建筑廢棄物磚渣在高速公路軟基換填處治中的應(yīng)用

朱遠鋒

（廣東華路交通科技有限公司，廣州 510420）

1 引言

汕湛高速公路云浮至湛江段吳川支線項目起始樁號為K0+000～K30+457（建設(shè)過程中經(jīng)優(yōu)化設(shè)計，起始樁號變?yōu)镵6+395～K30+457），項目全長24.062 km，全線共設(shè)軟土路基85 處。其中，清淤換填段落共計57 處，長度約6 100 m，軟基換填設(shè)計深度0.7～4.4 m，平均換填深度約2.6 m。項目所在區(qū)域道路建筑材料資源（砂、碎石、水泥等）緊缺、價格浮動大，隨著我國城市建設(shè)工作的深入開展，舊路翻新、舊城改造等大量工程中產(chǎn)生了非常多的建筑廢物，筑路材料如何再生利用以達到節(jié)能環(huán)保、技術(shù)可行，成了當今工程建設(shè)領(lǐng)域關(guān)注的熱點。

2 磚渣的應(yīng)用背景

在本項目中為了更好地實現(xiàn)對建筑廢棄物磚渣的具體應(yīng)用，同時落實《住房城鄉(xiāng)建設(shè)部關(guān)于開展建筑垃圾治理試點工作的通知》（建城函〔2018〕65 號）、廣州市住房和城鄉(xiāng)建設(shè)委員會、廣州市城市管理委員會、廣州市交通委員會、廣州市水務(wù)局、廣州市林業(yè)和園林局關(guān)于印發(fā)《廣州市建筑廢棄物再生建材產(chǎn)品推廣使用辦法的通知》（穗建規(guī)字〔2018〕3 號）文件精神，本項目軟基換填施工填料采用建筑廢棄物磚渣。

本項目所處湛江市吳川市，該地區(qū)石料資源匱乏，當?shù)毓こ探ㄔO(shè)也有部分項目采用磚渣作為地基處理材料進行應(yīng)用。因湛江市吳川機場建設(shè)需要，新機場選址紅線范圍內(nèi)須拆除大量建筑房屋，預(yù)計將產(chǎn)生幾十萬立方米磚渣，為軟基換填提供填筑料源保障。

3 磚渣的材料特性

本項目建筑廢棄物磚渣主要由紅磚、廢棄混凝土塊、砂漿碎屑等組成，通過室內(nèi)試驗數(shù)據(jù)表明，磚渣具有較高的強度、硬度及沖擊性強、耐磨性高、耐水性好，同時具備較強的性價比。在應(yīng)用效果上，磚渣與其他建筑材料相比具備明顯的成本和質(zhì)量優(yōu)勢特征，在項目中應(yīng)用效果優(yōu)于粉性土、砂土、石灰土以及濕黏土，化學(xué)與物理穩(wěn)定性較強。

4 磚渣在軟基換填處治中的施工工藝及應(yīng)用

4.1 磚渣的分揀工作

用于軟基換填的磚渣，需要在原料收集現(xiàn)場拆除過程中對其中的生活垃圾、塑料、金屬材料、木質(zhì)材料、腐殖質(zhì)、泡沫、輕物質(zhì)等雜質(zhì)進行分離[1]，嚴禁使用有機質(zhì)、易溶鹽超過允許含量以及液塑限指標不合格的磚渣填筑路基。對于粒徑大于30 cm 的磚渣，材料進場后采用挖掘機炮頭進行破碎，確保填料粒徑符合要求。

4.2 磚渣填筑前準備工作

施工單位技術(shù)負責人組織相關(guān)技術(shù)人員對施工圖設(shè)計文件、軟基處理路段施工組織設(shè)計進行現(xiàn)場復(fù)核，在具體施工前，落實好軟基換填施工段落的各項工作，做好試驗檢測、頻率方法、質(zhì)量評定、施工工藝等的技術(shù)交底。技術(shù)人員需充分了解和領(lǐng)會設(shè)計圖紙的設(shè)計意圖與設(shè)計要領(lǐng)，熟悉技術(shù)流程和掌握設(shè)計規(guī)范，為后期施工奠定堅實的基礎(chǔ)。

對軟基換填地段進行場地清理，挖除表層腐殖土，清除樹根，將表土及非適用性土運至指定棄土場。軟基處理前，須做好臨時排水設(shè)施，紅線內(nèi)設(shè)置多道縱橫向排水溝，紅線外分級設(shè)置集水井，并采用大功率抽水機集中排水、降低水位，避免浸泡軟化地基。

4.3 磚渣填筑施工

1）總體施工工藝流程：換填基底標高測量→建筑廢棄物分揀→填料攤鋪、平整→靜壓→沉降觀測點布設(shè)→振動碾壓→沉降差觀測（合格可進行下層填筑，不合格繼續(xù)振動碾壓，直至合格為止）。

2）測量放樣：基坑收方完成后，利用全站儀或GPS 按照每20 m 一個斷面放出邊樁和中樁，并測出各放樣點標高。

3）布料、攤鋪平整填料：現(xiàn)場堆料間距約5 m，布料完成后采用推土機整平填料，通過在放樣樁上掛線控制松鋪厚度，局部難以平整的可采用挖掘機配合找平，松鋪厚度按照50 cm 控制。

4）松鋪頂部標高測量：填料整平完成后，對各放樣點標高數(shù)據(jù)進行采集，計算出實際松鋪厚度。

5）碾壓：通過20 t 壓路機進行填料平整之后，依照先弱后強、先靜后動的原則展開碾壓工作，重疊輪寬約1/3～1/2，通過錯進退進的方式實現(xiàn)對碾壓速度的有效控制，為了實現(xiàn)更好的壓實效果，速度控制在2～2.5 km/h。碾壓工藝流程如表1所示。

表1 碾壓工藝流程

6）沉降觀測點布設(shè)說明：（1）布設(shè)密度：基于沉降觀測點來看，在每400 m 處出現(xiàn)1 個斷面，在每個斷面上設(shè)置3 個點。（2）布設(shè)時間：沉降觀測點在一遍弱振后進行布設(shè)，減少因碾壓導(dǎo)致觀測點布設(shè)標記位置偏移的可能性，沉降點布設(shè)完成后，應(yīng)準確測量并記錄其坐標。（3）布設(shè)方法：布設(shè)沉降觀測點時，在預(yù)先確定的位置附近選擇嵌擠較為密實、較完整的混凝土塊或紅磚塊進行布設(shè)，采用紅油漆標記好觀測點位置。（4）沉降差確定：沉降差采用四等水準測量，首次測量、計算沉降差之前，需復(fù)核沉降觀測點是否因碾壓產(chǎn)生水平位移，發(fā)生水平位移的觀測點可通過全站儀進行校正。（5）碾壓效果判斷：根據(jù)DB41/T 1193—2016《建筑廢棄物填筑路基施工技術(shù)規(guī)范》，當相鄰兩遍碾壓沉降差≤5 mm 時，即可判定為碾壓密實，同時可通過觀測碾壓面是否存在輪跡輔助判斷碾壓效果。

4.4 填筑質(zhì)量控制要求

1）確定每一段路基壓實層的工藝流程與工藝參數(shù)，實現(xiàn)對壓實過程中的有效控制，通過對沉降差指標的確定實現(xiàn)對壓實質(zhì)量的有效檢測。

2）在完成對高程的整修設(shè)計之后，對建筑廢棄物路基進行填筑，其施工質(zhì)量情況應(yīng)符合表2 中的規(guī)定內(nèi)容。

表2 磚渣施工質(zhì)量指標要求

3）嚴格按照“第1 遍靜壓+第2 遍弱振+第3 遍強振，測高程+第4 遍強振，測高程計算沉降差……第n 遍強振，直至沉降差滿足要求+第n+1 遍靜壓”的碾壓工藝進行施工，壓路機噸位不得小于20 t，特別要加強半填半挖、路基邊部等部位的碾壓控制，確保最終相鄰2 次碾壓后的高程差滿足≤5 mm的要求，具體數(shù)據(jù)成果如表3 所示。

表3 K13+810～K13+920 段磚渣軟基換填試驗段碾壓遍數(shù)與沉降差關(guān)系成果表

基于表1 中內(nèi)容可以看出：松鋪厚度按照50cm 控制，碾壓方式按照“靜壓1 遍+弱振1 遍+強振3 遍+靜壓1 遍”的碾壓組合，高程差X=2.1mm≤5mm，相應(yīng)的松鋪系數(shù)為50.5/42.7=1.18。

5 效益分析

5.1 社會效益

利用建筑廢棄物磚渣施工，有效地解決了城市升級改造過程中產(chǎn)生的大量建筑廢棄物，使磚渣變廢為寶，得到循環(huán)利用[2]，同時減少土地征用，降低借方數(shù)量，節(jié)約城市土地資源，節(jié)約項目資金，提高工程建設(shè)速度，具有良好的社會效益[3]。

5.2 經(jīng)濟效益

利用建筑廢棄物磚渣作為軟基換填材料，不僅減少土地征用資金，降低路基借方數(shù)量，而且原材料價格相比原設(shè)計材料價格便宜，在成本方面約節(jié)省了1 980 萬元，提升了整個工程項目的性價比，增強了其經(jīng)濟效益。

5.3 環(huán)保效益

利用建筑廢棄物磚渣進行軟基換填處治，施工工藝成熟且技術(shù)可靠，相對比傳統(tǒng)軟基換填處治方法，節(jié)省了土地征用數(shù)量，有效降低揚塵污染，減少對植被的破壞，真正做到科學(xué)施工、綠色施工、文明施工，對環(huán)境保護起到積極作用。

6 結(jié)語

本項目于2018 年8 月22 日正式開工，2021 年6 月17 日順利通過交工驗收，2021 年6 月30 日正式建成通車。通過實踐證明，該建筑廢棄物磚渣對確保工程質(zhì)量、加快建設(shè)進程、節(jié)約建設(shè)投資、增強環(huán)保質(zhì)量等方面較傳統(tǒng)軟基換填處置方式具有很大的優(yōu)越性。

本項目建筑廢棄物磚渣軟基換填處治于2018 年10 月開工，至2020 年6 月全部結(jié)束。在施工過程中，參建單位嚴格按照批復(fù)的試驗參數(shù)，通過精細化管理和全過程管控等手段，圓滿完成了全部建筑廢棄物磚渣軟基換填處治工作，施工質(zhì)量符合要求，達到了預(yù)期的效果。