辛勇

（唐山市交通運(yùn)輸局公路工程處，河北 唐山 063000）

0 引言

隨著城市化進(jìn)程的加快，建筑垃圾產(chǎn)量逐年增多，對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重污染。與此同時(shí)，我國(guó)高速公路建設(shè)對(duì)砂石材料需求量不斷增長(zhǎng)，而砂石材料過度開采帶來的資源枯竭問題迫使高速公路建設(shè)必須尋找新的替代材料，以滿足工程建設(shè)對(duì)材料的需求。將建筑垃圾作為填料用于高速公路路基施工中，能夠有效解決上述問題，使高速公路建設(shè)取得良好的社會(huì)效益、經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益。

1 工程概況

某高速公路工程全長(zhǎng)122.61km，設(shè)計(jì)時(shí)速120km/h，設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為雙向六車道。本工程全線總挖方394.14 萬m3，總填方1 244.17 萬m3。施工前，調(diào)查工程沿線地區(qū)的建筑垃圾儲(chǔ)量，共842 萬m3，能夠滿足路基填筑的填料用量需求。為驗(yàn)證建筑垃圾作為路基填料的可行性，本工程選取228m 試驗(yàn)路段開展建筑垃圾填筑施工，設(shè)計(jì)填方量為56 478.58m3，填筑高度為4～8m，填筑后檢測(cè)路基強(qiáng)度、彎沉值、沉降和內(nèi)部應(yīng)力，為建筑垃圾填筑本工程路基提供依據(jù)。

2 建筑垃圾填筑高速公路路基施工技術(shù)

本工程根據(jù)路基不同部位的施工質(zhì)量要求，填筑不同等級(jí)的建筑垃圾，采用相應(yīng)的施工技術(shù)和施工機(jī)械。路床底面2m 以下部位，篩分建筑垃圾，建筑垃圾最大粒徑不超過25cm，采用分層填筑工藝，壓實(shí)厚度在25cm 內(nèi)[1]；路床底面0～2m 部位，篩分并破碎處理建筑垃圾，最大粒徑不得超過10cm，采用分層填筑工藝，壓實(shí)厚度在20cm內(nèi)。

2.1 施工工藝

2.1.1 施工準(zhǔn)備

（1）處理建筑垃圾，撿出垃圾中的鋼筋、塑料袋、木塊等雜物，人工破碎10cm 以上粒徑的建筑垃圾；對(duì)粒徑超過4.75mm 的建筑垃圾填筑材料進(jìn)行篩分，要求顆粒含量在40%～75%之間，本工程的顆粒含量為73.6%，符合相關(guān)規(guī)范要求；本工程建筑垃圾填料CBR試驗(yàn)結(jié)果為38.6，含水率為4.6%，壓碎值為12.8，有機(jī)質(zhì)含量為0.1%，易溶鹽含量為0.1%，建筑垃圾材料各項(xiàng)目檢驗(yàn)結(jié)果均達(dá)到填筑材料規(guī)定值要求[2]。

（2）填筑前清理地基，清除填筑地面上的樹根、雜草等雜物，并在開挖過程中集中堆放表土；清理后放樣中線，測(cè)量基底表面水平度和邊緣的設(shè)計(jì)高程。

（3）根據(jù)試驗(yàn)段對(duì)建筑垃圾的需用量備足填料，現(xiàn)場(chǎng)拌和填料，添加適量水泥拌和均勻，為路基填筑做好準(zhǔn)備。

（4）結(jié)合永久排水設(shè)施修建臨時(shí)排水設(shè)施，便于在雨期施工時(shí)能夠快速排出地表水[3]；采取坡面防護(hù)措施，減少雨水對(duì)坡面造成的沖刷；填方路基邊坡超過6m 時(shí)，邊坡坡率控制在1∶3。不超過6m 時(shí)，邊坡坡率控制在1∶2。

2.1.2 攤鋪

（1）選用施工機(jī)械，包括挖掘機(jī)、大型自卸汽車、推土機(jī)、振動(dòng)壓路機(jī)等；挖掘機(jī)用于裝料，自卸汽車負(fù)責(zé)運(yùn)輸填料，現(xiàn)場(chǎng)派專人指揮卸料；均勻裝運(yùn)填料，不得集中裝運(yùn)大粒徑填料。

（2）按照由低到高、水平分層的順序攤鋪填料，采用全寬水平分層填筑壓實(shí)工藝，在施工場(chǎng)地畫出5m 方格線，計(jì)算每個(gè)方格內(nèi)的填料數(shù)量，每層填料高度不得超過25cm；使用大型推土機(jī)攤鋪，要求攤鋪面無明顯的高差。若攤鋪面存在不平整問題，則通過人工找平方式，將細(xì)骨料填充到填料中找平[4]；攤鋪時(shí)從中間向兩側(cè)攤鋪，縱向做到中間高、兩邊低，橫向控制好橫坡坡度；攤鋪后用水平儀測(cè)量松鋪厚度，每層厚度應(yīng)小于30cm；在分層填筑厚度不超過20cm的情況下，最大填料粒徑不得大于壓實(shí)厚度的2/3，且不超過10cm。

2.1.3 碾壓

（1）檢測(cè)建筑垃圾填料含水量，對(duì)含水量偏低的建筑垃圾填料灑水補(bǔ)水，對(duì)含水量偏高的建筑垃圾填料晾曬，要求填料最佳含水量保持在10%～15%范圍內(nèi)。在保證填料含水量達(dá)到設(shè)計(jì)要求的情況下才能進(jìn)入碾壓施工工序。

（2）采用振動(dòng)壓路機(jī)分層碾壓，輪重不超過25t，振動(dòng)頻率為20～35Hz，根據(jù)不同碾壓施工情況分別選用光輪振動(dòng)壓路機(jī)和羊足碾振動(dòng)壓路機(jī)兩種機(jī)型[5]。碾壓遍數(shù)共7遍，用羊足碾壓路機(jī)碾壓4遍，碾壓速度為2km/h，再用光輪壓路機(jī)碾壓3遍，碾壓速度為4km/h，最后用光輪振動(dòng)壓路機(jī)開振收面1遍；碾壓過程中要從兩邊向中間碾壓，相鄰兩輪重疊至少為輪寬1/3。

（3）分層碾壓的橫向接頭重疊40～50cm，前后相鄰縱向重疊不小于80cm，壓實(shí)線路保持縱向平行；壓實(shí)后進(jìn)行質(zhì)量檢查，保證壓實(shí)表面無松動(dòng)、無脫落、無死角；測(cè)量壓實(shí)后的標(biāo)高，做好標(biāo)記后再碾壓一遍，重新測(cè)量高程，比較前后兩次高程差值，當(dāng)差值不超過2mm時(shí)表明壓實(shí)度合格。

2.1.4 灑水

碾壓后對(duì)填料層灑水潤(rùn)濕，灑水量不能過多，要保證表面形成水膜，但水不能處于流動(dòng)狀態(tài)；灑水潤(rùn)濕7d，以保證填料成型，本工程的灑水量為4kg/㎡[6]。

2.1.5 鋪設(shè)土工布

鋪設(shè)防滲土工布，本工程采用HDPE 復(fù)合土工膜，膜厚約0.5mm，膜拉伸強(qiáng)度不得小于25MPa，斷裂伸長(zhǎng)率不得小于550%，尺寸穩(wěn)定性在±3%范圍內(nèi)；采用人工滾鋪方式鋪設(shè)土工布，留出變形余量，檢查鋪設(shè)的平整度；在鋪設(shè)土工布后，再鋪上1.5%水泥改良土壤保護(hù)層，保護(hù)層厚度為20cm[7]。

2.2 施工質(zhì)量檢測(cè)

2.2.1 施工過程檢測(cè)

（1）外觀檢測(cè)。在建筑垃圾填料攤鋪和碾壓過程中，隨時(shí)檢測(cè)表面平整情況，不得出現(xiàn)明顯裂縫、輪跡等質(zhì)量缺陷。

（2）幾何尺寸檢測(cè)。用水準(zhǔn)儀每間隔200m測(cè)4個(gè)斷面，要求橫坡偏差在±0.3%范圍內(nèi)，中心偏位不超過50mm，縱斷高程偏差在±20mm內(nèi)。

（3）厚度檢測(cè)。用鋼尺每20m 測(cè)1 個(gè)斷面，每個(gè)斷面測(cè)量4 處，每處隨機(jī)選取3 個(gè)測(cè)點(diǎn)，要求松鋪厚度和碾壓厚度符合設(shè)計(jì)要求。

（4）沉降差檢測(cè)。在振動(dòng)碾壓后，檢查表面填料是否有松動(dòng)，不允許出現(xiàn)明顯輪跡；用水準(zhǔn)儀每40m檢測(cè)1 斷面，每個(gè)斷面隨機(jī)選取10 個(gè)測(cè)點(diǎn)，測(cè)量沉降差不得超過2mm。

（5）平整度檢測(cè)。在路基填筑完工后，采用3m直尺測(cè)量平整度，要求平整度允許偏差不超過20mm[8]。

2.2.2 完工后檢測(cè)

（1）彎沉檢測(cè)。在每層最后一遍碾壓收光后開展現(xiàn)場(chǎng)彎沉試驗(yàn)，本工程各層松鋪厚度均為20cm，平均彎沉量值為0.66mm，變異系數(shù)0.036，各層的彎沉值較為穩(wěn)定，表明將建筑垃圾作為路基填料符合路基施工質(zhì)量要求。

（2）回彈模量檢測(cè)。本工程各層松鋪厚度均為20cm，測(cè)試回彈模量平均值為162.15MPa，變異系數(shù)0.029，表明建筑垃圾填筑的試驗(yàn)路段回彈模量比較穩(wěn)定。

（3）顆粒篩分檢測(cè)。建筑垃圾作為填料在攤鋪碾壓過程中會(huì)受到二次破碎，促使原本的建筑垃圾顆粒組成產(chǎn)生變化，本工程通過篩分試驗(yàn)檢測(cè)填料破碎情況，試驗(yàn)結(jié)果表明，建筑垃圾的顆粒主要集中在0.5～10mm，表明填料級(jí)配細(xì)化程度符合路基施工的填料質(zhì)量要求。

經(jīng)上述工后試驗(yàn)檢測(cè)可知，將建筑垃圾作為填料用于路基施工能夠保證路基整體穩(wěn)定性，使路基質(zhì)量達(dá)到驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)，因此本工程路基施工中采用建筑垃圾填筑完全具備可行性。

3 結(jié)論

在高速公路路基施工中運(yùn)用建筑垃圾作為填筑材料，不僅能夠解決砂石材料短缺問題，而且還能夠?qū)崿F(xiàn)建筑垃圾的資源化利用，減少建筑垃圾對(duì)環(huán)境造成的污染破壞。在建筑垃圾填筑施工中，需對(duì)建筑垃圾進(jìn)行加工處理，使建筑材料達(dá)到填筑材料的質(zhì)量要求，再采用填筑施工工藝完成路基施工，進(jìn)而保證路基施工質(zhì)量達(dá)到施工規(guī)范要求。