渣土类建筑废弃物填筑高速公路路基的施工方法与流程

本发明属于道路工程施工领域，特别是涉及一种渣土类建筑废弃物填筑高速公路路基的施工方法。

背景技术：

随着我国城市化进程不断加快，每年都会有大量的结构临近使用年限被拆除，加之部分建筑遭受地震自然灾害被损毁，产生了大量的建筑废弃物。我国建筑废弃物年产量约35亿吨，但综合利用率不足5%，远低于欧盟（90%）、日本（97%以上）及韩国（97%以上）发达国家和地区，如传统的废弃混凝土处理方法主要是运往郊外露天堆放或填埋，占用大量土地，破坏生态环境，并已超出城市建筑废弃物的处置能力，巨量的建筑废弃物的处理问题严重制约城市化建设的推进。根据我国“十三五”规划，计划2020年高速公路建成里程15万公里。高速公路建设里程在不断扩充的过程中必然需要大量的建筑材料，而获取这些建筑材料可能对生态系统造成巨大的破坏。

渣土类建筑废弃物是建筑废弃物中的一种，是指建设单位、施工单位新建、改建、扩建和拆除各类建筑物、构筑物、管网以及居民装饰装修房屋过程中所产生的弃土、弃料及其它废弃物。

渣土类建筑废弃物具有高强度、高硬度、冲击韧性强、耐磨性高、耐水性好优良特性，物理及化学性能稳定，性能已超过粘土、粉性土、砂土及石灰土，与其他建筑材料相比还具有数量多且成本低的特点。

渣土类建筑废弃物一般通过加工破碎处理后，大于4.75mm粒径的粗骨粒可加工成再生水泥稳定碎石骨粒，或通过级配优化，用于路基填筑，而小于4.75mm粒径的细骨粒被称为建筑弃土，单一的建筑弃土不能直接用于路基填筑；另外，可以通过加工成为二灰碎石材料，其工艺控制严格，加工造价较高。

项目所在地区路基施工土源少、取土难，工地周边渣土类建筑废弃物存量较多，存在较多的渣土类建筑废弃物细骨粒无法被利用。由于渣土类建筑废弃物透水性好，施工时不受雨季施工影响，加快了施工进度。根据“低碳交通、环保交通”的要求，按照“勤俭办交通”的思路，利用渣土类建筑废弃物填筑公路路基，是“变废为宝、节约资源”的一种尝试和试验，也是实现公路建设“节约成本、减少投资、降低造价”目标的一个突破口。加大资源再生利用，不仅可直接降低工程造价，还减少了取土开挖，保护了环境，节约了资源。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种渣土类建筑废弃物填筑高速公路路基的施工方法，解决了现有技术中建筑废弃物综合利用率低造成占用大量土地、破坏生态环境，且高速公路扩建需要大量的新的建筑材料对生态系统造成破坏的问题。

本发明所采用的技术方案是，渣土类建筑废弃物填筑高速公路路基的施工方法，具体按照以下步骤进行：

步骤a：渣土类建筑废弃物填前处理，根据渣土类建筑废弃物的粒径和成分进行分离、破碎、筛分；

步骤b：摊铺整平：渣土类建筑废弃物填料运至施工现场，按水平分层，先低后高、先两侧后中央卸料形成松铺；

步骤c：填料含水率控制：渣土类建筑废弃物填料摊铺后和碾压前都进行天然含水率检测与控制，含水率应根据室内试验确定的最佳含水率进行控制，最佳含水率-2%≤含水率≤最佳含水率+2%；

步骤d：碾压夯实：采用振动压路机对摊铺整平的工作段进行碾压；

步骤e：每填筑1.5m后或检测压实度不合格时进行冲击补强，采用三边形冲击压路机进行增强冲击补压；

步骤f：压实度检测：判断所填筑的渣土类建筑废弃物层压实度是否达到设计要求，若达到，继续步骤g；否则返回步骤c；

步骤g：判断是否达到路基设计标高，若达到，则完成渣土类建筑废弃物路基填筑；否则，返回步骤b。

进一步的，所述步骤a中，分离其中的生活垃圾、塑料、金属材料、木质材料、腐殖质、泡沫轻物质，通过破碎加工及筛分后，选取粒径小于4.75mm、4.75mm~9.5mm和9.5mm~31.5mm的三类渣土类建筑废弃物按照质量1:1:2混合，用于路基填筑。现有技术中粒径小于4.75mm的细骨粒加工利用成本较高，且工艺复杂，采用按照比例的方法将小于4.75mm的细骨粒利用起来，既保护环境、节约资源，又节约利用成本、施工简便、施工质量较好，对不同粒径的不同级配经现场试验得出，采用质量1:1:2的级配，得到路基的性能最好，能够满足设计要求。

进一步的，所述步骤b中，松铺厚度为250mm，松铺厚度是由试验段确定的，松铺厚度过大不能满足施工质量，松铺厚度过小不经济，每侧铺设的宽度要超过填层设计宽度50cm，采用推土机粗平，平地机精平，在摊铺过程中发现粒径超过规范及技术要求的，采用炮机破碎锤进行再次解小、人工破碎或剔除。

进一步的，所述步骤c中，含水率小于最佳含水率-2%时，进行洒水作业，含水率大于最佳含水率+2%时，进行晾晒作业，洒水后进行闷料2～4h后进行后续碾压作业，使得水分均匀分散在路基中，闷料时间短水分不能均匀分散在路基中，闷料时间长水分已经均匀分散在路基中，造成时间的浪费。

进一步的，所述步骤d碾压夯实施工过程中，振动压路机行驶速度先慢后快，初始阶段速度在2km/h，后期的速度在4km/h；碾压时从低向高进行，直线段由两边向中间，小半径曲线段由内侧向外侧，纵向式进行；压实路线对于轮碾纵向互相平行、行与行之间重叠40～50cm，前后相邻区段重叠100～150cm；对路基的边缘碾压时，振动压路机与线路横断面成45°角；碾压时，先采用振动压路机静压、弱振各1遍，之后强振3~7遍，最后静压1遍。

进一步的，所述步骤e中，采用能量25kj以上三边形冲击压路机进行增强冲击补压10~15遍，能量越高，压实效果越好，对于能量过低的三边形冲击压路机，达不到补强作用。路基每填筑1.5m，1.5m是经过试验段确定的，过厚起不到补强作用，过薄不够经济。

本发明的有益效果是：本发明能够就地取材，采用公路周边的渣土类建筑废弃物，对环保和节能方面产生了极大的积极影响，节省了渣土类建筑废弃物的外运费用，减少了渣土类建筑废弃物占用工作面的时间，也解决了渣土类建筑废弃物的处理问题，变废为宝，具有非常可观的社会和经济效益。同时，采用渣土类建筑废弃物填筑路基由于渗水性好，晾晒时间短，在雨季施工中优势更加明显，实用性强。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的工艺流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，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

以首都地区环线（通州-大兴段）渣土类建筑废弃物填筑高速公路路基工程为例，首都地区环线起讫里程为k0+660.416～k38+859.023，全长38.2km，全线填土方量600万m³，平均填土高度5.5米。北京地区路基施工土源少、取土难，而项目周边由于平房拆迁产生了较多的渣土类建筑废弃物。

渣土类建筑废弃物填筑高速公路路基的施工方法，如图1所示，具体按照以下步骤进行：

步骤a：渣土类建筑废弃物填前处理，根据渣土类建筑废弃物的粒径和成分进行分离、破碎、筛分；分离其中的生活垃圾、塑料、金属材料、木质材料、腐殖质、泡沫轻物质以及其他杂物，通过破碎加工及筛分后，选取粒径小于4.75mm、4.75mm~9.5mm和9.5mm~31.5mm的三类渣土类建筑废弃物按照质量1:1:2混合，用于路基填筑；

步骤b：摊铺整平：渣土类建筑废弃物填料经挖掘机直接装入自卸车运至施工现场，按水平分层，先低后高、先两侧后中央卸料，松铺厚度为250mm，每侧铺设的宽度要超过填层设计宽度50cm，采用推土机粗平，平地机精平，在摊铺过程中发现粒径超过规范及技术要求的，采用炮机破碎锤进行再次解小、人工破碎或剔除；

步骤c：填料含水率控制：渣土类建筑废弃物填料摊铺后和碾压前都应进行天然含水率检测与控制，含水率根据室内实验确定的最佳含水率进行控制，11.4%≤含水率≤15.4%，含水率小于11.4%时，进行洒水作业，含水率大于15.4%时，进行晾晒作业，洒水后进行闷料2～4h后进行后续碾压作业；

步骤d：碾压夯实：采用振动压路机对摊铺整平的工作段进行碾压；

步骤d碾压夯实施工过程中，振动压路机行驶速度先慢后快，初始阶段速度在2km/h，后期的速度在4km/h；碾压时从低向高进行，直线段由两边向中间，小半径曲线段由内侧向外侧，纵向式进行；压实路线对于轮碾纵向互相平行、行与行之间重叠40～50cm，前后相邻区段重叠100～150cm；对路基的边缘碾压时，振动压路机与线路横断面成45°角，达到无漏压、无死角，确保碾压均匀；碾压时，先采用振动压路机静压、弱振各1遍，之后强振3~7遍，最后采用振动压路机静压1遍，其中达到94区压实度要求需强振3遍以上，达到96区压实度要求需强振7遍以上；

步骤e：每填筑1.5m后或检测压实度不合格时进行冲击补强，采用能量25kj以上三边形冲击压路机进行增强冲击补压10~15遍；

步骤f：压实度检测，判断所填筑的渣土类建筑废弃物层压实度是否达到设计要求，若达到，继续步骤g；否则，返回步骤c；

步骤g：判断是否达到路基设计标高，若达到，则完成渣土类建筑废弃物路基填筑；否则，返回步骤b。

当路基填筑至设计标高后，对填筑完成的渣土类建筑废弃物路基顶面进行施工质量检测，结果显示：路基96区顶面的压实度均值为98.3%，满足压实度设计要求；路基96区顶面的代表弯沉值均值为206.6mm，满足路基顶面设计弯沉不大于232mm的要求。本发明工后检测结果均满足设计要求，证明本发明中的施工方法能够保证高速公路路基的压实度、弯沉要求，易于操作且实用性强。

本说明书中的各个实施例均采用相关的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。