建筑垃圾在路基填方中的再利用

叶华中 西安航天基地投资发展有限公司

1 工程背景

西安国家民用航天产业基地航创路工程，道路全长2400米，红线宽度为30米，车行道宽度为18米，两侧人行道各为6米，在桩号K0+420～K0+620段有200米长的杂填土路段，通过地勘报告可知：本路段填料大多为生活垃圾，垃圾层厚度3.5～4.6米，宽度约为54米，根据设计要求，必须进行全部换填，再加之收到建设单位政策性施工工期的限制，按照正常施工方法根本无法满足建设单位的要求，且施工成本很高。

本着“不影响施工安全、工程质量的前提下最大限度降低成本”的宗旨，就近利用周边建筑垃圾，降低施工成本率对该工程有着重要意义。

2 可行性分析

本工程地处西安航天基地蕉村拆迁范围，周边拆迁的建筑垃圾较多，施工时可以就地取材并加以利用。施工恰逢夏季多雨季节，填方所购黄土大多含水量较大，直接摊铺无法碾压成型，无法达到设计强度，按常规方法处理造成返工。本工程作为航天产业基地集商务办公、科技研发、景观绿地、特色居住为一体的综合性开发区重点建设项目，必须严格按照要求的质量、工期、节能降耗等指标完成。因此，这就要求我们在抓好工程质量、满足工期要求的前提下，体现高新区特色，科学、严谨、一丝不苟地完成节能、成本降低目标。此方案的成功实施可以为今后类似工程的施工积累经验。

3 方案比选及相关试验

3.1 前期准备

（1）2012年5月14-28日，对本路段垃圾进行清运，垃圾外运量约为24500m3，垃圾层深度位于道路路床以下2.4～3.6米，通过现场对清运完垃圾的底部进行检测，以下均为黄土或砂层。

（2）管线施工

2012年5月29日～6月18日，对垃圾坑段雨、污水管道进行施工，并完成管道回填，回填高度至垃圾清运后底部高度。

3.2 道路路基填方施工

（1）土源选择及相关试验

2012年5月19日，我们委托监理单位、施工单位及土源供应方对将要进场的土源进行了考察并取样进行了检测，结果如表1：

表1

试验结果反映：施工所用黄土最佳含水量为13.5%，实测含水量平均值16.5%，因施工恰逢多雨季节，在工期要求紧得情况下不具备自然晾晒降低含水量的条件，必须采取相应的处理措施。

（2）回填土压实

将所进黄土按规定厚度摊铺、整平碾压后，出现明显轮迹印，并有翻浆现象，无法成型。

3.3 处理方案比选

方案一：掺灰处理

具体如下：

（1）根据所进黄土实测含水量确定掺灰比例：实际测得所进黄土平均含水量为：16.5%，对比下表中灰土击实报告试验数据：

?

根据试验数据确定最佳掺灰比例为：10%。

（2）试验段

2012年5月21日项目部组织人力、物资、机械等在道路K0+500 -K0+600段左半幅基坑底部进行试验段施工：

每层掺灰处理厚度25cm（根据压实机具确定），宽度为9.5m，自下而上分层处理至路床设计标高，并对处理过程中路基强度与掺灰处理厚度进行了测试，结果如下：

?

由此预算土方整体回填施工成本为：

总填方量×综合填方单价=14700×86.99=127.88万元

方案二：建筑垃圾拌合土处理

1)、土源选择

根据施工现场所处地理位置，土源地由当地村子提供，故所选土源与上述土源地相同，实际参数采用同上：

?

由表可知：土源实测含水量平均值16.5%。

施工现场位于西安航天基地拆迁地段，拆迁地建筑垃圾较为丰富，通过与建设单位、监理单位及设计单位协商，设计单位建议通过建筑垃圾与黄土的交叉回填，改善路基纯黄土回填湿软现象，提高回填路基承载能力。

3)、制定处理方案

（1）首先对基坑底部做防渗处理，根据设计院前期处理方案，处理采取2:8灰土处理，处理厚度为25cm（设计值）；

（2）黄土与建筑垃圾交替分层摊铺、碾压，形成建筑垃圾拌合土结构，如下图所示：

（3）分层回填厚度对改善路基承载力、压实机械选择、碾压便数确定；

（4）逐层回填施工；

（5）实施效果检查。

二是经费保障，改善整合的硬件支撑。上级相关部门要保障对成校和文化礼堂的经费拨付，使得成校和文化礼堂可以放开手脚搞活动，文化礼堂在普遍设有“两堂五廊”的基础上，进一步改善培训场地和条件，完善适合成人教育培训和居民实际需要的设施设备。

3.4 方案实施

试验段铺设

2012年6月10日项目部组织人力、物资、机械等在道路K0+500-K0+600段右半幅基坑底部进行试验段施工：

每层掺灰处理深度25cm，宽度为9.5m，自下而上分层处理至路床设计标高，并对处理过程中路建筑垃圾拌合土厚度进行了测试，结果如下：

?

由此预算土方整体回填施工成本为：

总填方量×综合填方单价=14700×69.49=102.15<127.88万元（掺灰处理）

结论：在满足设计路基承载力要求的条件下，采用建筑垃圾拌合土回填路基方案较为优越，施工成本相对较低。

4 方案实施

4.1 材料、机械供应

材料：黄土、建筑垃圾

机械：羊足震动压路机、平地机、挖掘机、自卸汽车、推土机

设备：压实度检测设备、水准测量设备、测距工具、弯沉仪

4.2 坑底2:8灰土封水层处理

2012年6月15日项目部组织人力、物资、机械等在道路K0+420-K0+600段全幅基坑底部进行灰土封水层处理：

处理厚度：25cm（按压实机具确定）

压实机械：羊足振动压路机

压实便数：3便

实测压实度：96.5%、97.2%、96.8%、97.4%、97.0%、97.5%

实 测 宽 度：19.20m、19.05m、18.95m、19.11m、19.04m

效果检查：满足设计及《城镇道路施工及验收规范》CJJ1-2008要求。

4.3 分层黄土、建筑垃圾拌合土交叉回填

2012年6月18日至7月20日项目部组织人力、物资、机械等在道路K0+420-K0+600段全幅黄土、建筑垃圾拌合土交叉回填施工，施工工艺流程如下：

压实过程图

4.4 机械配备

羊足震动压路机、平地机、挖掘机、自卸汽车、推土机

4.5 压实度标准：建筑垃圾拌合土采取灌砂法试验，黄土采取环刀法试验

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4.6 承载力标准：

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4.7 施工过程控制

（1）严格控制每层摊铺厚度，并分层整平后碾压，取一层黄土和一层建筑垃圾拌合土回填层为一检验单位，验证各项指标的性能参数。

（2）控制压实便数，并按照试验段参数执行，实施效果如下：

?

由此对比实验段数据可知：

实际施工各项参数接近试验段数据，各项参数控制合理，处理达到设计承载力要求值时，循环处理厚度为100cm。

（3）根据设计要求：路床以下80cm范围不得采用建筑垃圾回填的原则，向下反算处理厚度。

（4）路床以下0～80cm范围根据洽商内容进行了掺灰处理，保证路基承载力满足设计要求。

5 效果检查

5.1 技术效果

通过分层回填过程中实测路基承载力、满足设计及《城镇道路工程施工及验收规范》CJJ1-2008要求

5.2 经济效果

（1）实际成本及计划成本对照表：

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（2）累计利用建筑垃圾：2565m3

总之，通过本次对建筑垃圾拌合土在路基填方施工中的应用可以证实：建筑垃圾可以用于路基填方施工，这样，不但从技术方面解决了填方路基湿软问题，也为工程建设降低了成本；也从环境保护方面做到了建筑垃圾再利用的好处。