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高速公路路基再生料填筑工艺的应用

2021-07-24 219 上传者：管理员

摘要：建筑旧料回收利用问题是施工单位关注的重点问题,建筑旧料容易发生环境污染,导致环境受到破坏,不符合我国的可持续发展理念。对此,在本次研究中,针对高速公路路基施工,使用建筑再生料,取得显著的建设成果。该技术践行可持续发展理念的同时,也为公路施工提供全新的路径。

关键词：
公路建筑
建筑再生料
路基填筑
路基填筑施工
高速公路
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1、引言

传统建筑垃圾一般堆放在一处，随后垃圾车运输到指定位置掩埋，建筑旧料一般是具有污染性质的材料，一旦材料被雨水浇灌，或者被地面水长期浸泡，容易导致水污染，材料的污染性进一步扩展。受到温度及水分影响，出现毒性气体，在空气中扩散，对人们的健康也会产生影响。建筑旧料无法充分利用，且处理工艺较为复杂，对此，在高速公路填筑施工过程中可思考建筑旧料的应用方法，在工程中观察到填料的处理效果较为理想，有利于解决建筑拆除垃圾存放及处理问题。对此，本文对高速公路再生料路基填筑施工工艺展开分析。

2、工程情况

将我国某地区高速公路标段作为案例，该路段全长共计1.75km，道路为东西走向，施工内容包括高架桥梁及地面桥梁、地面道路，路段途径河道。在高速公路桥梁常规施工过程中，主要使用的填料为建筑再生料，为保证路基的整体强度及耐久性，填方路基及零填、挖方路基高度应当在1.2m以上。路基填筑高度无法达到最小设计标准时，利用挖方填筑工艺取得较为理想的填筑效果。建筑废料在利用过程中可使用再生料进行填筑，压实厚度控制在20cm以下（见图1）。

3、路基施工面对的挑战

在选择建筑再生料过程中，对优良的建筑废料进行提取，含泥量需低于5%，在施工过程中，对周围的环境进行分析，周围厂房及民房数量较多，在拆除过程中建筑废料数量大，能直接在高速公路路基施工中应用。针对建筑旧料进行回收利用，避免对周围土石结构造成破坏，或者增加资源消耗，也能降低建筑整体投资费用。选择建筑再生料施工，在施工过程中也面对一定困难。

(1）建筑再生料施工并未存在明确的施工标准，也没有确定施工工艺及质量控制目标。

(2）针对过往的工程进行分析，施工经验不足，与本次施工存在显著差异。

(3）路基填方量整体较大，总计在200000m3。在路基施工过程中，对路基填料及工艺、检测等具有较高的要求，结合目前的规范及业主设计要求，对建筑再生料路基填筑制定切实可行的设计方案。

(1）对地面进行清理，路基填筑过程中需关注填筑稳定性，每层填筑厚度控制在25cm内，利用压路机压实，第一层及第二层中间铺设防水土工材料，对土基排水需求进行分析，填筑边线布设纵向水沟。

(2）素土包边结合建筑再生料厚度进行分层处理，土带宽度在1.5m以上。

(3）针对道路工程原状土标准进行击实实验，并展开路基回填模量实验，保证路基的填筑质量。

4、建筑再生料材料加工工艺

针对建筑废料进行回收处理，并输送到碎石场，本次工程的场地面积1000m2左右，在原材料处理过程中，将细料及粗料分别存放，以免材料混淆。在建筑施工过程中，再生料使用锤式破碎机打碎，器械规格是1200×1200型，成套设备尺寸控制在3m×10m，输出功率在132kW，废料处理效率为50m³/h～60m³/h，碎石机最大粒径在处理过程中应当根据需求处理。振动筛包括筛箱及减震系统、振动电机、底架、输出带等。振动筛在工作过程中，根据2台类似的振动电机完成相反旋转运动，支承在减震器上完成整个直线振动，经过筛分的物料进入筛箱，并完成前进及透筛等作业，利用传送带输送到指定的位置。

5、高速公路路基再生料填筑工艺

在高速公路路基过程中，关注的环节较多，包括地表清理及土工加工、分层碾压等各个环节，应当保证各个环节的有效管理，为路基填筑施工奠定坚实的基础。

5.1 地表清理

在高速公路路基施工过程中，针对导线及中线、高程等指标反复检测，对线路进行有效布设，明确其轮廓，并做好开挖边线及坡脚线施工。在地面进行40cm的挖掘后，对地表绿植根茎等杂物进行及时处理，将地面整平后，形成外侧2%的断面，并利用压路机进行压实处理。对路基排水情况进行分析，填筑边线外侧过程中也要设置排水沟（见图2）。

5.2 土工处理过程

根据施工实际情况对障碍物进行合理清理，避免对路基施工产生影响，根据土工施工需求对材料进行合成及铺设。根据地基的承受能力适当进行检测，以免地下稳定性受到影响，并保持地面平衡度达到标准。材料在检查后，满足标准即可投入使用，铺设填料时，自高强度的路堤向另一边进行施工，在两端铺设填料后，中间后铺设填料，并对端部进行精心处理。在铺设过程中保持适当的松紧度，避免发生拉伸过紧或者褶皱问题，在施工过程中需连续施工。

并避免材料过度拉扯影响材料强度，以免在强度受力过大的情况下发生变形及破坏问题，施工的路基也会发生大面积受损。土工合成材料连接处强度需高于材料本身强度，在铺设填料过程中，土工合成材料的搭接宽度应当在50cm以上，保证搭接的整体效果。在铺设填料过程中也要保证材料满足标准，在铺设过程中土工材料应当及时填筑，避免阳光直射对填料性质产生影响，一般情况下，填料经过加工后照射时间应当在48h以内。

5.3 再生填料铺设

汽车将建筑废料运输到施工现场后，利用锤式破碎机进行处理，并运输到高速公路路基施工现场，对现场进行整平处理后，结合道路的形态选择横坡或者纵坡铺设，但要注意建筑再生料粒径小于10cm，材料粒径在打碎后满足设计标准可用于高速公路填筑施工。填料在填筑过程中，根据铺设厚度进行调整，压实厚度保持在20cm以内，摊铺过程中粗细颗粒保持均匀分布，若粗粒料大量堆积，或者涵盖较多石块，存在间隙的情况下需利用石屑进行填充。路基填筑施工作为路基施工重点，外侧1m可利用细料进行填筑，以免其中的颗粒较大出现坡侧大的情况。

5.4 碾压施工过程

本次工程中选择碾压机重量为26t，对振动频率进行调整，设置为33Hz，选择自行式光轮压路机。在碾压填料过程中需控制含水量，在施工中对含水量进行控制，适当对含水量进行调整。碾压阶段应当观察轮机重叠情况，保持在30cm，从而保证碾压均匀。针对无法压实的位置，并选择小型夯具进行压实。碾压过程中可对高程进行放样策略，计算松铺系数。碾压施工阶段，光轮压路机经过1次静压，行驶速度保持在2.5km/h。

压路机在弱振后，合理控制碾压速度，保持在2.8km/h。经过2次强振后，保持行驶速度在3.5km及3.6km/h。经过1次光轮压路机静压后，行驶速度为3.2km/h。待工作循环后，适当增加碾压次数，根据顶层路基回弹模量适当对碾压次序进行调整，合理控制压路机速度。经过碾压实验后，满足设计标准，压路机痕迹均控制在3mm，在每层碾压过程中实际现场轨迹深度控制在5mm以内，针对轨迹厚度进行调整。

5.5 施工检测过程

根据规范及设计标准，将碎石路基作为基础，每隔200m道路进行一次质量检测，回弹模量检测结果是39.85MPa，满足设计要求35MPa标准。沉降程度需进行观察，在各个位置设置沉降板，尤其关注中央分隔带。在路面结构布设过程中，整体沉降系数良好，并注意后续对沉降的观测。挡土墙周围设置土路肩沉降点，对周围耕植土处理后完成两次来回碾压，对局部进行处理，从而为沉降板稳定性奠定基础。试验段路基填筑后，沉降较为稳定，经过30d观测并未发生显著沉降，这也体现出路基填筑施工的有效性。在竣工后，保留部分沉降板，对后续沉降情况进行分析，为公路养护工作奠定坚实的基础。

5.6 施工管理方法

在路基填筑施工过程中，针对工程实际情况还需采取对应的管理措施，及时找到管理工作的不足，在地表清理过程中，施工管理人员需观察路基清理情况，这也对后续施工进展产生决定性作用。在土工材料加工过程中，先对材料进行分类，针对能够加工的材料将其进行碾碎，作为路基的填充材料，针对毒性较大的建筑垃圾还需及时处理。在分层碾压过程中，关注碾压次数及路基情况，保持合理化的压痕，以免压痕过大对路基产生影响。在施工检测过程中，管理人员观察沉降板沉降系数，一旦沉降过大，应当及时上报，请专业人员进行处理。通过科学的管理措施，有利于保证路基填筑施工顺利进展。

6、结束语

建筑再生料填筑施工过程中，针对被拆除的建筑废料进行二次利用，为城市环保及材料可持续发展工作提供帮助。在本次研究过程中，建筑废料通过技术再次使用在高速公路路基填筑施工中，减少土石资源消耗的同时，适当降低了工程造价。本次建设的路段满足设计标准，证明建筑旧料利用的可行性，为市政道路施工及高速公路施工等提供帮助。

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文章来源：王友涛.高速公路建筑再生料路基填筑施工工艺[J].绿色环保建材,2021(07):7-8.