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摘要:建筑舊料回收利用問(wèn)題是施工單位關(guān)注的重點(diǎn)問(wèn)題,建筑舊料容易發(fā)生環(huán)境污染,導(dǎo)致環(huán)境受到破壞,不符合我國(guó)的可持續(xù)發(fā)展理念。對(duì)此,在本次研究中,針對(duì)高速公路路基施工,使用建筑再生料,取得顯著的建設(shè)成果。該技術(shù)踐行可持續(xù)發(fā)展理念的同時(shí),也為公路施工提供全新的路徑。
關(guān)鍵詞:高速公路;建筑再生料;路基填筑
1引言
傳統(tǒng)建筑垃圾一般堆放在一處,隨后垃圾車運(yùn)輸?shù)街付ㄎ恢醚诼?,建筑舊料一般是具有污染性質(zhì)的材料,一旦材料被雨水澆灌,或者被地面水長(zhǎng)期浸泡,容易導(dǎo)致水污染,材料的污染性進(jìn)一步擴(kuò)展。受到溫度及水分影響,出現(xiàn)毒性氣體,在空氣中擴(kuò)散,對(duì)人們的健康也會(huì)產(chǎn)生影響。建筑舊料無(wú)法充分利用,且處理工藝較為復(fù)雜,對(duì)此,在高速公路填筑施工過(guò)程中可思考建筑舊料的應(yīng)用方法,在工程中觀察到填料的處理效果較為理想,有利于解決建筑拆除垃圾存放及處理問(wèn)題。對(duì)此,本文對(duì)高速公路再生料路基填筑施工工藝展開(kāi)分析。
2工程情況
將我國(guó)某地區(qū)高速公路標(biāo)段作為案例,該路段全長(zhǎng)共計(jì)1.75km,道路為東西走向,施工內(nèi)容包括高架橋梁及地面橋梁、地面道路,路段途徑河道。在高速公路橋梁常規(guī)施工過(guò)程中,主要使用的填料為建筑再生料,為保證路基的整體強(qiáng)度及耐久性,填方路基及零填、挖方路基高度應(yīng)當(dāng)在1.2m以上。路基填筑高度無(wú)法達(dá)到最小設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)時(shí),利用挖方填筑工藝取得較為理想的填筑效果。建筑廢料在利用過(guò)程中可使用再生料進(jìn)行填筑,壓實(shí)厚度控制在20cm以下。
3路基施工面對(duì)的挑戰(zhàn)
在選擇建筑再生料過(guò)程中,對(duì)優(yōu)良的建筑廢料進(jìn)行提取,含泥量需低于5%,在施工過(guò)程中,對(duì)周圍的環(huán)境進(jìn)行分析,周圍廠房及民房數(shù)量較多,在拆除過(guò)程中建筑廢料數(shù)量大,能直接在高速公路路基施工中應(yīng)用。針對(duì)建筑舊料進(jìn)行回收利用,避免對(duì)周圍土石結(jié)構(gòu)造成破壞,或者增加資源消耗,也能降低建筑整體投資費(fèi)用。選擇建筑再生料施工,在施工過(guò)程中也面對(duì)一定困難。
(1)建筑再生料施工并未存在明確的施工標(biāo)準(zhǔn),也沒(méi)有確定施工工藝及質(zhì)量控制目標(biāo)。
(2)針對(duì)過(guò)往的工程進(jìn)行分析,施工經(jīng)驗(yàn)不足,與本次施工存在顯著差異。
(3)路基填方量整體較大,總計(jì)在200000m3。在路基施工過(guò)程中,對(duì)路基填料及工藝、檢測(cè)等具有較高的要求,結(jié)合目前的規(guī)范及業(yè)主設(shè)計(jì)要求,對(duì)建筑再生料路基填筑制定切實(shí)可行的設(shè)計(jì)方案。
(1)對(duì)地面進(jìn)行清理,路基填筑過(guò)程中需關(guān)注填筑穩(wěn)定性,每層填筑厚度控制在25cm內(nèi),利用壓路機(jī)壓實(shí),第一層及第二層中間鋪設(shè)防水土工材料,對(duì)土基排水需求進(jìn)行分析,填筑邊線布設(shè)縱向水溝。
(2)素土包邊結(jié)合建筑再生料厚度進(jìn)行分層處理,土帶寬度在1.5m以上。
(3)針對(duì)道路工程原狀土標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行擊實(shí)實(shí)驗(yàn),并展開(kāi)路基回填模量實(shí)驗(yàn),保證路基的填筑質(zhì)量。
4建筑再生料材料加工工藝
針對(duì)建筑廢料進(jìn)行回收處理,并輸送到碎石場(chǎng),本次工程的場(chǎng)地面積1000m2左右,在原材料處理過(guò)程中,將細(xì)料及粗料分別存放,以免材料混淆。在建筑施工過(guò)程中,再生料使用錘式破碎機(jī)打碎,器械規(guī)格是1200×1200型,成套設(shè)備尺寸控制在3m×10m,輸出功率在132kW,廢料處理效率為50m³/h~60m³/h,碎石機(jī)最大粒徑在處理過(guò)程中應(yīng)當(dāng)根據(jù)需求處理。振動(dòng)篩包括篩箱及減震系統(tǒng)、振動(dòng)電機(jī)、底架、輸出帶等。振動(dòng)篩在工作過(guò)程中,根據(jù)2臺(tái)類似的振動(dòng)電機(jī)完成相反旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),支承在減震器上完成整個(gè)直線振動(dòng),經(jīng)過(guò)篩分的物料進(jìn)入篩箱,并完成前進(jìn)及透篩等作業(yè),利用傳送帶輸送到指定的位置。
5高速公路路基再生料填筑工藝
在高速公路路基過(guò)程中,關(guān)注的環(huán)節(jié)較多,包括地表清理及土工加工、分層碾壓等各個(gè)環(huán)節(jié),應(yīng)當(dāng)保證各個(gè)環(huán)節(jié)的有效管理,為路基填筑施工奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
5.1地表清理
在高速公路路基施工過(guò)程中,針對(duì)導(dǎo)線及中線、高程等指標(biāo)反復(fù)檢測(cè),對(duì)線路進(jìn)行有效布設(shè),明確其輪廓,并做好開(kāi)挖邊線及坡腳線施工。在地面進(jìn)行40cm的挖掘后,對(duì)地表綠植根莖等雜物進(jìn)行及時(shí)處理,將地面整平后,形成外側(cè)2%的斷面,并利用壓路機(jī)進(jìn)行壓實(shí)處理。對(duì)路基排水情況進(jìn)行分析,填筑邊線外側(cè)過(guò)程中也要設(shè)置排水溝。
5.2土工處理過(guò)程
根據(jù)施工實(shí)際情況對(duì)障礙物進(jìn)行合理清理,避免對(duì)路基施工產(chǎn)生影響,根據(jù)土工施工需求對(duì)材料進(jìn)行合成及鋪設(shè)。根據(jù)地基的承受能力適當(dāng)進(jìn)行檢測(cè),以免地下穩(wěn)定性受到影響,并保持地面平衡度達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。材料在檢查后,滿足標(biāo)準(zhǔn)即可投入使用,鋪設(shè)填料時(shí),自高強(qiáng)度的路堤向另一邊進(jìn)行施工,在兩端鋪設(shè)填料后,中間后鋪設(shè)填料,并對(duì)端部進(jìn)行精心處理。在鋪設(shè)過(guò)程中保持適當(dāng)?shù)乃删o度,避免發(fā)生拉伸過(guò)緊或者褶皺問(wèn)題,在施工過(guò)程中需連續(xù)施工。并避免材料過(guò)度拉扯影響材料強(qiáng)度,以免在強(qiáng)度受力過(guò)大的情況下發(fā)生變形及破壞問(wèn)題,施工的路基也會(huì)發(fā)生大面積受損。土工合成材料連接處強(qiáng)度需高于材料本身強(qiáng)度,在鋪設(shè)填料過(guò)程中,土工合成材料的搭接寬度應(yīng)當(dāng)在50cm以上,保證搭接的整體效果。在鋪設(shè)填料過(guò)程中也要保證材料滿足標(biāo)準(zhǔn),在鋪設(shè)過(guò)程中土工材料應(yīng)當(dāng)及時(shí)填筑,避免陽(yáng)光直射對(duì)填料性質(zhì)產(chǎn)生影響,一般情況下,填料經(jīng)過(guò)加工后照射時(shí)間應(yīng)當(dāng)在48h以內(nèi)。
5.3再生填料鋪設(shè)
汽車將建筑廢料運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場(chǎng)后,利用錘式破碎機(jī)進(jìn)行處理,并運(yùn)輸?shù)礁咚俟仿坊┕がF(xiàn)場(chǎng),對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行整平處理后,結(jié)合道路的形態(tài)選擇橫坡或者縱坡鋪設(shè),但要注意建筑再生料粒徑小于10cm,材料粒徑在打碎后滿足設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)可用于高速公路填筑施工。填料在填筑過(guò)程中,根據(jù)鋪設(shè)厚度進(jìn)行調(diào)整,壓實(shí)厚度保持在20cm以內(nèi),攤鋪過(guò)程中粗細(xì)顆粒保持均勻分布,若粗粒料大量堆積,或者涵蓋較多石塊,存在間隙的情況下需利用石屑進(jìn)行填充。路基填筑施工作為路基施工重點(diǎn),外側(cè)1m可利用細(xì)料進(jìn)行填筑,以免其中的顆粒較大出現(xiàn)坡側(cè)大的情況。
5.4碾壓施工過(guò)程
本次工程中選擇碾壓機(jī)重量為26t,對(duì)振動(dòng)頻率進(jìn)行調(diào)整,設(shè)置為33Hz,選擇自行式光輪壓路機(jī)。在碾壓填料過(guò)程中需控制含水量,在施工中對(duì)含水量進(jìn)行控制,適當(dāng)對(duì)含水量進(jìn)行調(diào)整。碾壓階段應(yīng)當(dāng)觀察輪機(jī)重疊情況,保持在30cm,從而保證碾壓均勻。針對(duì)無(wú)法壓實(shí)的位置,并選擇小型夯具進(jìn)行壓實(shí)。碾壓過(guò)程中可對(duì)高程進(jìn)行放樣策略,計(jì)算松鋪系數(shù)。碾壓施工階段,光輪壓路機(jī)經(jīng)過(guò)1次靜壓,行駛速度保持在2.5km/h。壓路機(jī)在弱振后,合理控制碾壓速度,保持在2.8km/h。經(jīng)過(guò)2次強(qiáng)振后,保持行駛速度在3.5km及3.6km/h。經(jīng)過(guò)1次光輪壓路機(jī)靜壓后,行駛速度為3.2km/h。待工作循環(huán)后,適當(dāng)增加碾壓次數(shù),根據(jù)頂層路基回彈模量適當(dāng)對(duì)碾壓次序進(jìn)行調(diào)整,合理控制壓路機(jī)速度。經(jīng)過(guò)碾壓實(shí)驗(yàn)后,滿足設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),壓路機(jī)痕跡均控制在3mm,在每層碾壓過(guò)程中實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)軌跡深度控制在5mm以內(nèi),針對(duì)軌跡厚度進(jìn)行調(diào)整。
5.5施工檢測(cè)過(guò)程
根據(jù)規(guī)范及設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),將碎石路基作為基礎(chǔ),每隔200m道路進(jìn)行一次質(zhì)量檢測(cè),回彈模量檢測(cè)結(jié)果是39.85MPa,滿足設(shè)計(jì)要求35MPa標(biāo)準(zhǔn)。沉降程度需進(jìn)行觀察,在各個(gè)位置設(shè)置沉降板,尤其關(guān)注中央分隔帶。在路面結(jié)構(gòu)布設(shè)過(guò)程中,整體沉降系數(shù)良好,并注意后續(xù)對(duì)沉降的觀測(cè)。擋土墻周圍設(shè)置土路肩沉降點(diǎn),對(duì)周圍耕植土處理后完成兩次來(lái)回碾壓,對(duì)局部進(jìn)行處理,從而為沉降板穩(wěn)定性奠定基礎(chǔ)。試驗(yàn)段路基填筑后,沉降較為穩(wěn)定,經(jīng)過(guò)30d觀測(cè)并未發(fā)生顯著沉降,這也體現(xiàn)出路基填筑施工的有效性。在竣工后,保留部分沉降板,對(duì)后續(xù)沉降情況進(jìn)行分析,為公路養(yǎng)護(hù)工作奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
5.6施工管理方法
在路基填筑施工過(guò)程中,針對(duì)工程實(shí)際情況還需采取對(duì)應(yīng)的管理措施,及時(shí)找到管理工作的不足,在地表清理過(guò)程中,施工管理人員需觀察路基清理情況,這也對(duì)后續(xù)施工進(jìn)展產(chǎn)生決定性作用。在土工材料加工過(guò)程中,先對(duì)材料進(jìn)行分類,針對(duì)能夠加工的材料將其進(jìn)行碾碎,作為路基的填充材料,針對(duì)毒性較大的建筑垃圾還需及時(shí)處理。在分層碾壓過(guò)程中,關(guān)注碾壓次數(shù)及路基情況,保持合理化的壓痕,以免壓痕過(guò)大對(duì)路基產(chǎn)生影響。在施工檢測(cè)過(guò)程中,管理人員觀察沉降板沉降系數(shù),一旦沉降過(guò)大,應(yīng)當(dāng)及時(shí)上報(bào),請(qǐng)專業(yè)人員進(jìn)行處理。通過(guò)科學(xué)的管理措施,有利于保證路基填筑施工順利進(jìn)展。
6結(jié)束語(yǔ)
建筑再生料填筑施工過(guò)程中,針對(duì)被拆除的建筑廢料進(jìn)行二次利用,為城市環(huán)保及材料可持續(xù)發(fā)展工作提供幫助。在本次研究過(guò)程中,建筑廢料通過(guò)技術(shù)再次使用在高速公路路基填筑施工中,減少土石資源消耗的同時(shí),適當(dāng)降低了工程造價(jià)。本次建設(shè)的路段滿足設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),證明建筑舊料利用的可行性,為市政道路施工及高速公路施工等提供幫助。
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作者: 王友濤 單位:中鐵一局集團(tuán)有限公司