯著。磚渣填筑路堤工藝施工優勢如下：

（1）通過對廢棄磚渣進行分揀、清理、處置后將磚渣材料用于填筑路堤，解決了路堤填筑土資源缺乏的難題，大大減少了土方開挖與耗用，既節能環保，又顯著節約了成本。

（2）磚渣填筑路堤施工技術受天氣干擾小，施工效率高，施工進度快，工期明顯縮短。

（3）磚渣填筑路堤符合綠色發展理念，為建筑廢棄物重復利用提供了新方向，有效解決了建筑廢棄物難以處置的難題，保護了土地資源，達到節能環保目標。

（4）該施工工藝可應用于高速公路及不同級別公路路基填筑領域。