周 洲

(四川蜀渝石油建筑安裝工程有限責(zé)任公司，四川 成都 610017)

鄉(xiāng)村公路建渣路面結(jié)構(gòu)的技術(shù)性能研究

周 洲

(四川蜀渝石油建筑安裝工程有限責(zé)任公司，四川 成都 610017)

針對川南地區(qū)高水量粉質(zhì)粘土的情況，從再生骨料強(qiáng)度、各層配合比及粒徑要求、彎沉值等方面出發(fā)，分析了建渣路面結(jié)構(gòu)技術(shù)性能，并將其與傳統(tǒng)路面結(jié)構(gòu)施工工期進(jìn)行了研究比較，指出鄉(xiāng)村公路建渣路面的結(jié)構(gòu)性能、施工工期較傳統(tǒng)路面結(jié)構(gòu)有一定的優(yōu)勢。

鄉(xiāng)村公路，建渣路面，結(jié)構(gòu)形式，技術(shù)性能

0 引言

改革開放以來，隨著城市建設(shè)的發(fā)展，我國建渣產(chǎn)量逐年上升，每年產(chǎn)生量達(dá)5 000萬t。如果將建渣應(yīng)用于道路工程，一方面能減少環(huán)境污染，另一方面能節(jié)約自然資源，減少工程投入。通過在建渣中添加一些材料制作成建渣混合料，將建渣應(yīng)用到鄉(xiāng)村道路工程路面基層上，不僅滿足道路工程的質(zhì)量要求，而且節(jié)約了道路材料，降低了工程費(fèi)用，有利于社會經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)性發(fā)展，具有重大的經(jīng)濟(jì)和社會效益，值得深入研究和推廣。

1 建渣路面結(jié)構(gòu)形式

建渣路面就是以建渣代替片石，處治高含水量粉質(zhì)粘土路基，形成適用于鄉(xiāng)村公路高含水量路基填料路面結(jié)構(gòu)。建渣路面結(jié)構(gòu)形式有兩種，一種是級配建渣做基層，另一種是級配建渣加碎石做基層。建渣路面技術(shù)性能體現(xiàn)在路用性能和工期長短。建渣路面結(jié)構(gòu)在江津至納溪輸氣管道施工道路中得到應(yīng)用。本文將通過現(xiàn)場試驗(yàn)結(jié)果對比，對其技術(shù)性能進(jìn)行分析研究。

2 路用性能分析

2.1 再生骨料強(qiáng)度

1)廢棄混凝土的壓碎值小于35%；

2)廢棄實(shí)心磚的壓碎值小于45%。

由于廢棄實(shí)心磚的壓碎值大于40%，不能直接用于路面結(jié)構(gòu)之中，需要在再生磚骨料之中加入再生混凝土骨料或者碎石等天然骨料。

2.2 各層配合比及粒徑要求

1)底基層用的是單粒級配的再生混凝土骨料，取9.5 mm～16 mm粒徑組85%～95%，取19.0 mm～26.5 mm粒徑組5%～15%。建渣底基層及結(jié)構(gòu)示意圖見圖1，圖2。

2)基層采用連續(xù)級配，各粒徑組取用的百分含量如表1所示。

表1 基層粒徑分布

基層材料有四種方案：

a.采用100%再生混凝土骨料；b.采用再生混凝土骨料加再生磚骨料，通過壓碎值實(shí)驗(yàn)獲得，再生混凝土骨料與再生磚骨料的配比為70∶30～100∶0為宜；c.采用再生磚骨料加天然碎石骨料，通過壓碎值實(shí)驗(yàn)獲得，再生磚骨料跟碎石的配比為60∶40～90∶10為宜；d.采用再生混凝土骨料加再生磚骨料加天然碎石，通過壓碎值實(shí)驗(yàn)獲得，碎石的含量為1%～10%，再生磚骨料的含量為50%～90%(當(dāng)碎石的含量為1%時，再生磚的最大含量為50%；當(dāng)碎石含量為10%時，再生磚的最大含量為90%)，其余用再生混凝土骨料填充。

3)面層采用連續(xù)級配，各粒徑組取用的百分含量如表2所示。

表2 面層粒徑分布

根據(jù)磨耗試驗(yàn)得出，再生混凝土骨料和碎石的配比為0∶100～40∶60為宜。

2.3 彎沉值

根據(jù)現(xiàn)場試驗(yàn)結(jié)果，六種工況試驗(yàn)段彎沉值如表3所示。

表3 各種工況下試驗(yàn)段沉降的效果

由表3可知，六種工況下路面彎沉均達(dá)到進(jìn)場公路要求(小于290(0.01 mm))。特別是基層采用再生混凝土骨料、再生磚骨料及碎石拌合料，它更為經(jīng)濟(jì)環(huán)保。

3 工期

以長度均為1.2 km，路面寬度均為3.5 m，路基路面設(shè)計(jì)厚度：路基處理20 cm、路面結(jié)構(gòu)30 cm的鄉(xiāng)村新建公路為例，分析一下建渣路面結(jié)構(gòu)施工和傳統(tǒng)路面結(jié)構(gòu)施工的工期。

3.1 建渣路面結(jié)構(gòu)施工

1)主要施工設(shè)備及人員情況。主要施工設(shè)備及人員：破碎機(jī)兩臺、篩分機(jī)一臺、裝載機(jī)一臺、挖掘機(jī)一臺、自卸車一臺、壓路機(jī)一臺、分揀人員15人～20人。2)生產(chǎn)能力。一臺破碎機(jī)最大額定效率是20 t/h，建渣密度(以混凝土的密度計(jì))為2.2 t/m3，1 d工作8 h，共兩臺機(jī)器，那么1 d最多可以破碎的建渣量為：20/2.2×8×2=145.45 m3。篩分機(jī)處理能力為30 m3/h，1 d工作8 h，那么1 d最多能篩分240 m3建渣。拌合工藝可采用裝載機(jī)進(jìn)行，額定斗容量3 m3，以每小時拌合20 m3計(jì)，則1 d可拌合建渣160 m3。根據(jù)現(xiàn)場施工經(jīng)驗(yàn)，采用機(jī)械作業(yè)，針對建渣路面結(jié)構(gòu)形式，1 d可完成3.5 m寬的道路施工200 m～300 m。

由以上分析可知，各項(xiàng)工藝中，對工期而言，控制性工藝為破碎，1 d最大的破碎量能夠滿足的施工路段長度為(取實(shí)際需要破碎的建渣層厚為0.14 m)：145.45÷(0.14×3.5)=296.8 m。若考慮工序銜接、技術(shù)間歇等因素，建渣的破碎量按最大值取0.5的折減系數(shù)，則1 d破碎量可供施工的路段長度為120 m。由此可繪出施工進(jìn)度橫道圖，見圖3，由圖可知建渣路面結(jié)構(gòu)施工的工期為12 d。

3.2 傳統(tǒng)路面結(jié)構(gòu)施工

主要施工設(shè)備及人員：自卸車一臺、壓路機(jī)一臺、裝載機(jī)一臺、施工人員50人。

ZL50C型號的裝載機(jī)，額定斗容量3 m3，額定裝載質(zhì)量4 900 kg；EQ3120自卸汽車；XG6207M壓路機(jī)。

傳統(tǒng)路面結(jié)構(gòu)施工的控制性工序?yàn)槭謹(jǐn)[片石，根據(jù)現(xiàn)場施工經(jīng)驗(yàn)，目前1名技術(shù)工人手?jǐn)[片石的效率為6 m2/d～8 m2/d，按路面寬度3.5 m計(jì)，1名較為熟練的技術(shù)工人手?jǐn)[片石的進(jìn)度為沿道路行進(jìn)方向2.2 m/d。由于片石運(yùn)到現(xiàn)場后還需進(jìn)一步的人工加工處理，才能用于施工，在原材料的加工處理上需要花費(fèi)較長的時間，1名普通工人平均1 d手?jǐn)[片石進(jìn)度不會超過沿道路行進(jìn)方向1.7 m。1 200 m的道路由50個工人來擺，14.2 d可以完成，取15 d。若考慮其他施工工序，如碾壓等，傳統(tǒng)路面結(jié)構(gòu)施工的工期不小于15 d，按15 d計(jì)。相比之下，以長度均為1 200 m、路面寬度均為3.5 m、路基處理20 cm、路面結(jié)構(gòu)30 cm的鄉(xiāng)村新建公路為例，建渣路面結(jié)構(gòu)施工比傳統(tǒng)路面結(jié)構(gòu)施工可節(jié)省工期：15-12=3 d。按此施工工藝及相應(yīng)工效，若新建公路總長度為6 000 m，則建渣路面結(jié)構(gòu)施工需52 d，傳統(tǒng)路面結(jié)構(gòu)施工至少需70 d，可節(jié)省工期18 d。

綜上所述，建渣路面結(jié)構(gòu)施工比傳統(tǒng)路面結(jié)構(gòu)施工可節(jié)省工期25.7%。

4 結(jié)語

通過現(xiàn)場試驗(yàn)結(jié)構(gòu)對比，鄉(xiāng)村公路建渣路面結(jié)構(gòu)的路用性能、施工工期較傳統(tǒng)的路面結(jié)構(gòu)有一定的優(yōu)勢。1)建渣路面結(jié)構(gòu)有效的將廢棄的建筑垃圾利用起來，一方面減少對天然石材的消耗，有效的減少了建渣對環(huán)境的破壞和污染，另一方面節(jié)省了處理費(fèi)用，從而達(dá)到了節(jié)能減排的目的，改善了我們的生活環(huán)境。2)該施工工藝比傳統(tǒng)施工方法節(jié)約工期25.7%，從而提高了道路施工的效率，達(dá)到降低成本、確保工期的目的?？偟膩碚f，本課題的研究對后續(xù)的實(shí)際工程應(yīng)用具有實(shí)際的指導(dǎo)意義。

[1] 李秋義.建筑垃圾資源化再生利用技術(shù)[M].北京：中國建材工業(yè)出版社，2011.

[2] 尹如軍，呂西方.公路路面設(shè)計(jì)與施工[M].鄭州：黃河水利出版社，2005.

[3] 朱 峰.公路工程施工[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2012.

[4] JTJ 034—2000，公路路面基層施工技術(shù)規(guī)范[S].

[5] 杜 婷，李惠強(qiáng)，郭太平，等.廢棄混凝土再生骨料應(yīng)用的經(jīng)濟(jì)性分析[J].新型建筑材料，2006(6)：56-58.

Study on technical performance of construction waste pavement structure in rural road

Zhou Zhou

(SichuanShuyuPetroleumBuildingInstallationEngineeringCo.,Ltd,Chengdu610017,China)

In light of high water silty clay conditions in south Sichuan region, starting from aspects of recycled aggregate strength, mixing proportion, grain diameter demands, and blending value and so on, the paper analyzes technological performance of construction slag pavement structure, compares its construction duration to traditional pavement structure, and finally points out that: comparing to traditional pavement structure, the structural performance and construction technology of rural highway construction slag pavement has certain advantages.

rural highway, construction slag pavement, structural form, technological performance

1009-6825(2015)02-0134-02

2014-11-07

周 洲(1989- )，男，工程師

U416.2

A