再生料路基填筑施工工艺在高速公路中的应用

杜鹏浩

（石家庄市公路桥梁建设集团有限公司，石家庄 050000）

1 引言

高速公路路基工程具备工期长、难度高、技术要求高等特点，路基填筑质量直接影响着公路的稳定性和安全性，若处理不到位，在公路的在建期或运营期容易产生路基不均匀沉降问题，长时间会导致路面病害。因此，高速公路路基填筑施工质量把控尤为重要。针对高速公路路堤，需要大量的路基填料进行填充压实，对土石方的需求量往往较大，同时还需配备一定的料场和施工便道，带来的施工成本非常巨大，所以，就近取得路基填料为施工首选[1]。由于建筑废弃物具备一定的坚硬度，并且粒径等级丰富，进行重新加工后可巧妙用于公路路基填筑施工中，达到废物利用、变废为宝的效果，同时极大地节约了施工成本。本文主要围绕再生料路基填筑施工工艺在高速公路中的应用展开研究，并在具体工程中应用。

2 工程概况

某高速公路建设项目里程长达124.649 km，双向四车道设计标准，设计行车速度为100 km/h，路基宽度为26.5 m，路面设计为沥青混凝土结构形式。该高速公路全线桥隧比为42.9%，路基工程占比较大，据统计，公路全线路基填筑高度在2～8 m，且填方共计212 万m3，需要土石方路基填料量较大，另外，由于该高速公路所处山区横纵坡较大，土石方填料若从外地购买运输成本高，且运输不方便，会增加较多的工程投入，不利于项目投资控制和精细化管理。经过勘察，临近公路所在位置建筑废弃物较多，若经过严格的再生处理可用于路基填筑，节约碎石、混凝土等材料的用量，缓解路基填料供应不足问题，因此，本项目经研究决定采用建筑废弃物再生料用作路基填料。

3 建筑废弃物再生料工程特性

结合高速公路路基设计规范相关要求，以粒径5 mm 为界，结合颗粒的物理力学性能指标，建筑废弃物可分为一级、二级两个等级，其中，二级建筑废弃物无法直接投入高速公路路基填筑施工使用，需先用水泥进行加固处理，将其结构强度提升至规范要求后方可进行施工； 一级建筑废弃物则可完全充当再生料用于公路工程施工中。

建筑废弃物内部成分复杂，研究表明，建筑废弃物中所含有一定含量（5%以内）的有机质及腐殖质，同时还含有含量0.5%以内的易溶盐，主要为废弃混凝土块状物，用于施工前，可选择采用石灰或粉煤灰等材料改良处理，有效增强建筑废弃物的压实度、路用性能、水稳定性以及抗渗性能等[2]。

建筑废弃物再生料的施工原理为，首先将建筑废弃物进行破碎、筛分、除杂质等环节，再设计出一定级配，以此来进行高速公路路基填筑施工。通常情况下，建筑废弃物再生料在指定场地进行集中生产，到达施工现场后再结合设计最佳含水量进行适当的补水操作[3]，并通过洒水、闷料、补水等一些列工序达到最佳含水量后，再选用压路机碾压密实，以提高路基整体承载能力。建筑废弃物如图1 所示。

4 建筑废弃物再生料路基施工技术要点研究

4.1 施工准备

首先，需进行严格的路基基底处理，完后应保证验收合格。同时完善施工过程中的排水系统，将永久性排水设施和临时排水设施相结合。结合设计要求进行测量放样，根据路基填筑宽度和高度设计各施工区域所需卸车数量和填料数量。由于建筑废弃物内部组成复杂，对应的制作工艺也不一致，正式路基填筑施工之前还应进行必要的试验段施工，以得出正式施工时的碾压方式、松铺厚度、碾压遍数等施工参数[4]。

4.2 填料生产及运输

本项目选用移动式破碎设备（见图2）进行建筑废弃物再生填料生产，将周边建筑垃圾进行集中收集，再统一加工生产。移动式破碎设备占地面积小，且成本低，生产效率和速度高，可实现场地转换，可快速生产建筑废弃物再生料，实现垃圾内部混凝土和钢筋等材料的完全分离。建筑废弃物再生料的生产流程可归纳为：破碎—分选—除铁—细碎—筛分。

图2 移动式建筑垃圾再生料破碎设备

4.3 布料

布料施工之前，首先需针对路基中桩和边桩进行现场放样，将边桩放样宽度设定为50 cm，且于边桩和中桩线上每20 m加设一个标高控制墩，并于控制墩上端洒布白灰，用于标识。结合填筑层压实厚度、 压实系数以及运输车容量等参数计算填料的摊铺面积，得出各方格内建筑废弃物再生填料量。建筑废弃物经加工后按比例与石灰、 粉煤灰等材料充分拌和改良处理[5]。

4.4 填筑与整平

根据试验检测，建筑废弃物再生料经加工、改良后内部的不均匀系数为4～5。因此，现场采用渐进式摊铺方式进行施工，以避免建筑废弃物再生料产生离析，首先将建筑废弃物再生料卸至经初步整平填料面之上，再将第二车填料卸至首车料推平末端，并将首车料未推完处填充满。选用推土机推移摊铺填料，使底部离析部分内部自动被细料予以填充，确保整体密实度，避免大粒径填料产生堆积现象。结合控制墩采用平地机进行精平，顺着设计和纵向形成的路线平行纵坡进行整平处理，横向施作符合设计要求的横坡，路基表面经整平后需确保无明显的错台[6-7]。需要注意的是，在施工过程中需安排施工人员对现场填料中存在的有机杂质予以清除，确保级配完整。建筑废弃物再生料路基填筑施工如图3 所示。

4.5 质量检测

建筑废弃物再生料路基碾压阶段中，首先对碾压前后的高差进行检测，当松铺厚度为30 cm 时，不同碾压遍数的测点沉降差见表1。

表1 不同碾压遍数的测点沉降差

由表1 数据得出，为控制路基沉降变化，碾压遍数应选定为4 遍[8]。

建筑废弃物再生料路基施工完毕后，选取若干具代表性的典型路段进行平整度、压实度等指标检测，本项目采用预埋沉降板和水袋法进行检测，检测结果见表2、表3。

表3 砂砾卵石土路基表面平整度检测结果

检测结果表明，建筑废弃物再生料路基碾压施工完毕后，首先其对应的空隙率满足规范要求，证实了路基的整体稳定性和强度良好。另外，压实度和平整度均在规范要求范围内，说明采用的施工技术方案合理可行。

5 结语

本文就再生料路基填筑施工工艺在高速公路中的应用进行了研究，结合实际高速公路路基工程，围绕建筑废弃物再生料工程特性、施工技术要点等展开研究，并对其施工质量进行现场检测。本文研究结果表明，将建筑废弃物进行重新加工、改良后，可满足公路路基填筑施工要求，且建筑废弃物再生料路基的整体稳定性和强度良好，压实度和平整度均满足规范要求，有效提高了路基的结构强度和整体稳定性，可延长公路使用寿命，同时有效节约施工成本，保护环境，具有较强的可行性和实用性。