建筑废弃物砖渣在高速公路软基换填处治中的应用

朱远锋

（广东华路交通科技有限公司，广州 510420）

1 引言

汕湛高速公路云浮至湛江段吴川支线项目起始桩号为K0+000～K30+457（建设过程中经优化设计，起始桩号变为K6+395～K30+457），项目全长24.062 km，全线共设软土路基85 处。其中，清淤换填段落共计57 处，长度约6 100 m，软基换填设计深度0.7～4.4 m，平均换填深度约2.6 m。项目所在区域道路建筑材料资源（砂、碎石、水泥等）紧缺、价格浮动大，随着我国城市建设工作的深入开展，旧路翻新、旧城改造等大量工程中产生了非常多的建筑废物，筑路材料如何再生利用以达到节能环保、技术可行，成了当今工程建设领域关注的热点。

2 砖渣的应用背景

在本项目中为了更好地实现对建筑废弃物砖渣的具体应用，同时落实《住房城乡建设部关于开展建筑垃圾治理试点工作的通知》（建城函〔2018〕65 号）、广州市住房和城乡建设委员会、广州市城市管理委员会、广州市交通委员会、广州市水务局、广州市林业和园林局关于印发《广州市建筑废弃物再生建材产品推广使用办法的通知》（穗建规字〔2018〕3 号）文件精神，本项目软基换填施工填料采用建筑废弃物砖渣。

本项目所处湛江市吴川市，该地区石料资源匮乏，当地工程建设也有部分项目采用砖渣作为地基处理材料进行应用。因湛江市吴川机场建设需要，新机场选址红线范围内须拆除大量建筑房屋，预计将产生几十万立方米砖渣，为软基换填提供填筑料源保障。

3 砖渣的材料特性

本项目建筑废弃物砖渣主要由红砖、废弃混凝土块、砂浆碎屑等组成，通过室内试验数据表明，砖渣具有较高的强度、硬度及冲击性强、耐磨性高、耐水性好，同时具备较强的性价比。在应用效果上，砖渣与其他建筑材料相比具备明显的成本和质量优势特征，在项目中应用效果优于粉性土、砂土、石灰土以及湿黏土，化学与物理稳定性较强。

4 砖渣在软基换填处治中的施工工艺及应用

4.1 砖渣的分拣工作

用于软基换填的砖渣，需要在原料收集现场拆除过程中对其中的生活垃圾、塑料、金属材料、木质材料、腐殖质、泡沫、轻物质等杂质进行分离[1]，严禁使用有机质、易溶盐超过允许含量以及液塑限指标不合格的砖渣填筑路基。对于粒径大于30 cm 的砖渣，材料进场后采用挖掘机炮头进行破碎，确保填料粒径符合要求。

4.2 砖渣填筑前准备工作

施工单位技术负责人组织相关技术人员对施工图设计文件、软基处理路段施工组织设计进行现场复核，在具体施工前，落实好软基换填施工段落的各项工作，做好试验检测、频率方法、质量评定、施工工艺等的技术交底。技术人员需充分了解和领会设计图纸的设计意图与设计要领，熟悉技术流程和掌握设计规范，为后期施工奠定坚实的基础。

对软基换填地段进行场地清理，挖除表层腐殖土，清除树根，将表土及非适用性土运至指定弃土场。软基处理前，须做好临时排水设施，红线内设置多道纵横向排水沟，红线外分级设置集水井，并采用大功率抽水机集中排水、降低水位，避免浸泡软化地基。

4.3 砖渣填筑施工

1）总体施工工艺流程：换填基底标高测量→建筑废弃物分拣→填料摊铺、平整→静压→沉降观测点布设→振动碾压→沉降差观测（合格可进行下层填筑，不合格继续振动碾压，直至合格为止）。

2）测量放样：基坑收方完成后，利用全站仪或GPS 按照每20 m 一个断面放出边桩和中桩，并测出各放样点标高。

3）布料、摊铺平整填料：现场堆料间距约5 m，布料完成后采用推土机整平填料，通过在放样桩上挂线控制松铺厚度，局部难以平整的可采用挖掘机配合找平，松铺厚度按照50 cm 控制。

4）松铺顶部标高测量：填料整平完成后，对各放样点标高数据进行采集，计算出实际松铺厚度。

5）碾压：通过20 t 压路机进行填料平整之后，依照先弱后强、先静后动的原则展开碾压工作，重叠轮宽约1/3～1/2，通过错进退进的方式实现对碾压速度的有效控制，为了实现更好的压实效果，速度控制在2～2.5 km/h。碾压工艺流程如表1所示。

表1 碾压工艺流程

6）沉降观测点布设说明：（1）布设密度：基于沉降观测点来看，在每400 m 处出现1 个断面，在每个断面上设置3 个点。（2）布设时间：沉降观测点在一遍弱振后进行布设，减少因碾压导致观测点布设标记位置偏移的可能性，沉降点布设完成后，应准确测量并记录其坐标。（3）布设方法：布设沉降观测点时，在预先确定的位置附近选择嵌挤较为密实、较完整的混凝土块或红砖块进行布设，采用红油漆标记好观测点位置。（4）沉降差确定：沉降差采用四等水准测量，首次测量、计算沉降差之前，需复核沉降观测点是否因碾压产生水平位移，发生水平位移的观测点可通过全站仪进行校正。（5）碾压效果判断：根据DB41/T 1193—2016《建筑废弃物填筑路基施工技术规范》，当相邻两遍碾压沉降差≤5 mm 时，即可判定为碾压密实，同时可通过观测碾压面是否存在轮迹辅助判断碾压效果。

4.4 填筑质量控制要求

1）确定每一段路基压实层的工艺流程与工艺参数，实现对压实过程中的有效控制，通过对沉降差指标的确定实现对压实质量的有效检测。

2）在完成对高程的整修设计之后，对建筑废弃物路基进行填筑，其施工质量情况应符合表2 中的规定内容。

表2 砖渣施工质量指标要求

3）严格按照“第1 遍静压+第2 遍弱振+第3 遍强振，测高程+第4 遍强振，测高程计算沉降差……第n 遍强振，直至沉降差满足要求+第n+1 遍静压”的碾压工艺进行施工，压路机吨位不得小于20 t，特别要加强半填半挖、路基边部等部位的碾压控制，确保最终相邻2 次碾压后的高程差满足≤5 mm的要求，具体数据成果如表3 所示。

表3 K13+810～K13+920 段砖渣软基换填试验段碾压遍数与沉降差关系成果表

基于表1 中内容可以看出：松铺厚度按照50cm 控制，碾压方式按照“静压1 遍+弱振1 遍+强振3 遍+静压1 遍”的碾压组合，高程差X=2.1mm≤5mm，相应的松铺系数为50.5/42.7=1.18。

5 效益分析

5.1 社会效益

利用建筑废弃物砖渣施工，有效地解决了城市升级改造过程中产生的大量建筑废弃物，使砖渣变废为宝，得到循环利用[2]，同时减少土地征用，降低借方数量，节约城市土地资源，节约项目资金，提高工程建设速度，具有良好的社会效益[3]。

5.2 经济效益

利用建筑废弃物砖渣作为软基换填材料，不仅减少土地征用资金，降低路基借方数量，而且原材料价格相比原设计材料价格便宜，在成本方面约节省了1 980 万元，提升了整个工程项目的性价比，增强了其经济效益。

5.3 环保效益

利用建筑废弃物砖渣进行软基换填处治，施工工艺成熟且技术可靠，相对比传统软基换填处治方法，节省了土地征用数量，有效降低扬尘污染，减少对植被的破坏，真正做到科学施工、绿色施工、文明施工，对环境保护起到积极作用。

6 结语

本项目于2018 年8 月22 日正式开工，2021 年6 月17 日顺利通过交工验收，2021 年6 月30 日正式建成通车。通过实践证明，该建筑废弃物砖渣对确保工程质量、加快建设进程、节约建设投资、增强环保质量等方面较传统软基换填处置方式具有很大的优越性。

本项目建筑废弃物砖渣软基换填处治于2018 年10 月开工，至2020 年6 月全部结束。在施工过程中，参建单位严格按照批复的试验参数，通过精细化管理和全过程管控等手段，圆满完成了全部建筑废弃物砖渣软基换填处治工作，施工质量符合要求，达到了预期的效果。