建筑垃圾在路基填方中的再利用

葉華中 西安航天基地投資發(fā)展有限公司

1 工程背景

西安國家民用航天產(chǎn)業(yè)基地航創(chuàng)路工程，道路全長2400米，紅線寬度為30米，車行道寬度為18米，兩側(cè)人行道各為6米，在樁號K0+420～K0+620段有200米長的雜填土路段，通過地勘報告可知：本路段填料大多為生活垃圾，垃圾層厚度3.5～4.6米，寬度約為54米，根據(jù)設(shè)計要求，必須進(jìn)行全部換填，再加之收到建設(shè)單位政策性施工工期的限制，按照正常施工方法根本無法滿足建設(shè)單位的要求，且施工成本很高。

本著“不影響施工安全、工程質(zhì)量的前提下最大限度降低成本”的宗旨，就近利用周邊建筑垃圾，降低施工成本率對該工程有著重要意義。

2 可行性分析

本工程地處西安航天基地蕉村拆遷范圍，周邊拆遷的建筑垃圾較多，施工時可以就地取材并加以利用。施工恰逢夏季多雨季節(jié)，填方所購黃土大多含水量較大，直接攤鋪無法碾壓成型，無法達(dá)到設(shè)計強度，按常規(guī)方法處理造成返工。本工程作為航天產(chǎn)業(yè)基地集商務(wù)辦公、科技研發(fā)、景觀綠地、特色居住為一體的綜合性開發(fā)區(qū)重點建設(shè)項目，必須嚴(yán)格按照要求的質(zhì)量、工期、節(jié)能降耗等指標(biāo)完成。因此，這就要求我們在抓好工程質(zhì)量、滿足工期要求的前提下，體現(xiàn)高新區(qū)特色，科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)、一絲不茍地完成節(jié)能、成本降低目標(biāo)。此方案的成功實施可以為今后類似工程的施工積累經(jīng)驗。

3 方案比選及相關(guān)試驗

3.1 前期準(zhǔn)備

（1）2012年5月14-28日，對本路段垃圾進(jìn)行清運，垃圾外運量約為24500m3，垃圾層深度位于道路路床以下2.4～3.6米，通過現(xiàn)場對清運完垃圾的底部進(jìn)行檢測，以下均為黃土或砂層。

（2）管線施工

2012年5月29日～6月18日，對垃圾坑段雨、污水管道進(jìn)行施工，并完成管道回填，回填高度至垃圾清運后底部高度。

3.2 道路路基填方施工

（1）土源選擇及相關(guān)試驗

2012年5月19日，我們委托監(jiān)理單位、施工單位及土源供應(yīng)方對將要進(jìn)場的土源進(jìn)行了考察并取樣進(jìn)行了檢測，結(jié)果如表1：

表1

試驗結(jié)果反映：施工所用黃土最佳含水量為13.5%，實測含水量平均值16.5%，因施工恰逢多雨季節(jié)，在工期要求緊得情況下不具備自然晾曬降低含水量的條件，必須采取相應(yīng)的處理措施。

（2）回填土壓實

將所進(jìn)黃土按規(guī)定厚度攤鋪、整平碾壓后，出現(xiàn)明顯輪跡印，并有翻漿現(xiàn)象，無法成型。

3.3 處理方案比選

方案一：摻灰處理

具體如下：

（1）根據(jù)所進(jìn)黃土實測含水量確定摻灰比例：實際測得所進(jìn)黃土平均含水量為：16.5%，對比下表中灰土擊實報告試驗數(shù)據(jù)：

?

根據(jù)試驗數(shù)據(jù)確定最佳摻灰比例為：10%。

（2）試驗段

2012年5月21日項目部組織人力、物資、機械等在道路K0+500 -K0+600段左半幅基坑底部進(jìn)行試驗段施工：

每層摻灰處理厚度25cm（根據(jù)壓實機具確定），寬度為9.5m，自下而上分層處理至路床設(shè)計標(biāo)高，并對處理過程中路基強度與摻灰處理厚度進(jìn)行了測試，結(jié)果如下：

?

由此預(yù)算土方整體回填施工成本為：

總填方量×綜合填方單價=14700×86.99=127.88萬元

方案二：建筑垃圾拌合土處理

1)、土源選擇

根據(jù)施工現(xiàn)場所處地理位置，土源地由當(dāng)?shù)卮遄犹峁?，故所選土源與上述土源地相同，實際參數(shù)采用同上：

?

由表可知：土源實測含水量平均值16.5%。

施工現(xiàn)場位于西安航天基地拆遷地段，拆遷地建筑垃圾較為豐富，通過與建設(shè)單位、監(jiān)理單位及設(shè)計單位協(xié)商，設(shè)計單位建議通過建筑垃圾與黃土的交叉回填，改善路基純黃土回填濕軟現(xiàn)象，提高回填路基承載能力。

3)、制定處理方案

（1）首先對基坑底部做防滲處理，根據(jù)設(shè)計院前期處理方案，處理采取2:8灰土處理，處理厚度為25cm（設(shè)計值）；

（2）黃土與建筑垃圾交替分層攤鋪、碾壓，形成建筑垃圾拌合土結(jié)構(gòu)，如下圖所示：

（3）分層回填厚度對改善路基承載力、壓實機械選擇、碾壓便數(shù)確定；

（4）逐層回填施工；

（5）實施效果檢查。

二是經(jīng)費保障，改善整合的硬件支撐。上級相關(guān)部門要保障對成校和文化禮堂的經(jīng)費撥付，使得成校和文化禮堂可以放開手腳搞活動，文化禮堂在普遍設(shè)有“兩堂五廊”的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步改善培訓(xùn)場地和條件，完善適合成人教育培訓(xùn)和居民實際需要的設(shè)施設(shè)備。

3.4 方案實施

試驗段鋪設(shè)

2012年6月10日項目部組織人力、物資、機械等在道路K0+500-K0+600段右半幅基坑底部進(jìn)行試驗段施工：

每層摻灰處理深度25cm，寬度為9.5m，自下而上分層處理至路床設(shè)計標(biāo)高，并對處理過程中路建筑垃圾拌合土厚度進(jìn)行了測試，結(jié)果如下：

?

由此預(yù)算土方整體回填施工成本為：

總填方量×綜合填方單價=14700×69.49=102.15<127.88萬元（摻灰處理）

結(jié)論：在滿足設(shè)計路基承載力要求的條件下，采用建筑垃圾拌合土回填路基方案較為優(yōu)越，施工成本相對較低。

4 方案實施

4.1 材料、機械供應(yīng)

材料：黃土、建筑垃圾

機械：羊足震動壓路機、平地機、挖掘機、自卸汽車、推土機

設(shè)備：壓實度檢測設(shè)備、水準(zhǔn)測量設(shè)備、測距工具、彎沉儀

4.2 坑底2:8灰土封水層處理

2012年6月15日項目部組織人力、物資、機械等在道路K0+420-K0+600段全幅基坑底部進(jìn)行灰土封水層處理：

處理厚度：25cm（按壓實機具確定）

壓實機械：羊足振動壓路機

壓實便數(shù)：3便

實測壓實度：96.5%、97.2%、96.8%、97.4%、97.0%、97.5%

實 測 寬 度：19.20m、19.05m、18.95m、19.11m、19.04m

效果檢查：滿足設(shè)計及《城鎮(zhèn)道路施工及驗收規(guī)范》CJJ1-2008要求。

4.3 分層黃土、建筑垃圾拌合土交叉回填

2012年6月18日至7月20日項目部組織人力、物資、機械等在道路K0+420-K0+600段全幅黃土、建筑垃圾拌合土交叉回填施工，施工工藝流程如下：

壓實過程圖

4.4 機械配備

羊足震動壓路機、平地機、挖掘機、自卸汽車、推土機

4.5 壓實度標(biāo)準(zhǔn)：建筑垃圾拌合土采取灌砂法試驗，黃土采取環(huán)刀法試驗

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4.6 承載力標(biāo)準(zhǔn)：

?

4.7 施工過程控制

（1）嚴(yán)格控制每層攤鋪厚度，并分層整平后碾壓，取一層黃土和一層建筑垃圾拌合土回填層為一檢驗單位，驗證各項指標(biāo)的性能參數(shù)。

（2）控制壓實便數(shù)，并按照試驗段參數(shù)執(zhí)行，實施效果如下：

?

由此對比實驗段數(shù)據(jù)可知：

實際施工各項參數(shù)接近試驗段數(shù)據(jù)，各項參數(shù)控制合理，處理達(dá)到設(shè)計承載力要求值時，循環(huán)處理厚度為100cm。

（3）根據(jù)設(shè)計要求：路床以下80cm范圍不得采用建筑垃圾回填的原則，向下反算處理厚度。

（4）路床以下0～80cm范圍根據(jù)洽商內(nèi)容進(jìn)行了摻灰處理，保證路基承載力滿足設(shè)計要求。

5 效果檢查

5.1 技術(shù)效果

通過分層回填過程中實測路基承載力、滿足設(shè)計及《城鎮(zhèn)道路工程施工及驗收規(guī)范》CJJ1-2008要求

5.2 經(jīng)濟(jì)效果

（1）實際成本及計劃成本對照表：

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（2）累計利用建筑垃圾：2565m3

總之，通過本次對建筑垃圾拌合土在路基填方施工中的應(yīng)用可以證實：建筑垃圾可以用于路基填方施工，這樣，不但從技術(shù)方面解決了填方路基濕軟問題，也為工程建設(shè)降低了成本；也從環(huán)境保護(hù)方面做到了建筑垃圾再利用的好處。