再生料路基填筑施工工藝在高速公路中的應用

杜鵬浩

（石家莊市公路橋梁建設集團有限公司，石家莊 050000）

1 引言

高速公路路基工程具備工期長、難度高、技術要求高等特點，路基填筑質量直接影響著公路的穩定性和安全性，若處理不到位，在公路的在建期或運營期容易產生路基不均勻沉降問題，長時間會導致路面病害。因此，高速公路路基填筑施工質量把控尤為重要。針對高速公路路堤，需要大量的路基填料進行填充壓實，對土石方的需求量往往較大，同時還需配備一定的料場和施工便道，帶來的施工成本非常巨大，所以，就近取得路基填料為施工首選[1]。由于建筑廢棄物具備一定的堅硬度，并且粒徑等級豐富，進行重新加工后可巧妙用于公路路基填筑施工中，達到廢物利用、變廢為寶的效果，同時極大地節約了施工成本。本文主要圍繞再生料路基填筑施工工藝在高速公路中的應用展開研究，并在具體工程中應用。

2 工程概況

某高速公路建設項目里程長達124.649 km，雙向四車道設計標準，設計行車速度為100 km/h，路基寬度為26.5 m，路面設計為瀝青混凝土結構形式。該高速公路全線橋隧比為42.9%，路基工程占比較大，據統計，公路全線路基填筑高度在2～8 m，且填方共計212 萬m3，需要土石方路基填料量較大，另外，由于該高速公路所處山區橫縱坡較大，土石方填料若從外地購買運輸成本高，且運輸不方便，會增加較多的工程投入，不利于項目投資控制和精細化管理。經過勘察，臨近公路所在位置建筑廢棄物較多，若經過嚴格的再生處理可用于路基填筑，節約碎石、混凝土等材料的用量，緩解路基填料供應不足問題，因此，本項目經研究決定采用建筑廢棄物再生料用作路基填料。

3 建筑廢棄物再生料工程特性

結合高速公路路基設計規范相關要求，以粒徑5 mm 為界，結合顆粒的物理力學性能指標，建筑廢棄物可分為一級、二級兩個等級，其中，二級建筑廢棄物無法直接投入高速公路路基填筑施工使用，需先用水泥進行加固處理，將其結構強度提升至規范要求后方可進行施工； 一級建筑廢棄物則可完全充當再生料用于公路工程施工中。

建筑廢棄物內部成分復雜，研究表明，建筑廢棄物中所含有一定含量（5%以內）的有機質及腐殖質，同時還含有含量0.5%以內的易溶鹽，主要為廢棄混凝土塊狀物，用于施工前，可選擇采用石灰或粉煤灰等材料改良處理，有效增強建筑廢棄物的壓實度、路用性能、水穩定性以及抗滲性能等[2]。

建筑廢棄物再生料的施工原理為，首先將建筑廢棄物進行破碎、篩分、除雜質等環節，再設計出一定級配，以此來進行高速公路路基填筑施工。通常情況下，建筑廢棄物再生料在指定場地進行集中生產，到達施工現場后再結合設計最佳含水量進行適當的補水操作[3]，并通過灑水、悶料、補水等一些列工序達到最佳含水量后，再選用壓路機碾壓密實，以提高路基整體承載能力。建筑廢棄物如圖1 所示。

4 建筑廢棄物再生料路基施工技術要點研究

4.1 施工準備

首先，需進行嚴格的路基基底處理，完后應保證驗收合格。同時完善施工過程中的排水系統，將永久性排水設施和臨時排水設施相結合。結合設計要求進行測量放樣，根據路基填筑寬度和高度設計各施工區域所需卸車數量和填料數量。由于建筑廢棄物內部組成復雜，對應的制作工藝也不一致，正式路基填筑施工之前還應進行必要的試驗段施工，以得出正式施工時的碾壓方式、松鋪厚度、碾壓遍數等施工參數[4]。

4.2 填料生產及運輸

本項目選用移動式破碎設備（見圖2）進行建筑廢棄物再生填料生產，將周邊建筑垃圾進行集中收集，再統一加工生產。移動式破碎設備占地面積小，且成本低，生產效率和速度高，可實現場地轉換，可快速生產建筑廢棄物再生料，實現垃圾內部混凝土和鋼筋等材料的完全分離。建筑廢棄物再生料的生產流程可歸納為：破碎—分選—除鐵—細碎—篩分。

圖2 移動式建筑垃圾再生料破碎設備

4.3 布料

布料施工之前，首先需針對路基中樁和邊樁進行現場放樣，將邊樁放樣寬度設定為50 cm，且于邊樁和中樁線上每20 m加設一個標高控制墩，并于控制墩上端灑布白灰，用于標識。結合填筑層壓實厚度、 壓實系數以及運輸車容量等參數計算填料的攤鋪面積，得出各方格內建筑廢棄物再生填料量。建筑廢棄物經加工后按比例與石灰、 粉煤灰等材料充分拌和改良處理[5]。

4.4 填筑與整平

根據試驗檢測，建筑廢棄物再生料經加工、改良后內部的不均勻系數為4～5。因此，現場采用漸進式攤鋪方式進行施工，以避免建筑廢棄物再生料產生離析，首先將建筑廢棄物再生料卸至經初步整平填料面之上，再將第二車填料卸至首車料推平末端，并將首車料未推完處填充滿。選用推土機推移攤鋪填料，使底部離析部分內部自動被細料予以填充，確保整體密實度，避免大粒徑填料產生堆積現象。結合控制墩采用平地機進行精平，順著設計和縱向形成的路線平行縱坡進行整平處理，橫向施作符合設計要求的橫坡，路基表面經整平后需確保無明顯的錯臺[6-7]。需要注意的是，在施工過程中需安排施工人員對現場填料中存在的有機雜質予以清除，確保級配完整。建筑廢棄物再生料路基填筑施工如圖3 所示。

4.5 質量檢測

建筑廢棄物再生料路基碾壓階段中，首先對碾壓前后的高差進行檢測，當松鋪厚度為30 cm 時，不同碾壓遍數的測點沉降差見表1。

表1 不同碾壓遍數的測點沉降差

由表1 數據得出，為控制路基沉降變化，碾壓遍數應選定為4 遍[8]。

建筑廢棄物再生料路基施工完畢后，選取若干具代表性的典型路段進行平整度、壓實度等指標檢測，本項目采用預埋沉降板和水袋法進行檢測，檢測結果見表2、表3。

表3 砂礫卵石土路基表面平整度檢測結果

檢測結果表明，建筑廢棄物再生料路基碾壓施工完畢后，首先其對應的空隙率滿足規范要求，證實了路基的整體穩定性和強度良好。另外，壓實度和平整度均在規范要求范圍內，說明采用的施工技術方案合理可行。

5 結語

本文就再生料路基填筑施工工藝在高速公路中的應用進行了研究，結合實際高速公路路基工程，圍繞建筑廢棄物再生料工程特性、施工技術要點等展開研究，并對其施工質量進行現場檢測。本文研究結果表明，將建筑廢棄物進行重新加工、改良后，可滿足公路路基填筑施工要求，且建筑廢棄物再生料路基的整體穩定性和強度良好，壓實度和平整度均滿足規范要求，有效提高了路基的結構強度和整體穩定性，可延長公路使用壽命，同時有效節約施工成本，保護環境，具有較強的可行性和實用性。