建筑垃圾在公路路基施工中的应用

韦秋谷

摘要：文章阐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实例，介绍了建筑垃圾应用于公路路基填筑施工的工艺流程与质量控制方法。

建筑垃圾;路基;填筑;研究

0 引言

为实现社会基础资源的合理分配和有效利用，倡导节能减排、生态环保的理念，我国正逐步推行并实施“无废城市”“垃圾分类”等举措。以上海为例，已开展先期的城市垃圾分类及相关的无害化处理工作。建筑垃圾同生活垃圾一样对环境具有一定的破坏作用，且这种破坏是不可逆的，对于大中城市而言，建筑垃圾占用宝贵的城市建筑用地，严重制约了城市一体化的发展进程;对于中小城市或农村而言，建筑垃圾影响工业发展、占用农业耕地。因此，进行建筑垃圾再利用的探索工作对于节约土地资源、促进城市发展具有重要意义。

1 建筑垃圾的组成与公路用建筑垃圾加工

1.1 建筑垃圾的定义

建筑垃圾指各类工程建筑在施工中产生的废土、弃料及其他废弃物，具体来说包括废弃的砖瓦、木材、玻璃、钢筋、混凝土、砂浆、金属、塑料、碎石等。建筑垃圾一般为固体状废弃物，不同的建筑物产生的建筑垃圾不同：旧建筑物在拆除中会产生废旧砖头、混凝土、钢筋、砂浆渣土、废木料、碎玻璃、瓷砖等;新建的建筑物施工过程中产生的垃圾主要是碎混凝土、碎瓷砖、碎玻璃、渣土、桩头、金属、废木材、包装材料等;市政工程施工会产生废沥青块和废混凝土块。

1.2 公路用建筑垃圾加工

建筑垃圾须经过一定的加工处理后才可用于公路工程的施工，对建筑垃圾进行加工通常使用破碎机进行，即建筑垃圾的加工过程主要是破碎过程。破碎机分为固定式和移动式两种：固定式破碎机在建筑垃圾体量较大、破碎过程较困难时使用，其特点是功率大、效率高;移动式破碎机适用于多个建筑垃圾站点的移动施工，其特点是移动方便、灵活性强。本文以广西MESDA型移动式破碎机为例，分析建筑垃圾的加工过程。

MESDA型移动式破碎机属大型圆锥式破碎机，其进料粒度为10～340mm，出料粒度可控制在2～40mm之间，为细碎级破碎机，生产能力为170～340t/h，电机功率为300kW，主轴的转速为500～640r/min，驱动方式为电驱动，最大进料边长可达570mm。建筑垃圾的破碎流程可分为预分拣、预破碎、分拣、洒水、预筛分、破碎、筛分和移料等几部分，通过预分拣和杂物分拣可筛除建筑垃圾中的金属、塑料等不利于公路路基施工的原料;进行预破碎可分离混凝土块和废钢筋;洒水施工可以减少建筑垃圾在分拣过程中产生的粉尘。完成预筛分过程后使用MESDA破碎机进行正式破碎，并通过该设备自带的筛分装置获得颗粒度较为合适的骨料（移料）。建筑垃圾破碎流程如图1所示。

2 建筑垃圾在公路路基填筑中的应用

2.1 依托工程情况

广西桂柳高速公路为桂林至柳州的重要交通枢纽，桂柳高速公路永福县标段占地1275亩，施工周期长、工程量大，工程建设时引起当地社会的较大关注，属当地基础交通领域的主要工程之一。该工程起讫桩号为K1+080.785～K0+862，全长28.62km。该工程标段弃方量为868.5万m3，实际挖土方为362.3万m3，产生建筑垃圾为314.8万m3。施工前通过对现场地质条件进行调研，确定了建筑垃圾的具体分布位置，对路基区域实地进行数据勘测，规划了工程试验段的具体位置，起讫桩号为YK1+608.345～YK1+882.345，试验段全长274m，路基部分计划填方量为58371.90m3，填筑高度为5～8m。

2.2 施工前准备工作

为合理利用建筑垃圾，发挥其在路基填筑施工中的价值，应根据路基不同的结构部位采取不同的施工工艺，进而填筑相应等级的建筑垃圾，在施工机械设备的选择上也应有所区分。对基床底面2m范围以内深度的路基，应对建筑垃圾进行破碎和筛分处理，粒径最大尺寸控制在100mm范围内，实施分层填筑的策略，填筑压实的厚度控制在200mm以内，使用超过20t的机械式振动压路机，保证各层表面在压实后的密实度。对于基床底面2m以下的深度，对建筑垃圾进行筛分即可，不必再进行破碎加工，选择分层填筑方式，颗粒度最大直径控制在250mm以内，填筑后压实的厚度控制在250mm以内，使用22t以上的振动式压路机进行压实，且应确保各层表面压实后的密度符合施工标准要求。施工前还应制定合理可行的施工设备组合方案、工艺流程以及施工质量的检测计划，确保施工质量合格。施工现场试验路段应确定以下几方面主要参数：碾压机械、摊铺方法、含水率控制、碾压遍数、质量检测及控制标准等[1]。

2.3 试验路段填筑

（1）施工前准备。路基填筑施工前的准备工作主要是施工机械的准备和填料的运输。施工现场采用成套设备进行机械化施工，达到装、运、摊、平、压等工序的流水化作业。一般使用挖掘机进行装料，自卸车运输，自卸车备用轮胎应充足，现场委派专人指挥垃圾填料的调配。

（2）测量放样。运输车辆和垃圾填料准备好之后可进行现场的实地测量放样，根据试验路段的现场情况，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应事先估算好，避免多次運输造成施工资源的浪费。

（3）地基清表。将原地基表层各种大块的碎石、砖瓦、废旧混凝土等进行清理，使表层尽可能平整，填平坑槽处，及时抽干附近区域的积水，防止路基填筑后大范围沉降情况的发生。

（4）恢复中线。为确保路基填筑施工的质量，在完成地基表层清理后应及时恢复中线标记，必要时可使用高精准方位测量仪进行校准，为方格分布填料做好准备。

（5）按方格分布填料。在计算好各部分填料使用方量后，按预先规划好的方格进行填料，对于填料不足或填料过剩的情况应及时补给或分配，保证各方格填料充实、密实。

（6）推土机推平。完成填料分布后使用推土机将填料推平，推平过程中应注意推土机前进速度，此过程应平稳、缓慢进行。如果发现推土机振动异常时，应停止施工进行检查。

（7）碾压施工。依据公路的等级和设计标准选用合适的压路机进行碾压，碾压遍数应根据施工现场的具体情况来决定，保证碾压施工的效率和质量。

（8）沉降检测。使用路基沉降检测仪进行工后的路基沉降检测，检测过程应做好记录。对于发生较大沉降的路段应制定相应的整改方案并及时处理[2]。

试验段建筑垃圾填筑施工流程如图2所示。

2.4 路基填筑施工质量控制

建筑垃圾的成分（各指标含量）对于路基填筑施工的质量具有重要影响，因此，在分析路基填筑的施工质量时，主要研究建筑垃圾填料的主要参数是否达到检验标准要求。建筑垃圾填料的主要参数包括颗粒大小、杂物含量、承载比、含水率、干密度、压碎值、有机质成分和溶盐含量等，各参数的检测结果应符合施工中阈值的设定标准。用于路基填筑的建筑垃圾参数检测标准如表1所示，依据不同的检测项目使用相应的检测设备或检测方法。

2.5 建筑垃圾填筑后路基单点沉降监测

当路基填筑至表层顶部后，可在路基表面中心处以及左右两侧的路肩位置分别布置监测桩，对路基沉降情况进行单点监测。监测桩采用C20型混凝土桩，两侧的监测桩应布置在距离两侧线路中心约3m位置，如图3所示。监测位置的钢筋头应为半球形，且高出布置表层5mm为宜，并做好表层附近的防锈措施。

该试验路段中布置有多个监测桩，分别选取5个不同位置的监测点对路基填筑后的沉降情况进行分析，试验周期为两个月，两个月后分析填筑路基的工后沉降，路基单点沉降监测数据如表2所示。由表2中各测点的沉降数据可知，试验路段地基的沉降量较小，沉降均值為0.256mm，符合路基填筑的施工标准要求[3]。

3 结语

建筑垃圾变废为宝符合当前我国环境治理的总体规划和长远布局，建筑垃圾的再利用实现了建筑工程领域各类资源的有效调配，达到了集约化、无害化的工程施工目的，为建筑施工企业的利润增长点开辟了新途径。建筑垃圾在工程中的应用十分广泛，本文仅对建筑垃圾在公路路基填筑方面的施工技术进行了详细研究，在路基填筑后的沉降监测部分，完成了路基单点沉降监测试验。试验结果表明，经过参数检验合格后的建筑垃圾能够达到公路路基填筑施工标准的要求。

参考文献：

[1]冷发光，何更新，张仁瑜.国内外建筑垃圾资源化现状及发展趋势[J].商品混凝土，2009（3）：20-23.

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

[3]熊 磊，吴丽珍.建筑垃圾填筑高速公路路基施工技术[J].交通节能与环保，2016，12（6）：50-52.