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西禹高速利用建筑垃圾填充路基的应用

浏览 发布时间 20/05/20

建筑垃圾主要由碎砖瓦、碎砂石土、碎混凝土等无机物构成。其主要化学成分是碳酸盐、硫化物、硫酸盐、氢氧化物、氧化物、硅酸盐等,性能远优于黏土、粉性土,甚至优于砂土和石灰土,具有较好的硬度、强度、韧性、耐磨性、抗冻性、水稳定性、化学稳定性,且遇水不收缩、冻胀危害小,是一种在公路工程建设中罕见的水稳定性好的建筑材料。随着大批旧建筑物寿命逐渐达到使用年限和城市化进程的迅速发展,我国建筑垃圾排放量呈现逐年上涨的趋势,可再生组分比例也不断提高。当前,我国的建筑垃圾利用率远低于韩国、日本以及欧美很好国家,绝大部分建筑垃圾不经任何处理,就被运往郊外或城市四周进行填埋或露天堆放,既污染了周边环境,又浪费了土地资源。另一方面,随着大规模基础设施建设和城市化进程的加快,建筑业对砂石骨料的总需求不断增加,长时间对砂石骨料的随意开采,致使砂石资源缺乏,河床改道,山体滑坡,严重破坏生态环境。人们要转变对建筑垃圾的传统认识和将其一扔了之的做法,要充分认识到建筑垃圾是可再生资源,其资源利用对建设资源节约型、环境友好型社会具有重要的意义。

对建筑垃圾进行初选,分类堆放、去除较大钢筋、人工选取可回收的砖、钢筋等。采用振动式给料机可以去除渣土,给料辊的间隙可根据含土量的多少控制,以清除干净为原则,后用颚式破碎机将建筑垃圾破碎成大小不一的块体,更后采用筛框振动式电动筛和钢丝编织筛对建筑垃圾进行筛分。取有代表性的建筑垃圾样品进行压碎试验,测定压碎值为24.9%,符合水泥稳定基层公路压碎值不大于30%的要求。

西禹高速公路阎良至禹门口段路线全长176.89km,起于陕西与山西的交界处,与已建成的西阎高速公路相接,是连接陕西通往华北、西南的交通动脉。西禹高速K81+950—K87+421韩城处,K0+215—K3+625连接线,K93+500—K93+650六村堡的路基采用建筑垃圾填筑。在正式开工前取K2+800—K2+950作为试验路段,更大填土高度1.5m,填土宽度19.3m;更小填土高度0.81m,填土宽度17.3m。

建筑垃圾加工厂应配备固定式建筑垃圾处理设备及较大面积的场地。场地可划分为建筑垃圾原材料区、建筑垃圾筛分区、建筑垃圾加工区、建筑垃圾成品区和建筑垃圾填拌区共5个区域。场地内应做好道路保洁、绿化工作。

加工后的建筑垃圾填料尽量按梯形堆放,每一层的堆放高度不宜超过5m。建筑垃圾填料应按照不同类型分别堆放,并放置标识牌予以说明。

建筑垃圾路堤基底应在填筑前进行压实,二级及二级以上公路路堤基底的压实度不小于90%。基底的承载能力满足不同路基高度的要求,路基高度小于10m时,基底承载力不宜低于150kPa;路基高度为10~20m时,基底承载力不宜低于200kPa;路基高度大于20m时,宜填筑在岩石基底上,且基底强度应均匀。

土质基底上的路堤设过渡层,过渡层材料厚度宜为30~50cm,材料应符合表3中Ⅰ类要求。建筑垃圾路基基底处理完成后,应根据处理情况采取基底防水措施。土质基底设置厚30cm的8%灰土垫层,软土基底和湿陷性黄土可设置一层防渗复合土工布。

运输车数量、运输能力要满足建筑垃圾填料填筑需要,保证施工连续不间断。建筑垃圾填料装运前,对填料采用挖掘机拌和,尽量使填料拌和均匀,避免大粒径填料出现,装料时采用“品”字型方法。运输要安排好线路,并派专人指挥。

布料时根据勘测的路中线用白灰划出方格线,计算每个方格所需的填料数量为8m3,卸车数量为24m3,采用路堤全宽水平分层,先低后高,先两侧后中间的卸料原则。现场要有专人指挥调配填料,按照试验段长度将填料均匀卸在试验段方格内,并测出建筑垃圾填料的含水量。卸料后用大功率推土机初平,整平后再铺一层厚5cm的建筑垃圾细料,并用光轮压路机稳压1~2遍,后用平地机精平,平地机沿路线纵向方向保持路拱,路基横向做成设计要求的横坡。整平后路基填料层无明显的高差台阶。在整平过程中,剔除超粒径骨料,对不平整处用建筑垃圾细料找平。

每个作业段配备200kN以上单钢轮振动压路机不少于2台,220kN以上振动羊角碾压路机不少于2台,确保与路基摊铺能力相匹配。根据更佳含水量在碾压前对填料进行洒水,并保证含水量处于更佳含水量±2%之内。一般大多采用洒水车作业,要求洒水均匀,防止局部出现水分过多现象。碾压按照先慢后快,先两边后中间的原则反复进行碾压。横向轮迹重叠0.4~0.5m,前后相邻两段纵向重叠2.0~5.0m。具体碾压方法见表4,碾压遍数通过试验路段更终确定。每碾压一层都要测量高程,每20m观测一个断面,每个断面布置不少于6个点,当相邻两次振动碾压前后的高程差值控制在2mm内方可停止碾压。

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