陳新軍CHEN Xin-jun

（中鐵十二局集團(tuán)第四工程有限公司，西安 710000）

0 引言

近年來，我國的建筑行業(yè)獲得前所未有的發(fā)展，但是由于不夠重視固廢垃圾的處理和回收利用，給生態(tài)環(huán)境帶來了巨大的危害，同時(shí)也破壞了自然與人和諧相處的原則。隨著國家及人們對(duì)環(huán)境保護(hù)重視度的提高，建筑垃圾固廢處理和回收利用受到相關(guān)部門的關(guān)注。西安外環(huán)高速公路6標(biāo)，位于陜西省西安市長安區(qū)境內(nèi)，線路跨灤鎮(zhèn)街道、子午街道。主要工程內(nèi)容為主線路基333.5m、主線橋梁3367.5m/2座、互通式立交1處。橋梁主要包含樁基732根，承臺(tái)系梁308個(gè)，墩柱626個(gè)，蓋梁278個(gè)，預(yù)制箱梁1507片，現(xiàn)澆梁187.5m/3聯(lián)。其中路基填方材料及低強(qiáng)度混凝土骨料主要來源于建筑固體材料的破碎，處理好建筑垃圾固廢，對(duì)于保護(hù)水資源，促進(jìn)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展具有重要的作用?，F(xiàn)結(jié)合自身的工作經(jīng)驗(yàn)，就建筑垃圾固廢處置及回收再利用進(jìn)行以下探討。

1 建筑垃圾固廢的分類

分析工程的施工情況，產(chǎn)生的固廢物大致可以分為這樣幾類：鋼材廢棄料、木材廢棄料、生活垃圾、水泥類材料廢棄料[3]。舉例：工程主體結(jié)構(gòu)施工階段，會(huì)產(chǎn)生廢舊木方、廢鋼筋頭、廢棄混凝土塊等；裝修施工階段，會(huì)產(chǎn)生無法再用的標(biāo)準(zhǔn)磚塊、各種包裝紙袋、落地灰等。上述兩個(gè)施工階段，均會(huì)產(chǎn)生近萬噸的建筑垃圾。具體廢棄物種類見表1。

基于廢棄物利用，高速公路建設(shè)主要對(duì)渣土、混凝土塊、砂漿塊、碎磚進(jìn)行分類，通過破碎篩分，大致提出這樣兩個(gè)利用方向：一是將建筑垃圾中的碎石、土、磚塊、混凝土塊等固廢物通過加工處理后，用于路基的填充（見圖1）；二是通過破碎、篩分清洗等工藝，對(duì)廢舊混凝土進(jìn)行回收處理，然后用再生粗骨料（見圖2），代替部分骨料或全骨料。現(xiàn)結(jié)合這兩方面介紹建筑垃圾再生材料應(yīng)用技術(shù)。

圖1 路基填料

圖2 再生混凝土骨料

表1建筑施工產(chǎn)生廢棄物種類

2 建筑垃圾再生材料路基應(yīng)用技術(shù)

道路修建中，可以用固廢物填充路基，這也是回收利用建筑垃圾的有效手段。在以前，路基填筑使用外運(yùn)的砂石，消耗材料，增加成本。如果能將建筑垃圾中的碎石、混凝土塊等固廢物通過加工處理后，用于路基的填充中，不失為一種節(jié)約、環(huán)保的選擇，這樣有助于減少道路的修建成本，減少勞動(dòng)力，也能保證建筑垃圾的回收再利用。

2.1 建筑垃圾再生材料技術(shù)要求

關(guān)于建筑垃圾再生材料組成方面，需要保證滿足一定的均勻性，同時(shí)級(jí)配應(yīng)連續(xù)。在路基填筑施工階段中，要想實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑垃圾再生填料的合理使用，那么就必須保證CBR可以滿足“公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范”中的相關(guān)要求。在不能滿足標(biāo)準(zhǔn)要求的情況下，可以在建筑垃圾再生填料中加入一定的水泥或者是石灰等材料，從而可以對(duì)建筑垃圾再生填料進(jìn)行改性處理。經(jīng)過檢驗(yàn)可以滿足設(shè)計(jì)要求之后，才能應(yīng)用到路基填筑施工中。根據(jù)其大于4.75mm和0.075mm顆粒含量，按應(yīng)用部位分為路堤填料和路床填料，其技術(shù)指標(biāo)應(yīng)符合表2的規(guī)定。

表2建筑垃圾再生材料級(jí)配和最大粒徑要求

基于技術(shù)指標(biāo)角度上進(jìn)行分析，建筑垃圾再生材料需要滿足表3中的相關(guān)要求。對(duì)于料源以及規(guī)格相同的建筑垃圾再生材料，應(yīng)該作為同一批次進(jìn)行檢驗(yàn)與保管，同樣，對(duì)于料源與規(guī)格不同的建筑垃圾再生材料，在檢驗(yàn)與保管工作中應(yīng)該分批進(jìn)行。

表3建筑垃圾再生材料的技術(shù)要求

2.2 建筑垃圾再生材料路基施工工藝

在路基填筑施工過程中，主要采取機(jī)械化的方式來進(jìn)行，并形成了機(jī)械化的施工流程。正式開工之前，應(yīng)先鋪筑不少于200m的試驗(yàn)路段，保證路基填筑施工方法與質(zhì)量可以滿足設(shè)計(jì)。在每一項(xiàng)施工工作結(jié)束之后，需要將質(zhì)量檢測工作進(jìn)行全面落實(shí)，只有檢測合格之后才能開展接下來的工作。如果檢查發(fā)現(xiàn)存在質(zhì)量問題時(shí)，一定要及時(shí)進(jìn)行處理解決，直到合格之后才能轉(zhuǎn)到下一道工序中。路基施工應(yīng)選擇具有相關(guān)工程經(jīng)驗(yàn)的技術(shù)人員和具有專業(yè)施工機(jī)具設(shè)備的單位完成。在路基施工階段中，應(yīng)該安排專門的人員對(duì)建筑垃圾進(jìn)行拾取，對(duì)施工工期安排時(shí)，應(yīng)該避開降雨季節(jié)，當(dāng)遇到大量降雨時(shí)，一定要立即停止施工，并采取臨時(shí)排水措施，從而滿足相應(yīng)的規(guī)范要求。在全面解決降水產(chǎn)生的影響之后，才能重新安排施工。路基填筑前，應(yīng)該準(zhǔn)備充分的建筑垃圾再生材料，其技術(shù)要求應(yīng)滿足表3的規(guī)定。施工前，首先應(yīng)完成現(xiàn)場建筑垃圾再生材料的材料檢驗(yàn)工作，檢驗(yàn)合格后方可用于填筑。結(jié)合每層厚度和壓實(shí)度標(biāo)準(zhǔn)，按照試驗(yàn)室確定的建筑垃圾再生材料組成計(jì)算其單位面積的重量及用量，最后換算成單位面積的體積用量。

表4建筑垃圾再生材料填筑路基驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)

2.3 施工質(zhì)量檢查與驗(yàn)收

施工應(yīng)按照相應(yīng)的規(guī)范要求，構(gòu)建出完善的質(zhì)量保證體系，并對(duì)每一環(huán)節(jié)施工質(zhì)量進(jìn)行全面檢查，以達(dá)到規(guī)定的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。在施工階段中應(yīng)該對(duì)相應(yīng)的施工參數(shù)進(jìn)行明確，并與施工質(zhì)量之間進(jìn)行聯(lián)合控制。施工質(zhì)量檢測與路基施工順序同步進(jìn)行，對(duì)于分層施工的路基應(yīng)在施工結(jié)束后進(jìn)行過程檢測。路基施工階段中所涉及到的壓實(shí)層，可以應(yīng)用實(shí)驗(yàn)路段明確的工藝流程與工藝流程與參數(shù)進(jìn)行。建筑垃圾填筑路基表面層應(yīng)平整、密實(shí)，無明顯凹凸現(xiàn)象，無粒料離析現(xiàn)象；路床頂面橫坡與路拱橫坡一致。路基施工過程應(yīng)加強(qiáng)對(duì)建筑垃圾再生材料和每個(gè)施工環(huán)節(jié)的檢查，其中建筑垃圾再生材料的檢查應(yīng)嚴(yán)格按照表3的規(guī)定。路基施工過程應(yīng)加強(qiáng)對(duì)建筑垃圾填料和每個(gè)施工環(huán)節(jié)檢查，建筑垃圾大粒徑路基壓實(shí)質(zhì)量采用壓實(shí)沉降差檢測。施工過程中路基的質(zhì)量檢查項(xiàng)目應(yīng)符合表4的規(guī)定。

3 建筑垃圾再生材料混凝土應(yīng)用技術(shù)

3.1 再生材料混凝土應(yīng)用現(xiàn)狀

現(xiàn)階段，我國已經(jīng)有著相當(dāng)成熟的再生混凝土制備技術(shù)，通過破碎、篩分、清洗等工藝，對(duì)廢舊混凝土進(jìn)行回收處理，然后用再生混凝土，代替部分骨料或全骨料。由于再生骨料的來源不同，再生骨料的分類也就不同，一般分為道路、建筑再生骨料兩種，同時(shí)又會(huì)按照骨料粒徑的大小，將其分為細(xì)骨料、粗骨料，對(duì)于這種摻雜再生骨料的混凝土，我們稱為再生混凝土。

3.2 再生骨料道凝土技術(shù)要求

本項(xiàng)目建筑垃圾再生骨料混凝土的最高強(qiáng)度等級(jí)C30，選用Ⅰ類或Ⅱ類再生骨料，從而完成對(duì)再生骨料混凝土的配制工作。針對(duì)Ⅰ類和Ⅱ類再生粗骨料而言，通?？梢詰?yīng)用到不同強(qiáng)度等級(jí)的混凝土中。Ⅲ類再生相骨料可以應(yīng)用到強(qiáng)度在C25以下的混凝土配制中，不適合配制扛本性比較強(qiáng)的混凝土中。在再生骨料進(jìn)入到施工現(xiàn)場時(shí)，需要嚴(yán)格按照相應(yīng)的批次，對(duì)檢驗(yàn)報(bào)告以及合格證等材料進(jìn)行全面檢查。嚴(yán)格按照“再生骨料應(yīng)用技術(shù)規(guī)程”中的相關(guān)要求，對(duì)質(zhì)量方面進(jìn)行嚴(yán)格檢測。在對(duì)新拌和的再生骨料，需要保證在性能方面可以滿足相應(yīng)的設(shè)計(jì)要求，并嚴(yán)格按照“混凝土質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)”中的相關(guān)規(guī)定。關(guān)于再生骨料混凝土，應(yīng)該選擇使用硅酸鹽水泥或者是普通硅酸鹽水泥，對(duì)于品種不同的水泥而言，不可以同時(shí)使用。天然粗、細(xì)骨料應(yīng)符合現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（普通混凝土用砂、石質(zhì)量及檢驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)）JGJ 52的展定。在對(duì)外加劑進(jìn)行使用的過程中，應(yīng)該滿足“混凝土外加劑”中的相關(guān)要求，同時(shí)達(dá)到“混凝土外加劑應(yīng)用規(guī)范”中的要求。新拌和的再生骨料混凝土水溶性氯離子最大含量不能超出1.00%，在對(duì)檢驗(yàn)方法進(jìn)行選擇時(shí)，應(yīng)該按照現(xiàn)有的“混凝土中氯離子含量檢測技術(shù)規(guī)程”要求來進(jìn)行。新拌再生骨料混凝土的坍落度經(jīng)時(shí)損失不應(yīng)影響混凝土的正常施工，泵送混凝土坍落度經(jīng)時(shí)損失不宜大于30mm/h?；炷涟韬臀镌跐M足基本要求時(shí)，應(yīng)該選擇比較小的塌落度，泵送混凝土拌和物塌落度設(shè)計(jì)值應(yīng)該控制在180mm以內(nèi)。保證最終產(chǎn)生的混凝土拌和物具備較好的和易性，并不離折或泌水。

表5建筑垃圾再生材料配合比驗(yàn)證

3.3 再生骨料混凝土應(yīng)用技術(shù)

混凝土強(qiáng)度是評(píng)判混凝土質(zhì)量的重要標(biāo)準(zhǔn)，使用再生材料替代天然骨料，混凝土的強(qiáng)度等級(jí)以及再生混凝土中再生骨料含量對(duì)混凝土的強(qiáng)度都會(huì)有一定的影響?；炷翉?qiáng)度的變化與試驗(yàn)的溫度、濕度、材料以及加工的工藝都是有較大關(guān)系的，相關(guān)學(xué)者進(jìn)行研究后發(fā)現(xiàn)了如下規(guī)律：①在多數(shù)情況下，因?yàn)榧庸すに囅嗤?，所以再生混凝土的力學(xué)強(qiáng)度要低于天然混凝土的力學(xué)強(qiáng)度，主要原因就是對(duì)于再生骨料面言，它與水泥漿之間的結(jié)合程度比天然混凝土的結(jié)合程度要低。②通過具體的研究發(fā)現(xiàn)，混凝土中再生骨料含量對(duì)再生混凝土的力學(xué)強(qiáng)度也有一定的影響，一般是會(huì)隨再生骨料的數(shù)量升高而降低。③當(dāng)水膠比與制造工藝保持一致時(shí)，再生材料在原材料的30%以內(nèi)時(shí)，此時(shí)再生材料的力學(xué)強(qiáng)度達(dá)到一個(gè)較大的值，再生材料繼續(xù)增加時(shí)，其力學(xué)強(qiáng)度會(huì)有所下降，但是下降的幅度會(huì)隨看材料的增加越來越小。④試驗(yàn)證明，當(dāng)天然骨料和再生骨料的配合比相同時(shí)，如果全部采用再生骨料配置混凝土，那么混凝土的力學(xué)強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度，抗腐蝕能力等都會(huì)有所下降，數(shù)值在10%左右。⑤在多數(shù)情況下，如果加工工藝相同，再生混凝土的力學(xué)強(qiáng)度低于天然混凝土的力學(xué)強(qiáng)度，但是其幅度會(huì)隨著加工時(shí)間的推移而降低?，F(xiàn)場經(jīng)過試拌檢測結(jié)果如表5。

4 案例

根據(jù)《陜西省人民政府辦公廳關(guān)于在公路建設(shè)中推廣建筑垃圾綜合利用的通知》（陜政辦函【2017】30號(hào)）文件精神及招標(biāo)文件要求，在西安外環(huán)高速公路南段項(xiàng)目建設(shè)中應(yīng)大力推廣使用建筑垃圾。建筑垃圾主要應(yīng)用情況如下：

①路基填料。K0+000~K23+700段路基及立交填料采用建筑垃圾填筑路基，需244.32萬立方米（壓實(shí)方）。

②全線路基防護(hù)、排水工程中現(xiàn)澆砼及小構(gòu)件預(yù)制全線路基防護(hù)、排水工程中現(xiàn)澆及預(yù)制混凝土除受力構(gòu)件，如擋土墻、鋼筋混凝土蓋板等外，均采用建筑垃圾再生骨料混凝土。全線預(yù)制小構(gòu)件主要有：填方拱形骨架護(hù)坡、挖方拱形骨架護(hù)坡、護(hù)面墻、中央分隔帶路緣石、路塹邊溝臺(tái)帽、橋下蒸發(fā)池、平臺(tái)截水溝、集水溝、填方路面邊部再生磚、挖方路面邊部預(yù)制塊等。

③過濕土地基處理。在K0+000~K23+700段的過濕土路基，當(dāng)?shù)鼗翆雍枯^大，不易直接壓實(shí)時(shí)，在路堤底部清表后鋪設(shè)建筑垃圾再生材料墊層，墊層應(yīng)高出原地表至少30cm。

④路面底基層在。K0+000~K23+700的路面底基層采用建筑垃圾再生集料底基層。

⑤臨建工程。建筑垃圾在施工便道（路基填料、路面）、場地硬化、臨建等工程加以應(yīng)用。

5 結(jié)語

綜上所述，伴隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們生活水平的提升，對(duì)建筑工程的需求日益增長。因此，在日后的建筑工程建設(shè)施工中，施工單位必須意識(shí)到建筑垃圾帶來的危害，并采用有效措施進(jìn)行處置，比如加工處理循環(huán)利用、基建中合理使用垃圾、填埋處理等，同時(shí)還要加大管理力度，可從強(qiáng)化法律建設(shè)和管理、控制垃圾的出現(xiàn)等方面著手，提高建筑垃圾固廢處置效率，減少建筑行業(yè)給自然環(huán)境、人類健康帶來的不良影響。