建筑垃圾在路基换填处理中的应用
作者：王娟
来源：《城市建设理论研究》2013年第09期
摘要：随着城市化进程的加快，城市旧城区改造整治产生大量的建筑垃圾，需要清运处置。一方面城市道路的建设，又需要大量的土方，侵占大量土地。本文通过工程实例探索建筑垃圾换填用做道路路基的填筑材料的施工要点。 关键词：道路基层；建筑垃圾;换填法施工 中图分类号：U213.1文献标识码： A 文章编号： 1引言
近几年随着旧城改造的的进行，产生大量的建筑垃圾，通常将建筑垃圾运出施工现场要花费挖运以及外购回填土等大量的费用，增加了施工成本，同时在运输和填埋建筑垃圾的过程中还会带来环境污染和破坏生态环境。
建筑垃圾多由碎混凝土、碎砖瓦、碎砂石等无机物类构成。其化学成分是硅酸盐、氧化物、氢氧化物、碳酸盐、硫化物及硫酸盐等。其主要成分属于无机材料，耐酸、耐碱、耐水性好，化学性质比较稳定
建筑垃圾透水性好,遇水不冻涨,不收缩,是道路工程难得的水稳定性好的建筑材料。建筑垃圾颗粒大,比表面积小,含薄膜水少,不具备塑性。透水性好能够阻断毛细水上升,在潮湿状态和环境下,建筑垃圾的基础垫层,强度变化不大,是理想的强度高、稳定性好的路用材料,如利用废弃建筑混凝土和废弃砖石生产的粗细骨料,可用于生产相应强度等级的混凝土、砂浆或将粗细骨料添加固化类材料后,也可用于道路路面基层。道路工程,具有工程数量大,耗用建材多的特点。耗材多,决定着道路工程的基本造价。因此道路设计的一项基本原则就是因地制宜,就地取材,努力降低工程造价。而建筑垃圾,具备其他建材无可比拟的优点:数量大、成本低及质量好。因此,建筑垃圾的主要应用对象,首选应该是道路工程。 2工程概况
友谊路位于县城东部，是城区东部的一条主干道，全长2.5公里，设计等级为主干路Ⅱ级，设计车速为40千米/小时，双向四车道，道路红线宽50米。本工程穿越一工业厂区就岔河杨村，这两处在3月份进行了集中拆迁，拆迁后在北段K0+000—K1+850现场遗留大量的，长约1850米，宽约80米，地表以上建筑垃圾平均厚1米。南段K1+850—K2+650原为基本农田。
3路基处理方案选择
施工现场北段建筑垃圾较多，需要外运，南段原为基本农田和菜地，含水量偏大需要处理路基。建筑垃圾主要为碎砖、石、混凝土块等无机物，如果外运没有现成的填埋场地。县城属黄河下游冲积平原的一部分，区内不同深度和地带留有许多古河道含水沙带，蕴藏着丰富的地下水资源。县城地势低洼，城区道路往往建在常年灌溉的农田或菜地上，因此使得路基土含水量偏大，造成路床施工中出现“弹簧”现象，路基处理费用较高。而且该段地势较低，灰土基础所需用土必须外购。
针对这种情况我们做了两种路基基础的设计方案。 方案一
（1）将红线内的建筑垃圾拆除、外运出施工现场 （2）整形碾压路基、处理翻浆
（3）做30厘米厚14%灰土基础，灰土用土全部需外购
在路基整形碾压过程中如果有“弹簧”现象，再进行翻浆处理，翻浆处理方法的是将弹簧土挖出后用14%灰土分层回填、碾压。 方案二
（1）将现场的建筑垃圾破碎按粒径大小分类堆放成堆
（2）灰土基础下增加一层30厘米厚建筑垃圾垫层。将填建筑垃圾挖出的土用做灰土基础用土。
这两种方案采用哪一种，既经济又能与好的施工效果，首先从成本、工期、综合效益进行了分析。
（1）成本核算比较 名称 施工过程 施工成本 (元/平方)
方案一 垃圾外运 路基整形碾压 灰土基础 （买土） 翻浆处理 48.9
（不含翻浆处理）
方案二 装、运建筑垃圾 挖土 垃圾填、压 灰土基础 43.1
根据以往的施工经验，路基翻浆处理面积较大，一般占总施工面积的五分之一到三分之一。
通过成本核算方案二成本较低，可节约施工成本。 （2）工期分析
根据施工经验，路基翻浆处理所需时间较长，按工期要求，翻浆处理完灰土基础施工时正值雨季，增加施工难度，还会造成工期延长。 （4）社会效益
建筑垃圾外运废弃处理，既浪费了社会资源，又对环境造成污染，由于灰土基础用土又要破坏土地，建筑垃圾的再利用既节约了社会资源，又尽可能的减少土地资源的破坏，具有很好的社会效益。
翻浆处理需要大量的石灰、水泥等，既不经济，也不利于生态保护。
最后建设单位、监理单位、施工单位、施工单位四方到施工现场踏勘，经过研究探讨决定采用方案二施工。 4施工过程 （1）准备
现场拆除前是厂房和少数居住房屋，厂房闲置时间较长，现场生活垃圾很少，拆除物多为砖墙、石基和混凝土地面。
先将生活垃圾清除场外，用挖掘机配合破碎机将现场的混凝土地面、构筑物破碎至粒径不大于25厘米，将建筑垃圾堆放成堆，以备后用。这道工序比较繁琐，也最为费时费工，建筑垃圾根据粒径大小尽量分类堆放，现场严格检查，确保建筑垃圾中没有生活垃圾。
同时，南段K1+850—K2+650首先对原地面进行表面清理，清除地表附着物，放到两侧的绿化带备用做种植土。然后根据设计高程挖槽取土，将土方放到道路一侧用做灰土用土，在整平碾压处理，使其满足施工要求，最后标上路基边线。
（2）摊铺整平
先将北段道路红线内成堆摆放的建筑垃圾按粒径大小从大到小分别装车运到南段路基边，根据运输车辆的车载容量和松铺厚度计算每段面物料的需用量，尽量保证布料均匀，同时进行高程控制，用挖掘机配合人工进行摊铺整平，按先低后高，先两侧后中间的顺序卸料、摊料，并再次清理未分拣干净的生活垃圾，横坡按设计值控制。
在建筑垃圾摊铺时采用循序渐进的方法，从末端桩号开始由远渐近循序摊铺，同时摊铺时先用大功率推土机进行填料的摊平，保证表面平整，厚度均匀。 （3）碾压成型
碾压前，先进行一次含水量检测，以便控制在最佳含水量的±2%范围内进行碾压成型。当含水量偏大时，应再进行翻开晾晒，当含水量较小时，则应适量洒水。
采用重型震动压路机进行碾压。碾压时应注意严格按照“先静后振”的原则进行，即先静压一遍，再检查一下平整度，不平之处用人工进行平整，然后再由弱振到强振进行碾压，遍数在3-5遍，最后静压一遍压光，碾压过程中最大速度不能大于3千米/小时。碾压时，横向接头的轮迹应有一部分重叠，振动压路机重叠40-50cm，前后相邻两区段亦宜纵向重叠1-1.5m，做到无漏压，无死角，并确保碾压均匀。 5质量检测 （1）压实度检测
通过实验测得压实度均值达到95.2%，符合施工规范的要求。 （2）弯沉检测
施工中委托有关部门对道路的沉降进行了现场弯沉检测，测出每等级荷载下相应的路基回弹变形值，经过计算求得路基的回弹模量，满足一般路基回弹模量的要求。 （3）沉降检测
在施工过程中，采用水准仪对工作桩和基桩标高进行沉降观察面，沉降值符合要求。 道路建成五个月，通过对道路的沉降观测，总体沉降范围为2-6mm，相对沉降一般为3mm，未发现整体沉降或局部不均匀沉降，路面沉降符合路基规范要求，表明本次使用建筑垃圾满足路基填料的要求。
6结束语
通过建筑垃圾换填处理的实例表明：
（1）建筑垃圾层做路基的隔离层设置，避免路基出现翻浆，较好的解决了取土和建筑垃圾远距离运输的困难，充分利用建筑废渣资源，减少了自然砂石土資源的开采，保护了植被和生态环境。
（2）该施工技术容易掌握，实际操作中可结合本地区施工情况，合理组织施工。 （3）用建筑垃圾处理道路路基是完全可行的，这样不但减少了大规模城市建设所产生的建筑垃圾造成的环境污染问题，也可减少灰土、碎石等回填对自然环境的破坏，降低了工程造价，提高了施工效率，具有较好的经济效益和社会效益。
参考文献：
1、《城市道路路基填筑中建筑垃圾的处理应用》 中铁十一局陈福东 2、《建筑垃圾在城市道路建设中回收利用的可行性研究》 合肥市公路管理局周增华
