韋秋谷

摘要：文章闡述了公路用建筑垃圾的加工流程，并依托桂柳高速公路工程實(shí)例，介紹了建筑垃圾應(yīng)用于公路路基填筑施工的工藝流程與質(zhì)量控制方法。

建筑垃圾;路基;填筑;研究

0 引言

為實(shí)現(xiàn)社會(huì)基礎(chǔ)資源的合理分配和有效利用，倡導(dǎo)節(jié)能減排、生態(tài)環(huán)保的理念，我國正逐步推行并實(shí)施“無廢城市”“垃圾分類”等舉措。以上海為例，已開展先期的城市垃圾分類及相關(guān)的無害化處理工作。建筑垃圾同生活垃圾一樣對環(huán)境具有一定的破壞作用，且這種破壞是不可逆的，對于大中城市而言，建筑垃圾占用寶貴的城市建筑用地，嚴(yán)重制約了城市一體化的發(fā)展進(jìn)程;對于中小城市或農(nóng)村而言，建筑垃圾影響工業(yè)發(fā)展、占用農(nóng)業(yè)耕地。因此，進(jìn)行建筑垃圾再利用的探索工作對于節(jié)約土地資源、促進(jìn)城市發(fā)展具有重要意義。

1 建筑垃圾的組成與公路用建筑垃圾加工

1.1 建筑垃圾的定義

建筑垃圾指各類工程建筑在施工中產(chǎn)生的廢土、棄料及其他廢棄物，具體來說包括廢棄的磚瓦、木材、玻璃、鋼筋、混凝土、砂漿、金屬、塑料、碎石等。建筑垃圾一般為固體狀廢棄物，不同的建筑物產(chǎn)生的建筑垃圾不同：舊建筑物在拆除中會(huì)產(chǎn)生廢舊磚頭、混凝土、鋼筋、砂漿渣土、廢木料、碎玻璃、瓷磚等;新建的建筑物施工過程中產(chǎn)生的垃圾主要是碎混凝土、碎瓷磚、碎玻璃、渣土、樁頭、金屬、廢木材、包裝材料等;市政工程施工會(huì)產(chǎn)生廢瀝青塊和廢混凝土塊。

1.2 公路用建筑垃圾加工

建筑垃圾須經(jīng)過一定的加工處理后才可用于公路工程的施工，對建筑垃圾進(jìn)行加工通常使用破碎機(jī)進(jìn)行，即建筑垃圾的加工過程主要是破碎過程。破碎機(jī)分為固定式和移動(dòng)式兩種：固定式破碎機(jī)在建筑垃圾體量較大、破碎過程較困難時(shí)使用，其特點(diǎn)是功率大、效率高;移動(dòng)式破碎機(jī)適用于多個(gè)建筑垃圾站點(diǎn)的移動(dòng)施工，其特點(diǎn)是移動(dòng)方便、靈活性強(qiáng)。本文以廣西MESDA型移動(dòng)式破碎機(jī)為例，分析建筑垃圾的加工過程。

MESDA型移動(dòng)式破碎機(jī)屬大型圓錐式破碎機(jī)，其進(jìn)料粒度為10～340mm，出料粒度可控制在2～40mm之間，為細(xì)碎級(jí)破碎機(jī)，生產(chǎn)能力為170～340t/h，電機(jī)功率為300kW，主軸的轉(zhuǎn)速為500～640r/min，驅(qū)動(dòng)方式為電驅(qū)動(dòng)，最大進(jìn)料邊長可達(dá)570mm。建筑垃圾的破碎流程可分為預(yù)分揀、預(yù)破碎、分揀、灑水、預(yù)篩分、破碎、篩分和移料等幾部分，通過預(yù)分揀和雜物分揀可篩除建筑垃圾中的金屬、塑料等不利于公路路基施工的原料;進(jìn)行預(yù)破碎可分離混凝土塊和廢鋼筋;灑水施工可以減少建筑垃圾在分揀過程中產(chǎn)生的粉塵。完成預(yù)篩分過程后使用MESDA破碎機(jī)進(jìn)行正式破碎，并通過該設(shè)備自帶的篩分裝置獲得顆粒度較為合適的骨料（移料）。建筑垃圾破碎流程如圖1所示。

2 建筑垃圾在公路路基填筑中的應(yīng)用

2.1 依托工程情況

廣西桂柳高速公路為桂林至柳州的重要交通樞紐，桂柳高速公路永?？h標(biāo)段占地1275畝，施工周期長、工程量大，工程建設(shè)時(shí)引起當(dāng)?shù)厣鐣?huì)的較大關(guān)注，屬當(dāng)?shù)鼗A(chǔ)交通領(lǐng)域的主要工程之一。該工程起訖樁號(hào)為K1+080.785～K0+862，全長28.62km。該工程標(biāo)段棄方量為868.5萬m3，實(shí)際挖土方為362.3萬m3，產(chǎn)生建筑垃圾為314.8萬m3。施工前通過對現(xiàn)場地質(zhì)條件進(jìn)行調(diào)研，確定了建筑垃圾的具體分布位置，對路基區(qū)域?qū)嵉剡M(jìn)行數(shù)據(jù)勘測，規(guī)劃了工程試驗(yàn)段的具體位置，起訖樁號(hào)為YK1+608.345～YK1+882.345，試驗(yàn)段全長274m，路基部分計(jì)劃填方量為58371.90m3，填筑高度為5～8m。

2.2 施工前準(zhǔn)備工作

為合理利用建筑垃圾，發(fā)揮其在路基填筑施工中的價(jià)值，應(yīng)根據(jù)路基不同的結(jié)構(gòu)部位采取不同的施工工藝，進(jìn)而填筑相應(yīng)等級(jí)的建筑垃圾，在施工機(jī)械設(shè)備的選擇上也應(yīng)有所區(qū)分。對基床底面2m范圍以內(nèi)深度的路基，應(yīng)對建筑垃圾進(jìn)行破碎和篩分處理，粒徑最大尺寸控制在100mm范圍內(nèi)，實(shí)施分層填筑的策略，填筑壓實(shí)的厚度控制在200mm以內(nèi)，使用超過20t的機(jī)械式振動(dòng)壓路機(jī)，保證各層表面在壓實(shí)后的密實(shí)度。對于基床底面2m以下的深度，對建筑垃圾進(jìn)行篩分即可，不必再進(jìn)行破碎加工，選擇分層填筑方式，顆粒度最大直徑控制在250mm以內(nèi)，填筑后壓實(shí)的厚度控制在250mm以內(nèi)，使用22t以上的振動(dòng)式壓路機(jī)進(jìn)行壓實(shí)，且應(yīng)確保各層表面壓實(shí)后的密度符合施工標(biāo)準(zhǔn)要求。施工前還應(yīng)制定合理可行的施工設(shè)備組合方案、工藝流程以及施工質(zhì)量的檢測計(jì)劃，確保施工質(zhì)量合格。施工現(xiàn)場試驗(yàn)路段應(yīng)確定以下幾方面主要參數(shù)：碾壓機(jī)械、攤鋪方法、含水率控制、碾壓遍數(shù)、質(zhì)量檢測及控制標(biāo)準(zhǔn)等[1]。

2.3 試驗(yàn)路段填筑

（1）施工前準(zhǔn)備。路基填筑施工前的準(zhǔn)備工作主要是施工機(jī)械的準(zhǔn)備和填料的運(yùn)輸。施工現(xiàn)場采用成套設(shè)備進(jìn)行機(jī)械化施工，達(dá)到裝、運(yùn)、攤、平、壓等工序的流水化作業(yè)。一般使用挖掘機(jī)進(jìn)行裝料，自卸車運(yùn)輸，自卸車備用輪胎應(yīng)充足，現(xiàn)場委派專人指揮垃圾填料的調(diào)配。

（2）測量放樣。運(yùn)輸車輛和垃圾填料準(zhǔn)備好之后可進(jìn)行現(xiàn)場的實(shí)地測量放樣，根據(jù)試驗(yàn)路段的現(xiàn)場情況，可使用白灰圈好垃圾填料存放的位置。各路段施工所用垃圾填料的填方用量應(yīng)事先估算好，避免多次運(yùn)輸造成施工資源的浪費(fèi)。

（3）地基清表。將原地基表層各種大塊的碎石、磚瓦、廢舊混凝土等進(jìn)行清理，使表層盡可能平整，填平坑槽處，及時(shí)抽干附近區(qū)域的積水，防止路基填筑后大范圍沉降情況的發(fā)生。

（4）恢復(fù)中線。為確保路基填筑施工的質(zhì)量，在完成地基表層清理后應(yīng)及時(shí)恢復(fù)中線標(biāo)記，必要時(shí)可使用高精準(zhǔn)方位測量儀進(jìn)行校準(zhǔn)，為方格分布填料做好準(zhǔn)備。

（5）按方格分布填料。在計(jì)算好各部分填料使用方量后，按預(yù)先規(guī)劃好的方格進(jìn)行填料，對于填料不足或填料過剩的情況應(yīng)及時(shí)補(bǔ)給或分配，保證各方格填料充實(shí)、密實(shí)。

（6）推土機(jī)推平。完成填料分布后使用推土機(jī)將填料推平，推平過程中應(yīng)注意推土機(jī)前進(jìn)速度，此過程應(yīng)平穩(wěn)、緩慢進(jìn)行。如果發(fā)現(xiàn)推土機(jī)振動(dòng)異常時(shí)，應(yīng)停止施工進(jìn)行檢查。

（7）碾壓施工。依據(jù)公路的等級(jí)和設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)選用合適的壓路機(jī)進(jìn)行碾壓，碾壓遍數(shù)應(yīng)根據(jù)施工現(xiàn)場的具體情況來決定，保證碾壓施工的效率和質(zhì)量。

（8）沉降檢測。使用路基沉降檢測儀進(jìn)行工后的路基沉降檢測，檢測過程應(yīng)做好記錄。對于發(fā)生較大沉降的路段應(yīng)制定相應(yīng)的整改方案并及時(shí)處理[2]。

試驗(yàn)段建筑垃圾填筑施工流程如圖2所示。

2.4 路基填筑施工質(zhì)量控制

建筑垃圾的成分（各指標(biāo)含量）對于路基填筑施工的質(zhì)量具有重要影響，因此，在分析路基填筑的施工質(zhì)量時(shí)，主要研究建筑垃圾填料的主要參數(shù)是否達(dá)到檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)要求。建筑垃圾填料的主要參數(shù)包括顆粒大小、雜物含量、承載比、含水率、干密度、壓碎值、有機(jī)質(zhì)成分和溶鹽含量等，各參數(shù)的檢測結(jié)果應(yīng)符合施工中閾值的設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)。用于路基填筑的建筑垃圾參數(shù)檢測標(biāo)準(zhǔn)如表1所示，依據(jù)不同的檢測項(xiàng)目使用相應(yīng)的檢測設(shè)備或檢測方法。

2.5 建筑垃圾填筑后路基單點(diǎn)沉降監(jiān)測

當(dāng)路基填筑至表層頂部后，可在路基表面中心處以及左右兩側(cè)的路肩位置分別布置監(jiān)測樁，對路基沉降情況進(jìn)行單點(diǎn)監(jiān)測。監(jiān)測樁采用C20型混凝土樁，兩側(cè)的監(jiān)測樁應(yīng)布置在距離兩側(cè)線路中心約3m位置，如圖3所示。監(jiān)測位置的鋼筋頭應(yīng)為半球形，且高出布置表層5mm為宜，并做好表層附近的防銹措施。

該試驗(yàn)路段中布置有多個(gè)監(jiān)測樁，分別選取5個(gè)不同位置的監(jiān)測點(diǎn)對路基填筑后的沉降情況進(jìn)行分析，試驗(yàn)周期為兩個(gè)月，兩個(gè)月后分析填筑路基的工后沉降，路基單點(diǎn)沉降監(jiān)測數(shù)據(jù)如表2所示。由表2中各測點(diǎn)的沉降數(shù)據(jù)可知，試驗(yàn)路段地基的沉降量較小，沉降均值為0.256mm，符合路基填筑的施工標(biāo)準(zhǔn)要求[3]。

3 結(jié)語

建筑垃圾變廢為寶符合當(dāng)前我國環(huán)境治理的總體規(guī)劃和長遠(yuǎn)布局，建筑垃圾的再利用實(shí)現(xiàn)了建筑工程領(lǐng)域各類資源的有效調(diào)配，達(dá)到了集約化、無害化的工程施工目的，為建筑施工企業(yè)的利潤增長點(diǎn)開辟了新途徑。建筑垃圾在工程中的應(yīng)用十分廣泛，本文僅對建筑垃圾在公路路基填筑方面的施工技術(shù)進(jìn)行了詳細(xì)研究，在路基填筑后的沉降監(jiān)測部分，完成了路基單點(diǎn)沉降監(jiān)測試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果表明，經(jīng)過參數(shù)檢驗(yàn)合格后的建筑垃圾能夠達(dá)到公路路基填筑施工標(biāo)準(zhǔn)的要求。

參考文獻(xiàn)：

[1]冷發(fā)光，何更新，張仁瑜.國內(nèi)外建筑垃圾資源化現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J].商品混凝土，2009（3）：20-23.

[2]閆鳳文.建筑垃圾填筑高速公路路基施工技術(shù)[J].交通世界（上旬刊），2019（9）：38-39.

[3]熊 磊，吳麗珍.建筑垃圾填筑高速公路路基施工技術(shù)[J].交通節(jié)能與環(huán)保，2016，12（6）：50-52.