关于市政道路改扩建中水稳固废料再生利用的研究

田渭朋

摘要：以水稳固废料再生再生方式应用于市政道路改扩建项目建设之中已成必然之势，本研究为探讨市政道路改扩建中水稳固废料再生利用效果，特以韶山市旅游主干路及两厢提质改造项目为例，在分析了当前国内固废料现状基础上，结合项目实际，对水稳固废料再生应用的利弊进行了重要阐述，并重点介绍了该项目中对于物理强化法的再生利用，研究结果表明，水稳固废料再生利用不仅可以节省工程投资、保护环境，避免水土流失，还具有显著的经济效益与社会效益。

关键词：市政道路;改扩建;水稳固废料;物理强化法;再生利用

在道路改扩建施工过程中，会产生大量的沥青混凝土与基层废料，不仅造成大量的资源浪费，还会会造成环境污染。在这一背景下，道路基层废料的再生与利用就成为值得研究的课题。学者林永毅[1]结合沥青混合料和集料的各种路用指标，重点研究了各类可用作沥青道路铺筑的钢渣、玻璃、塑料、橡胶、水泥、建筑废料以及生活垃圾焚烧灰等废料，并根据其不同颗粒大小、硬度、粗糙度、孔隙率、弹性等特性，分别用于道路各个层面结构中，其均现出与天然集料和矿粉相同甚至更优越的路用性能。耿翠洁[2]使用生命周期评价（LCA）方法对是否掺和粉煤灰的再生混凝土的环境影响进行评价，表明再生混凝土是一种很好的环境材料（ecomaterial），粉煤灰的掺入可以提高再生混凝土的绿色度，既能缓解垃圾堆埋的问题，又能减少对石料资源的开采，这对公路建设和资源环境的可持续发展十分有利。高惠;刘念平等[3]通过调查发现2010年，上海世博园区内60%以上的路面由建筑垃圾和钢渣制成，标志着这一方式的可行性和国际注程度。

本文以韶山市旅游主干路及两厢提质改造项目为例，重点阐述了道路改扩建项目建设中对水稳固废料再生应用的利与弊进，并对项目中所应应用的物理强化法再生利用进行详细介绍，希望能为相关从业者提供参考与借鉴之用。

1国内固废料现状

我国每年产生的固废物达到100多亿吨，仅2020年，建筑废弃物就达到26亿吨，使我国成为世界上建筑固体废弃物排放量最多的国家之一，而从资源利用来看，我国建筑垃圾的资源化率不足10%，远低于欧美国建的90%、日韩的95%，处理方式还处于粗放式的填埋和堆放阶段。

2项目实际情况

为进一步加快韶山市基础设施建设，完善区域路网结构，带动沿线土地开发和促进区域经济发展，加快产业升级、发展和改善，市相关领导部门特别重视韶山市旅游主干路及两厢提质改造项目，该项目是韶山市实现精品旅游城市的极为重要的一步。

本项目共分两部分，第一部分是旅游主干路改扩建;第二部分是路侧两厢景观建设（图1）。其中，改扩建总共包含（韶山大道、如意路北段、如意路南段、红旗路西段、红旗路东段、东方红路北段）六条道路，全长11.795km，其中如意路南段10月底才确定要进行提质改造，11月14日才出具正式施工图;路侧两厢景观建设包含（韶山大道、如意路北段、红旗路西段、红旗路东段、东方红路北段、东方红南段、站前大道、韶润路）八条道路及道路两侧景观带，全长13.81km。

施工过程中，通过对韶山大道、如意路北段、红旗路西段、红旗路东段等四条提质改造道路现场水稳层抽芯检测发现，既有水稳层厚度分别为60cm、20cm、20cm、30cm，结合施工图可以得出施工产生的水稳固废料1万方，约2.2万吨，而本项目新建水稳2.7万方，约6万吨，如果按以往的做法，将这部分固废料弃到弃渣场，不仅需要一个大型弃渣场进行容纳，而且会对周边环境造成严重不良影响。但将所有水稳固废料通过再生的办法消化掉，将建筑固体废弃物用于公路路基垫层、路面底基层和基层，可最大化地消纳建筑固体废弃物，无论从经济效益还是社会效益，都达到最大化。

3水稳固废料再生利用的优势及技术难点分析

3.1技术优势

废旧水稳集料具有较好的强度、硬度、耐磨性、冲击韧性、抗冻性及耐水性等特性，即強度高与稳定性较好，同时又具有较好的物理和化学稳定性，其性能优于黏土、粉性土，甚至砂土和石灰土，而且透水性好，遇水不冻胀，不收缩，是道路工程难得的水稳定性和冻稳定性好的建筑材料。再生利用不但能解决上述投资成本大、污染严重等问题，还能可节省路基基层骨料费用、弃渣运输处理费用320万元，在质量方面，破碎筛分后在自建水稳站加工成水稳，质量可靠性高。

3.2技术难点

（1）再生粗骨料成分复杂，强度相对较弱、吸水率高，易开裂。

（2）再生集料杂质较多，特别是木屑、废纸、纤维等不易压实成型、易腐烂。集料中粘土含量大、混合料易开裂。集料（没水洗时）表面粉尘多，易形成壳层结构，强度难以上去，造成水泥用量大，且易松散。

（3）级配难以控制，较难形成骨架结构。

4水稳固废料再生利用具体措施

4.1场地处理

施工前需对软基路段进行场地清理，开挖临时排水沟排水。测量人员对场地进行施工放样并撒白灰标记相邻边桩，便于后续的换填施工。在换填路段内使用挖掘机挖出换填深度内的淤泥，并取样品进行试验检测，对其中各项检测指标均合格的可作为换填料使用。

4.2铣刨

铣刨过程预留1-2cm不铣刨，减少铣刨料泥土含量。整个过程，机械化程度高，节省人工，效果良好，实施后铣刨料干净整洁，不夹带泥土等杂物。

4.2破碎筛分

严格控制破碎机破碎筛分过程，确保骨料及石粉质量。通过对铣刨料二次破碎后充分筛分，得到的骨料及矿粉外观、质量良好，可以全部用于水稳拌和原材料，效果良好。

4.3布料及碾压

施工场地初步处理后，用自卸车将上述掺量比例的混合填料分别撒布在划分好的6处相邻的5.47m×5.47m的白灰粉方格线内，每方格填料大概12m3，松铺厚度约40cm。用推土机进行初步推平，并利用风镐和挖掘机将大粒径集料再次解小，保证废料粒径不大于松铺厚度的2/3。

利用22T重型压路机以3km/h速度对填料进行分层碾压，碾压从两侧向中部的顺序进行。前四遍碾压分别按静压1遍、弱振2遍、强振1遍开展，第四遍后每加一遍强振需进行沉降差测量（6处试验段各选2个断面，每个断面5个测量点），并对现场测量数据作汇总及处理分析，直至确定符合规范要求的沉降差所对应的遍数。当碾压遍数不少于7次时，即可满足沉降差平均值不大于5mm，标准差不大于3mm的规范要求。

4.4参水泥及外加剂制成水稳料

严格控制好固废料与新料的参比以及外加剂的参量，确保水稳拌和效果良好，摊铺过程顺畅，摊铺后的水稳各项检查指标均到达设计及规范要求。

结束语

市政道路道路从基层到面层，各层的石料都是有限的自然资源，而在后期改扩建施工之中，所产生的垃圾废料，无论是在填埋或堆放时，均会对日益紧张的土地资源造成影响，而市政道路改扩建中对于水稳固废料再生利用，无论从节约自然资源还是减少环境污染方面考虑，都具有重要意义和价值。

参考文献

[1]林永毅.道路基层废料再生利用的实践与思考[J].居舍，2020（08）.

[2]耿翠洁;陈德珍;施惠生.道路建设中废料再生利用的综合环境效益评估指标体系[J].公路交通科技，2012（10）.

[3]高惠;刘念平.回收废料用于沥青道路铺筑的研究与展望[J].公路交通技术，2012（04）.

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