浅谈建筑垃圾在河道防汛道路基层中的再生利用

(郑州市水利建筑勘测设计院，河南 郑州 450006)

城市建设的快速发展带来了大量的建筑垃圾。目前建筑垃圾主要采用填埋的简单处理方式，不仅占用大量土地，危害生态环境，也浪费了建筑垃圾的可利用价值。在郑州市贾鲁河综合治理工程防汛路建设中，采用建筑垃圾再生混合料代替原设计石灰土，作为防汛道路的下基层，使其满足路用力学指标。目前试验段道路工程已对外开放，工程应用效果良好。

1 建筑垃圾的危害

建筑垃圾是指人们在从事拆迁、建设、装修、修缮等建筑业的生产活动时产生的废旧混凝土、废旧砖石及其他废弃物的统称。建筑垃圾可分为混凝土块、碎石块、砖瓦碎块、废砂浆、泥浆、沥青块等。

随着河南省新型城镇化进程加快，城市建设与改造提速，建筑垃圾大量产生，环境污染和垃圾围城等问题日益突出，已备受生活垃圾困扰的城市难以承受其重。目前绝大部分建筑垃圾未经任何处理便被运往郊外或乡村，进行露天堆放或填埋。这不仅占用大量土地，还会造成严重的环境污染及地下水污染，也存在某些安全隐患，直接危害周边居民的生活。

2 建筑垃圾的再生利用

为实现绿色发展目标，为今后长期可持续发展创造良好的条件，也为贯彻执行国家节约资源、环境保护政策，多地区对加快建筑垃圾资源化利用和产业化发展都作出了明确要求，以期实现建筑垃圾的减量化、无害化和资源化利用。为了加强推广应用，将建筑垃圾再生产品也列入了绿色建材目录、政府采购目录中，在城市道路、河道、公园、广场等市政工程中，凡能使用建筑垃圾再生产品的，须优先推广使用。

根据目前建筑垃圾的特点，采用一定工艺处理后的建筑垃圾的回收利用率可达95%以上。在垃圾处理厂利用设备对建筑垃圾进行粉碎、筛选，也可直接将设备拉至施工现场进行处理，加工出多种再生料。

再生料分为再生集料、再生级配集料和再生混合料。再生集料是由建筑垃圾中的混凝土块、砂浆、石块或砖瓦经过粉碎、筛分而成的集料；再生级配集料是再生料与碎石按一定比例混合而成的集料；再生混合料是集料、水泥、水等共同拌和形成的混合料。

建筑垃圾再生集料的使用根据道路等级确定，人行道和非机动车道基层可全部采用再生集料作为骨料，机动车道的底基层和下基层可根据道路等级和交通等级选择采用再生级配集料或混合料。

3 再生料在河道防汛路基中的应用

郑州市贾鲁河综合治理工程是解决贾鲁河生态环境恶化和郑州市经济社会健康发展之间矛盾的生态样板工程，是郑州国家中心城市建设的九大支撑性工程之一,总投资120多亿元。其设计防汛路总长135km,路面总宽7m，道路等级为三级。防汛路路基原设计上基层为水泥粉煤灰稳定碎石，厚0.18m，下基层为12%石灰稳定土，厚0.15m。由于下基层石灰土拌制产生的扬尘不满足目前严峻的大气污染防治要求，经研究采用再生混合料代替石灰土，混合料中的再生集料掺入比为40%，剩余60%采用级配碎石，再生集料的压碎值不大于40%，压实度不小于0.95，要求七天无侧限饱水抗压强度达到2.5MPa，施工控制弯沉每245mm为0.01mm，水泥的掺入比初拟为4%～7%，根据检测强度控制水泥掺入量，在达到强度的前提下，采用最小水泥剂量。

由于建筑垃圾来源不同，成分复杂，性能变异性大，通过对郑州市再生料场的调查，对建筑垃圾主要成分进行分析实验，建筑垃圾主要由普通砖、砂浆块、混凝土、瓷片、玻璃碎片、木屑等成分组成，其中主要为砖渣、混凝土和砂浆，而玻璃碎片和木屑成分较小，可忽略不计。六种不同来源的建筑垃圾成分分析结果见图1。

图1 建筑垃圾成分分析结果

由于建筑垃圾的组分不同，生产出的再生料也不同，所以要求在大面积施工前必须做试验段。贾鲁河综合治理工程试验段长度为500m，对原材料及施工进行检验，以确定各种工艺参数，检验内容包括：ⓐ再生集料的压碎值、杂物含量；ⓑ配合比试验；ⓒ再生混合料的路用力学指标。

4 试验段再生料的施工工艺

4.1 施工准备

施工前检查材料的来源和质量，再生集料的粒径应满足颗粒级配要求，不符合的材料不得进场，按同来源、同级配600t为一个检验批次，不足600t亦为一批，供货单位需提供由符合资质规定的检测单位出具的检测合格报告，如：级配检测报告及压碎值检测报告。颗粒级配要求见表1。

表1 再生集料的颗粒级配范围

本次防汛路基下基层颗粒级配范围采用筛孔37.5mm(次干路)通过量为100%的级配，如受再生集料限制时也可采用另一组级配。

4.2 再生混合料拌和

拌和前应对再生集料中的杂物进行清除，使杂物含量不大于1%，针片状颗粒含量不大于18%。再生混合料应拌和均匀，采用二次拌和方式，先拌和再生集料和碎石，再与水泥、水等其他材料拌和。

4.3 场地整平压实

施工前对原地面进行清表，清表后的低洼和坑洞，必须仔细填补及压实，采用推土机进行稳压，根据控制桩控制路面高程，确定路面横坡后，采用平地机进行精平作业。碾压采用振动压路机碾压，压实度应满足设计要求。

4.4 摊铺

施工前通过实验确定填筑厚度及压实度，一般分层最大松铺厚度不大于20cm，根据摊铺厚度及运料车的容积计算摊铺面积，根据道路施工现场合理进行卸料布置，卸料完成后采用推土机进行初步推平，若有粗细颗粒离析现象时，须及时铲掉离析部位，重新采用拌和料填补。

4.5 洒水闷料

洒水前应测定再生混合料的天然含水率，并通过实验确定的最佳含水率计算所需补水量，如天气炎热或运距较远时，宜增加含水率，可高于最佳含水率5%～10%。洒水应均匀，防止出现路基表面局部水分过多现象。洒水应分两次进行：第一次洒水为所需水量的60%～70%，待路基表面风干不粘轮时碾压2～3遍；第二次洒水量约为需水量的30%～40%，待路基表面风干不粘轮时继续碾压。

4.6 混合料的碾压

采用12～18t钢轮压路机初压时，宜稳压1～2遍，初压速度为25～33m/min。初步稳压后用18t以上规格压路机进行复压，压实不少于4遍，碾压速度为33～67m/min，采用先弱振再强振的方法，压至表面平整、无明显轮迹，且达到要求的压实度。碾压遵循先路边后中间、先轻后重、先慢后快和轮迹重叠的原则，压实路线纵向相互平行。直线路段由边坡向路基中心碾压，曲线路段由曲线内侧向外侧碾压。横向接头重叠0.4～0.5m，前后相邻两区段间纵向重叠2.0～5.0m。

4.7 养护

碾压完成并经压实度检测合格后应及时养护，养护期不少于7天，养护期间应封闭交通，除洒水车外禁止其他车辆通行，在冬季施工时应采取相应保护措施。

4.8 施工质量的检查与验收

建筑垃圾再生路面基层质量验收应符合现行规范《城镇道路工程施工与质量验收规范》(CJJ1—2008)规定。基层的压实度每1000m2，每压实层抽查1点，采用灌砂法检测压实度。基层顶面代表弯沉值，每车道、每20m检测一点，采用贝克曼梁法或自动弯沉仪进行检测。基层7天无侧限抗压强度，每2000m2抽检一组，采用现场取样试验。

基层的外观检测应符合以下要求：ⓐ压实后路基表面应当平整、密实，无明显杂物，无明显轮印，无骨料离析现象；ⓑ碾压成型后表面应嵌挤无松动，密实无空洞，平整无起伏；边坡不得有松动骨料，坡面应顺畅、美观、牢固、稳定；路基边线平顺，曲线圆滑。基层混合料的施工偏差应满足表2要求。

表2 再生混合料基层允许偏差

5 结 语

再生材料首次应用于贾鲁河防汛路的道路基层建设，相对于传统道路建设，可节约工程造价945万元。在今后的河道综合整治过程中，可通过前期的工程设计，加大对再生材料的推广使用，使再生料能广泛应用于防汛道路下基层和上基层以及人行道路基层的建设中。且对商品混凝土搅拌站而言，也可采用部分或全部再生料代替天然骨料，用以拌制混凝土，减少对天然砂石的开采，减少对环境污染，实现经济的可持续发展。