建筑垃圾在公路路基中的应用探究

发表时间:2021/3/29   来源:《城镇建设》2021年1期   作者:赵青 张倩
[导读] 目前,随着我国基础建设不断加快,城镇化改造、
        赵青  张倩
        安阳工学院,河南 安阳 455000
        摘要:目前,随着我国基础建设不断加快,城镇化改造、棚户区改造、道路改建等建设活动产生大量废旧混凝土、废砖、渣土等建筑垃圾。相关统计显示全国每年大约产生20亿t的建筑垃圾,建筑垃圾占城市垃圾总量的30%~40%。露天堆放与地下填埋是当前国内建筑垃圾通常采用的处理方法,传统的建筑垃圾处理方法不仅占用大量土地资源,同时严重影响周边环境环境,对土地、水域等产生严重污染。
        关键词:建筑垃圾;公路路基;应用
        1 建筑垃圾的分类与加工
        在项目工程建筑施工过程中,产生的建筑垃圾主要是混凝土、碎砖瓦、砂砾、石粒等,这些建筑垃圾的粒径大小不同且成分复杂,针对这些建筑垃圾。我国建设部颁布的《城市建筑垃圾管理规定》也指出了明确性的定义。现阶段,根据相关调查研究,在我国城市项目工程建设施工过程中,产生的水泥混凝土、废弃砖块、碎砖块,在建筑垃圾中占有较大的比重,占比已经超过了80%,这些建筑材料的粒径较大且组成复杂。
        1.1 建筑垃圾的分类
        项目工程施工建设过程中产生的建筑垃圾种类较多,并且这些建筑垃圾的组成复杂,而不同的建筑垃圾与相应的施工材料进行结合,其适用性也存在差别。因此,为了更好的探究建筑垃圾的适用性,以及更好的应用建筑垃圾,需要项目工程相关工作人员对建筑垃圾进行合理的划分。目前,常见的建筑垃圾划分方式主要有两个方面:一方面,建筑垃圾的原有成分;另一方面,建筑垃圾的粒径。例如,针对废弃钢铁等金属性材料,都可以采用回收加工的方式进行再利用;针对木材和橡胶等有机类废弃物,都可以用作纸张制造;针对废弃砖块和水泥混凝土等,都可以进行再次加工利用,逐步应用在公路工程的建设中。通过对建筑垃圾的深入研究,将建筑垃圾进行分类之后,再对建筑垃圾进行处理利用,利用率能够达到90%,有效的减少项目工程建设过程中的资源浪费现象。
        针对公路工程建设来说,建筑垃圾的再生利用主要是水泥混凝土、废弃砖块、废弃砂石等,但是,由于建筑垃圾的成分复杂且杂质较多,因此,针对建筑垃圾在公路工程建设中的应用合理性,还需要不断的进行研究,从而促使建筑垃圾能够高效合理的应用在公路工程中。
        1.2 建筑垃圾的加工
        对施工中产生的建筑垃圾进行加工,这项工作在我国开展的较晚,以及缺少完善的加工工艺和精准的加工设备,因此,国外的建筑垃圾处理方式与我国的建筑垃圾处理方式不同。国外对建筑垃圾进行加工处理的阶段主要包含以下几个阶段:通过人工方式清除掉建筑垃圾中存在的杂质,使用破碎机粉碎成相应粒径的碎料;将处理之后的碎料,使用冲击装置和滚筒装置进行相应粒径的处理;针对前两个工段粉碎的碎料进行筛分,不同粒径的碎料应用在不同的项目工程施工过程中。
        现阶段,在我国内对建筑垃圾的加工处理,还没有形成标准化的工艺流程,而相应的破碎效果与国外的破碎效果存在严重差异,主要是颚式破碎机和人工筛料这两种方式进行建筑垃圾再生处理。
        2 建筑垃圾在公路路基中的应用
        2.1 原材料选择
        建筑垃圾是一种多相(固相,液相,气相)的复杂结构物理成分来看主要有弃土,混凝土碎块,废混凝土,废砂浆,废砖,废砂石,塑料,石膏,废钢筋等金属。建筑垃圾的强度主要是由复杂的颗粒之间的咬合作用以及形成的空间结构决定的。因此对建筑垃圾的微观颗粒间的相互作用研究可以更好地帮助人们了解建筑垃圾路基内部结构的工作机理。用CT扫描分析建筑垃圾颗粒分布情况可以得到建筑垃圾颗粒间的接触形势为点-点接触,点对面接触,和面对面。颗粒之间的相互作用力与轮廓形状,角度,表明纹理有关。而颗粒间互相接触形成空间骨架结构。其结构大致可分为三种悬浮密集结构,骨架-填充结构和骨架孔隙结构。这三种类型组成与颗粒粒径级配组成有很大关系,悬浮密集结构主要是由小颗粒组成,孔隙率低,密集。骨架填充结构主要是由大颗粒形成骨架,小颗粒以中等孔隙度和密度填充孔隙。

骨架孔隙结构只要是由由许多大颗粒和少量具有大孔隙率和低密度的小颗粒组成。这个与沥青混合料中的三种结构比较相似,沥青混合料中三种骨架有比较深入的研究,其中骨架密实结构,密实度,强度,稳定性都比较好,是建筑垃圾路基理想的空间结构,因此在路基施工时要要注意控制建筑垃圾颗粒间的级配组成,从而达到良好的强度。在压实实验中,建筑垃圾的破坏主要分两种,一种是颗粒本身的破坏,另一种是建筑垃圾颗粒间相对变化,而两者中其主要破坏的是颗粒间的破坏,这个和其它混合料如沥青混合料的破坏不一样,主要是组成建筑垃圾的黏土材料强度较低且粒径较大,大颗粒的破坏成小颗粒然后互相嵌挤,强度会增加。因此选择建筑垃圾时要选择硬度较大的,根据现行的路基设计施工条例。
        2.2 施工工艺
        本项目为一个临时辅道,整个路段都为填方路段,工作量大,且当地广泛分布低液限黏土,一般需要掺灰处理,增加了施工难度和工程成本。由于位于郊区,周围可易获得建筑垃圾,因此决定将建筑垃圾用于路基填筑,经济实惠,省时省力。参考国内已修筑的几条建筑垃圾路基施工经验以及相应的填石路堤路段施工规范,结合本项目研究建筑垃圾施工工艺。
        2.2.1基底处理
        清理现场杂草、生活垃圾等不适合路基填筑的废弃物,场地整平后对地基进行压实,保证原地面压实度不小于90%。在土基上修筑路堤时设基底防水层,防水层厚度一般为30cm~50cm,分两层填筑,施工作业面的土堆采用推土机摊铺、平地机精平,保证层厚均匀一致。首先采用振动压路机碾压,先静压一遍再弱振一遍,强振三遍,经压实度自检合格后由胶轮压路机收光。碾压由两边向中间进行,碾压应保证无漏压、无死角、全面均匀压实,保证第一层压实度不小于92%,第二层压实度不小于93%。
        2.2.2包边土
        建筑垃圾中的废旧混凝土、砖石等粒径大小极不均匀、难以压实,虽然震动压实或者强夯能使建筑垃圾填筑层达到一定的密实度,但是建筑垃圾颗粒之间存在的较多空隙,使得路基容易受到水的危害,需要设法填充这些空隙建筑垃圾回填路基易被水冲刷,所以其边坡防护比填土路基更为重要。路基填到需要高度后,路床宜采用私土封顶,在路基两侧加做包坡护肩土,可以防止路基内部进入雨水和地表水,有利于边坡的养护。由于土的松铺系数比建筑垃圾的松铺系数大,为避免包边土和建筑垃圾碾压后高程出现差异,施工中采用先填筑包边土再填筑建筑垃圾的办法。对包边土先进行预压控制其与建筑垃圾的相对高度,确保其与建筑垃圾同步压实后高度一致,确保路基的整体稳定性。
        2.2.3布料
        布料前根据放样的路中线,用石灰线划分好方格,计算每个方格所需砖渣量,采用运输车将所需量运到每个方格中。通过控制每车的运料重量以及每个方格卸载车数使每个方格子的料大致一样,且卸,料间距均匀一致,以确保摊铺时层厚能够均匀一致。运料完成后,用挖机将填料粗平后用推土机精平。
        2.2.4碾压
        碾压前,对建筑垃圾的含水量W0进行检测,与室内测定的最佳含水量W0进行对比。若其含水量控制在最佳含水量±2%范围内,若含水量偏低时,则应该用洒水车进行补充。
        3 结束语
        综上所述,在进行建筑垃圾处理时,要针对建筑垃圾混合料的使用性能进行简要分析,通过合理配比之后,才能够应用在公路工程的基层建设过程中,不仅能够再次利用建筑垃圾,还能够降低城市的环境污染问题,对节约公路工程的建设材料,以及降低公路工程的建设费用,具有积极的促进作用。
        参考文献:
        [1]申东.建筑废弃物填筑浅层路基施工技术[J].交通世界,2019(08):45-47.
        [2]郭小兵.建筑垃圾用于道路路基施工及其利弊分析[J].山西建筑,2018,44(15):127-128.
        [3]赵纪飞.建筑垃圾再生材料作为路基填料的适用性研究[D].长安大学,2017.
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