一种包边法处理废弃砖渣填筑路基的施工方法与流程

本发明属于交通建筑领域,具体涉及一种包边法处理废弃砖渣填筑路基的施工方法。

背景技术：

近年来，随着我国经济发展和城市化进程加快，城市基础设施建设、维修、拆除中产生的废弃砖渣总量与日俱增。对废弃砖渣的妥善处理和再生利用，己成为城市发展需要解决的当务之急和一大难题。因此，在公路工程的相关应用技术研究工作中，通过吸收消化国外的发达工艺技术，以此推动实现我国建筑废弃砖渣资源化，达到改善环境、提高社会和经济效益，实现绿色可循环发展的目的。

包边法最初出现在公路工程软基础、弱膨胀土路基处理中。包边法的施工多用于土壤资源紧缺的地方，包边土的包裹阻止了雨水、风沙对路基的侵蚀，其广泛应用于我国陕西、甘肃、宁夏等地，使路基具有足够的强度和稳定性，起到环保、美观的作用，随着城市建设的快速发展与开发，包边法处理路基对道路的需求和使用也在增加，目前包边法在类似路基基底的处理、填筑中也得到了推广、应用，并取得了良好的技术经济效益。

施工时可用建筑废弃砖渣填料填筑路堤，但两边边坡部分要用非膨胀土作为封层。路堤顶面也要用非膨胀土形成包心填方。挖方地段当挖到距路床顶面30cm以上时，应停止向下开挖，并挖好临时排水沟；待做路面时，再挖至路床顶面以下30cm，并用非膨胀土回填，并按要求压实。包边法处理废弃砖渣填筑路基将工程效益与环境效益相结合，体现了人与自然和谐共生的绿色发展理念，有利于建设资源节约和环境友好型社会。

技术实现要素：

发明目的：为了解决现有技术的不足，本发明提供了一种包边法处理废弃砖渣填筑路基的施工方法。适用于黏土、耕地资源紧张，而废弃砖渣大量堆积，且废弃砖渣填料及其工艺参数能满足施工需求的地区。适用于高等级公路路基填筑,尤其适用于旧路改建拓宽、沟塘等路基路床以下填筑区域施工。

技术方案：一种包边法处理废弃砖渣填筑路基的施工方法，包括如下步骤：(1)施工准备

试验室测定试验段基底和取土场土源的各项指标，合格后测定标准击实；

测量放样：完成导线复测并报监理工程师认可后，加密试验段附近控制点、水准点，核实原地面标高和基底与设计是否相符，并作好原地面高程记录，放出施工边线，做好标记，报请监理工程师检查；

清除表层种植土：清理掘除至原地面下25cm，两侧各超宽45cm，确保原地表的植物根系及其他杂物清除干净，清表土根据现场实际情况选择位置集中堆放，以便今后绿化使用；

原地面整平、压实：清理掘除完成后，应全面静压，静压采用小型振动压路机进行光碾检验，压2-3遍，不宜采用振动碾压，以免破坏土体原有的结构性，使其强度降低，压路机碾压至压实度不小于90％后，报监理申请基底检验；如发现土过干、表面松散，应适当洒水；如土过湿，发生“弹簧”现象，应采用挖开晾晒、换土、掺石灰或根据具体请款那个决定是否施工垫层等措施进行处理；

(2)废弃砖渣取料

在废弃砖渣料堆放原点取料，并检测废弃砖渣的各项指标，符合规范要求即可采用，同时应确保废弃砖渣料的含水率合适，否则需采取降低或升高含水率措施，废弃砖渣料堆放原点里废弃砖渣经检测合格后可运至填筑路基用于填芯施工；

(3)布土

全断面摊铺6％成品石灰土，保证土的含水率在最佳含水率1.5％-2％范围内，用铧犁配合旋耕机破碎土团重复以上过程2-3遍；土料摊铺时安排专人负责，根据试验确定的碾压机具所确定铺土层厚，定专人指挥卸料，从而掌握卸土间距与布土的稀密，以提高摊铺速度及平整度；

路基填筑先从低洼地段开始，后填一般地区，从下向上分层平行摊铺，每层松铺厚度一般为25cm，为控制摊铺厚度和减少摊铺工作量，应尽量准确控制布土密度；具体做法为：根据自卸车装土体积，计算出每车应摊铺面积，然后划成方格，每格倒一车，全断面全幅布土，同层同次碾压，保证其高层、层厚达到设计要求；

(4)初平

采用推土机初平，严格控制松铺厚度，初平应达到一定的平整度，推土机推平后再上平地机，对包边宽度不够的应人工予以修整；

(5)精平

用平地机进行精平，平地机精平时，要求控制好平整度，并注意形成路拱，安排专人在平地机后跟进，消除集料“窝”和粗集料带，测量、试验人员跟随平地机及时检测，控制其层厚、高程及其他指标；

封顶层整形：用平地机整形时，由两侧向路中心进行刮平，再用压路机快速静碾1-2遍，对局部低洼处用混合料进行找补整平，再用平地机整形一次，每次整形均要按照规定的坡度和路拱进行；

(6)碾压

采用振动压路机进行碾压，碾压遍数依据检测结果确定；碾压时先快速静碾2遍，然后振动碾压至规定的压实度，碾压时每碾压1遍，及时检测含水率、压实度、压实厚度的技术指标，以指导施工；

碾压时从两侧路基边缘向路中推进，压路机碾压轮重叠1/2轮宽，且后轮必须超过两段接缝处；对包边土先进行预压，使其较同层废弃砖渣高出4-6cm，再与该层废弃砖渣同次碾压，重型振动压路机碾压约4-8遍，实际碾压遍数依现场试验检测结果确定；

(7)检测

外观要求表面平整，无明显的轮迹，无松软起皮、起皱现象；按规定对每层进行压实度、含水率、弯沉的测试，每层检测点数应不小于8点/2000m²；分别对包芯土、包边土进行检测，按规范对其平整度、压实度、弯沉的技术指标进行测试，会同旁站监理检测并填报相关表格，报监理工程师审核后即可进入上一层的填筑。

作为优化：包边土作为挡墙的稳定性验算两个方面如下：

a.抗滑验算：

b.抗倾覆验算：以a为原点，验算抗倾覆稳定性

式中α是路基边坡坡度，h是填土高度，抗倾覆稳定性要求：fc≥1.5。

有益效果：本发明采用的包边法是一种路基结构性措施，包括路基两侧的包边、以及废弃砖渣土芯的上、下封层处理，通过将未加处理的废弃砖渣与外部环境一定程度的隔离和平衡，降低了环境湿度变化、大气降水、地下水位变化对废弃砖渣土芯的影响，从而保证路基整体的稳定性，其特点如下：

1.包边法是一种快速处理废弃砖渣填筑路基的施工方法，速度快、工期短、效果显著。

2.工艺简单，施工方便。可按照常规路基土石方填筑过程按三阶段、四区段、八流程进行路基填筑，进行路基土石方摊铺、整平、压实、检验。

3.无需专用机具设备。操作简单，便于掌握、推广。

4.施工占地小，无需设置专用的场地进行土料堆放、处理，可就地对废弃砖渣进行处置、转换、填筑。在施工场地相对较小的市政道路工程施工中优势更为明显。

5.实施前应根据工程地质情况及环境条件进行室内土工实验和现场生产性试验，确定包边土和废弃砖渣最佳施工技术参数和施工工艺，以指导现场施工。

附图说明

图1是本发明的工艺流程示意图；

图2是本发明的包边土宽度计算示意图；

图3是本发明的废弃砖渣路基断面示意图。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，以使本领域的技术人员能够更好的理解本发明的优点和特征，从而对本发明的保护范围做出更为清楚的界定。本发明所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例

1.本发明的施工方法的工艺流程如下：

如图1所示，一种包边法处理废弃砖渣填筑路基的施工方法，包括如下步骤：一种包边法处理废弃砖渣填筑路基的施工方法，包括如下步骤：(1)施工准备；(2)废弃砖渣取料；(3)布土；(4)初平；(5)精平；(6)碾压；(7)检测。具体操作如下：

(1)施工准备

试验室测定试验段基底和取土场土源的各项指标，合格后测定标准击实；

测量放样：完成导线复测并报监理工程师认可后，加密试验段附近控制点、水准点，核实原地面标高和基底与设计是否相符，并作好原地面高程记录，放出施工边线，做好标记，报请监理工程师检查；

清除表层种植土：清理掘除至原地面下25cm，两侧各超宽45cm，确保原地表的植物根系及其他杂物清除干净，清表土根据现场实际情况选择位置集中堆放，以便今后绿化使用；

原地面整平、压实：清理掘除完成后，应全面静压，静压采用小型振动压路机进行光碾检验，压2-3遍，不宜采用振动碾压，以免破坏土体原有的结构性，使其强度降低，压路机碾压至压实度不小于90％后，报监理申请基底检验；如发现土过干、表面松散，应适当洒水；如土过湿，发生“弹簧”现象，应采用挖开晾晒、换土、掺石灰或根据具体请款那个决定是否施工垫层等措施进行处理；

(2)废弃砖渣取料

在废弃砖渣料堆放原点取料，并检测废弃砖渣的各项指标，符合规范要求即可采用，同时应确保废弃砖渣料的含水率合适，否则需采取降低或升高含水率措施，废弃砖渣料堆放原点里废弃砖渣经检测合格后可运至填筑路基用于填芯施工；

(3)布土

全断面摊铺6％成品石灰土，保证土的含水率在最佳含水率1.5％-2％范围内，用铧犁配合旋耕机破碎土团重复以上过程2-3遍；土料摊铺时安排专人负责，根据试验确定的碾压机具所确定铺土层厚，定专人指挥卸料，从而掌握卸土间距与布土的稀密，以提高摊铺速度及平整度；

路基填筑先从低洼地段开始，后填一般地区，从下向上分层平行摊铺，每层松铺厚度一般为25cm，为控制摊铺厚度和减少摊铺工作量，应尽量准确控制布土密度；具体做法为：根据自卸车装土体积，计算出每车应摊铺面积，然后划成方格，每格倒一车，全断面全幅布土，同层同次碾压，保证其高层、层厚达到设计要求；

(4)初平

采用推土机初平，严格控制松铺厚度，初平应达到一定的平整度，推土机推平后再上平地机，对包边宽度不够的应人工予以修整；

(5)精平

用平地机进行精平，平地机精平时，要求控制好平整度，并注意形成路拱，安排专人在平地机后跟进，消除集料“窝”和粗集料带，测量、试验人员跟随平地机及时检测，控制其层厚、高程及其他指标；

封顶层整形：用平地机整形时，由两侧向路中心进行刮平，再用压路机快速静碾1-2遍，对局部低洼处用混合料进行找补整平，再用平地机整形一次，每次整形均要按照规定的坡度和路拱进行；

(6)碾压

采用振动压路机进行碾压，碾压遍数依据检测结果确定；碾压时先快速静碾2遍，然后振动碾压至规定的压实度，碾压时每碾压1遍，及时检测含水率、压实度、压实厚度的技术指标，以指导施工；

碾压时从两侧路基边缘向路中推进，压路机碾压轮重叠1/2轮宽，且后轮必须超过两段接缝处；对包边土先进行预压，使其较同层废弃砖渣高出4-6cm，再与该层废弃砖渣同次碾压，重型振动压路机碾压约4-8遍，实际碾压遍数依现场试验检测结果确定；

(7)检测

外观要求表面平整，无明显的轮迹，无松软起皮、起皱现象；按规定对每层进行压实度、含水率、弯沉的测试，每层检测点数应不小于8点/2000m²；分别对包芯土、包边土进行检测，按规范对其平整度、压实度、弯沉的技术指标进行测试，会同旁站监理检测并填报相关表格，报监理工程师审核后即可进入上一层的填筑。

2.本发明的工艺原理如下：

1).包边土压实厚度

包边土先施工，分两层填筑，总厚度为30cm，保证同一层废弃砖渣与包边土等高度。

2).检测项目和频次

包边土按填土路基检测要求执行，经过监理确认后，方能填筑下一层。

3).外观控制

废弃砖渣与包边土的界线清楚，不得混杂、交错。

4).包边土厚度设计按图2计算。包边土作为挡墙的稳定性验算两个方面：

a.抗滑验算

b.抗倾覆验算。以a为原点，验算抗倾覆稳定性

式中α是路基边坡坡度，h是填土高度。抗倾覆稳定性要求：fc≥1.5。

路基断面设计图如图3所示，先进行包边土填筑施工，再进行废弃砖渣路芯填筑施工

本方法突破了常规的路基施工方法，借鉴了国内外最新的包边法处理技术，使废弃砖渣可直接用作路基填料，扩大了废弃砖渣的利用范围，节约了工程造价，有利于生态环境的保护。

3.本发明的材料如下：

本方法使用废弃砖渣填筑路基，填筑前应控制含水率和砖渣的块径，要求用于路基填筑的废弃砖渣含水率与最佳含水率的偏差应在1％-2％内，最大粒径小于5cm。

废弃砖渣路基边坡外侧铺设5％成品灰土用于路基包边。

4.本发明的质量控制如下：

4.1施工过程质量控制

施工质量宜采用施工参数(压实功率、碾压速度、压实遍数、铺筑层厚等)与施工质量检测联合控制。

4.2工程质量控制标准

废弃砖渣填筑路基施工应按《公路路基施工技术规范》(jtgf10-2006)及相关验收规程和设计文件的要求进行。

填筑路基用废弃砖渣含水率应接近其最佳含水率，偏差在1％-2％内，废弃砖渣最大粒径不大于5cm。

路基压实标准按《公路路基施工技术规范》(jtgf10-2006)中的压实度标准规定进行。

4.3质量控制措施

包边采用5％成品石灰土的厚度要保证，两侧包边垂直厚度2.5m(修坡后厚度)。包边部分与填芯部分同时铺设，用路拌机打碎，并轻压1-2遍。

包边回填段的包边应与内部废弃砖渣料铺筑碾压同步进行。

路基的施工应尽量避开雨季作业，加强现场排水，保证地基和已填筑的路基不被水浸泡。施工中应做到快速摊铺、快速碾压，以便在最佳含水量附近压实到规定的压实度。

施工过程中应尽量减少有影响的裂缝产生，避免裂缝形成后遇雨，合理安排施工，尽量减少碾压后的搁置时间；降雨后应及时进行复压；确保碾压的均匀；由两边向中部碾压以保证边部的压实度，且路基边部应超出路基设计50cm。

填土采用推土机、平地机分层摊铺，摊铺层厚度要均匀，每层松铺厚度不大于30cm，使用重型压路机进行碾压，对包边土和填芯交界部位应加强碾压，保证压实度达到设计要求。每压好一层都要及时进行检测，并由监理工程师签认合格后再进行下道工序的施工。用核子密度仪、环刀法及灌砂法按有关规定检查密实度，用液塑限测定仪测定土壤液塑限值控制路基的施工质量。

5.本发明的安全措施如下：

废弃砖渣填料应采取必要的净化措施，以防止其中混有的杂质可能造成周围土质、水资污染。应按《公路环境保护设计规范》(jtgb04-2010)要求加强对路基施工范围内的水质监测，并进行跟踪监测。

路基施工堆料场、废弃砖渣填料加工厂、拌和站等要远离居民聚居区或其他噪声敏感建筑物一定的距离，并宜设于主要风向的下风处的空旷地区。

路基施工前，必须认真了解施工范围内地下埋设的各种管线、电缆、光缆等情况并与相关部门联系，制定合理的安全防护措施。施工中如发现危险品及其他可疑物品时，应立即停止施工，报请有关部门处理。

施工便道、便桥应设立警示和交通标志，必要时应设专人维护、指挥交通。施工车辆必须遵守道路交通法。夜间施工时，现场应设有保证施工安全要求的照明设施。

多台机械同时作业时，各机械之间应注意保持必要的安全距离。机械在路基边坡、边沟、基坑边缘上作业时，应采取必要的安全措施，并配有地上指挥人员观察指挥，确保安全。

6.本发明的环保措施如下：

6.1防止噪音污染

噪声是施工现场与周围居民环境最容易发生争执的问题。我国已制定对于城市建筑施工场地适用的国家标准《建筑施工场界噪声限值》(gb12523-2011)和《建筑施工场界噪声测量方法》(gb12524-2011)。标准中规定的噪声限值见下表。

我公司明确规定遵守此限值并实际现场测量，每3天告知一次附近居民等效声级

1.严格控制作业时间，按招标单位规定，控制上下班作业时间。

2.产生强噪声的机械设备应放在不影响居民正常休息的时间段完成。

3.加强施工现场的管理，特别要杜绝人为敲打、尖叫、野蛮装卸噪声等现象，最大限度地减少噪声扰民。

4.在施工现场过程中，采用噪音低的机械设备来作业，多种机械设备综合科学的利用，提高工作效率，降低噪声污染。

5.加强施工现场环境噪声的长期监测，要有专人监测管理，并作好记录。凡超过国家标准《建筑施工现场界噪声限值》(gb12523-2011)标准的，要及时进行调整，达到施工噪声不扰民的目的。

6.2降低环境污染和防止尘土的措施

1.拆迁工地打围后，应当指定专人搞好工地日常保洁，工地内生活垃圾应当日产日清，工地内的旧料应当堆放整齐有序。

2.工程作业过程中必须采用“湿式作业法”，具体实施如下：拆除前应先浇水，拆除过程中如有粉尘产生的，应当边拆边浇控制粉尘。配有洒水设备，加强洒水喷淋，控制灰尘飞扬，拆除工程的现场要定期洒水、清扫，配有专业人员指导和管理。

3.设有专门的人员负责环保工作，配备相应的洒水设备、及时洒水，减少扬尘污染。

4.48小时内不能清运的建筑垃圾，及时采取遮盖和洒水处理。

7.资源节约

包边法处理废弃砖渣填筑路基施工技术，一方面可以最大限度的利用大量堆积的建筑废弃砖渣，减少外借土方，能节省投资、保证进度；另一方面，只需做石灰土包边，成本较低，节约了自然资源。

8.效益分析

使用包边法对道路废弃砖渣填筑路基进行处理和施工，与常规方法相比，综合效益明显。

1.本法无需对填料、基底等进行特殊处理，只需要在路基基底、填料周边进行废弃砖渣填筑，材料大部分就地利用，无需外弃或转运，节省了大量机械费用，同时在土地紧张的公路工程施工过程中，也无需费力进行弃土场或拌和场的选择。

2.相比换填法，节省了大量土料的购置、装卸、运输费。

3.相比加灰改良法，节省了大量石灰或其他掺加料的费用以及拌和费用。

包边法处理废弃砖渣填筑路基施工技术，一方面可以最大限度的利用大量堆积的建筑废弃砖渣，减少外借土方，能节省投资、保证进度；另一方面，只需做石灰土包边，成本较低，经济效益明显。

此外，采用本方法的施工工艺以及得当的环保措施，同时也对施工区生态环境起到良好的保护效果。

本发明采用的包边法是一种路基结构性措施，包括路基两侧的包边、以及废弃砖渣土芯的上、下封层处理，通过将未加处理的废弃砖渣与外部环境一定程度的隔离和平衡，降低了环境湿度变化、大气降水、地下水位变化对废弃砖渣土芯的影响，从而保证路基整体的稳定性，其特点如下：

1.包边法是一种快速处理废弃砖渣填筑路基的施工方法，速度快、工期短、效果显著。

2.工艺简单，施工方便。可按照常规路基土石方填筑过程按三阶段、四区段、八流程进行路基填筑，进行路基土石方摊铺、整平、压实、检验。

3.无需专用机具设备。操作简单，便于掌握、推广。

4.施工占地小，无需设置专用的场地进行土料堆放、处理，可就地对废弃砖渣进行处置、转换、填筑。在施工场地相对较小的市政道路工程施工中优势更为明显。

5.实施前应根据工程地质情况及环境条件进行室内土工实验和现场生产性试验，确定包边土和废弃砖渣最佳施工技术参数和施工工艺，以指导现场施工。

随着我国公路事业的不断发展，修建高速公路也越来越多，利用废弃砖渣填筑同时进行包边处理，可在常规填筑材料匮乏及废弃砖渣大量堆积的情况下，高效、优质地完成施工任务的同时，又可达到节能、废物利用的绿色环保目的，将在今后公路建设中发挥重要的作用。