淺談建筑垃圾在河道防汛道路基層中的再生利用

(鄭州市水利建筑勘測設計院，河南 鄭州 450006)

城市建設的快速發展帶來了大量的建筑垃圾。目前建筑垃圾主要采用填埋的簡單處理方式，不僅占用大量土地，危害生態環境，也浪費了建筑垃圾的可利用價值。在鄭州市賈魯河綜合治理工程防汛路建設中，采用建筑垃圾再生混合料代替原設計石灰土，作為防汛道路的下基層，使其滿足路用力學指標。目前試驗段道路工程已對外開放，工程應用效果良好。

1 建筑垃圾的危害

建筑垃圾是指人們在從事拆遷、建設、裝修、修繕等建筑業的生產活動時產生的廢舊混凝土、廢舊磚石及其他廢棄物的統稱。建筑垃圾可分為混凝土塊、碎石塊、磚瓦碎塊、廢砂漿、泥漿、瀝青塊等。

隨著河南省新型城鎮化進程加快，城市建設與改造提速，建筑垃圾大量產生，環境污染和垃圾圍城等問題日益突出，已備受生活垃圾困擾的城市難以承受其重。目前絕大部分建筑垃圾未經任何處理便被運往郊外或鄉村，進行露天堆放或填埋。這不僅占用大量土地，還會造成嚴重的環境污染及地下水污染，也存在某些安全隱患，直接危害周邊居民的生活。

2 建筑垃圾的再生利用

為實現綠色發展目標，為今后長期可持續發展創造良好的條件，也為貫徹執行國家節約資源、環境保護政策，多地區對加快建筑垃圾資源化利用和產業化發展都作出了明確要求，以期實現建筑垃圾的減量化、無害化和資源化利用。為了加強推廣應用，將建筑垃圾再生產品也列入了綠色建材目錄、政府采購目錄中，在城市道路、河道、公園、廣場等市政工程中，凡能使用建筑垃圾再生產品的，須優先推廣使用。

根據目前建筑垃圾的特點，采用一定工藝處理后的建筑垃圾的回收利用率可達95%以上。在垃圾處理廠利用設備對建筑垃圾進行粉碎、篩選，也可直接將設備拉至施工現場進行處理，加工出多種再生料。

再生料分為再生集料、再生級配集料和再生混合料。再生集料是由建筑垃圾中的混凝土塊、砂漿、石塊或磚瓦經過粉碎、篩分而成的集料；再生級配集料是再生料與碎石按一定比例混合而成的集料；再生混合料是集料、水泥、水等共同拌和形成的混合料。

建筑垃圾再生集料的使用根據道路等級確定，人行道和非機動車道基層可全部采用再生集料作為骨料，機動車道的底基層和下基層可根據道路等級和交通等級選擇采用再生級配集料或混合料。

3 再生料在河道防汛路基中的應用

鄭州市賈魯河綜合治理工程是解決賈魯河生態環境惡化和鄭州市經濟社會健康發展之間矛盾的生態樣板工程，是鄭州國家中心城市建設的九大支撐性工程之一,總投資120多億元。其設計防汛路總長135km,路面總寬7m，道路等級為三級。防汛路路基原設計上基層為水泥粉煤灰穩定碎石，厚0.18m，下基層為12%石灰穩定土，厚0.15m。由于下基層石灰土拌制產生的揚塵不滿足目前嚴峻的大氣污染防治要求，經研究采用再生混合料代替石灰土，混合料中的再生集料摻入比為40%，剩余60%采用級配碎石，再生集料的壓碎值不大于40%，壓實度不小于0.95，要求七天無側限飽水抗壓強度達到2.5MPa，施工控制彎沉每245mm為0.01mm，水泥的摻入比初擬為4%～7%，根據檢測強度控制水泥摻入量，在達到強度的前提下，采用最小水泥劑量。

由于建筑垃圾來源不同，成分復雜，性能變異性大，通過對鄭州市再生料場的調查，對建筑垃圾主要成分進行分析實驗，建筑垃圾主要由普通磚、砂漿塊、混凝土、瓷片、玻璃碎片、木屑等成分組成，其中主要為磚渣、混凝土和砂漿，而玻璃碎片和木屑成分較小，可忽略不計。六種不同來源的建筑垃圾成分分析結果見圖1。

圖1 建筑垃圾成分分析結果

由于建筑垃圾的組分不同，生產出的再生料也不同，所以要求在大面積施工前必須做試驗段。賈魯河綜合治理工程試驗段長度為500m，對原材料及施工進行檢驗，以確定各種工藝參數，檢驗內容包括：?再生集料的壓碎值、雜物含量；?配合比試驗；?再生混合料的路用力學指標。

4 試驗段再生料的施工工藝

4.1 施工準備

施工前檢查材料的來源和質量，再生集料的粒徑應滿足顆粒級配要求，不符合的材料不得進場，按同來源、同級配600t為一個檢驗批次，不足600t亦為一批，供貨單位需提供由符合資質規定的檢測單位出具的檢測合格報告，如：級配檢測報告及壓碎值檢測報告。顆粒級配要求見表1。

表1 再生集料的顆粒級配范圍

本次防汛路基下基層顆粒級配范圍采用篩孔37.5mm(次干路)通過量為100%的級配，如受再生集料限制時也可采用另一組級配。

4.2 再生混合料拌和

拌和前應對再生集料中的雜物進行清除，使雜物含量不大于1%，針片狀顆粒含量不大于18%。再生混合料應拌和均勻，采用二次拌和方式，先拌和再生集料和碎石，再與水泥、水等其他材料拌和。

4.3 場地整平壓實

施工前對原地面進行清表，清表后的低洼和坑洞，必須仔細填補及壓實，采用推土機進行穩壓，根據控制樁控制路面高程，確定路面橫坡后，采用平地機進行精平作業。碾壓采用振動壓路機碾壓，壓實度應滿足設計要求。

4.4 攤鋪

施工前通過實驗確定填筑厚度及壓實度，一般分層最大松鋪厚度不大于20cm，根據攤鋪厚度及運料車的容積計算攤鋪面積，根據道路施工現場合理進行卸料布置，卸料完成后采用推土機進行初步推平，若有粗細顆粒離析現象時，須及時鏟掉離析部位，重新采用拌和料填補。

4.5 灑水悶料

灑水前應測定再生混合料的天然含水率，并通過實驗確定的最佳含水率計算所需補水量，如天氣炎熱或運距較遠時，宜增加含水率，可高于最佳含水率5%～10%。灑水應均勻，防止出現路基表面局部水分過多現象。灑水應分兩次進行：第一次灑水為所需水量的60%～70%，待路基表面風干不粘輪時碾壓2～3遍；第二次灑水量約為需水量的30%～40%，待路基表面風干不粘輪時繼續碾壓。

4.6 混合料的碾壓

采用12～18t鋼輪壓路機初壓時，宜穩壓1～2遍，初壓速度為25～33m/min。初步穩壓后用18t以上規格壓路機進行復壓，壓實不少于4遍，碾壓速度為33～67m/min，采用先弱振再強振的方法，壓至表面平整、無明顯輪跡，且達到要求的壓實度。碾壓遵循先路邊后中間、先輕后重、先慢后快和輪跡重疊的原則，壓實路線縱向相互平行。直線路段由邊坡向路基中心碾壓，曲線路段由曲線內側向外側碾壓。橫向接頭重疊0.4～0.5m，前后相鄰兩區段間縱向重疊2.0～5.0m。

4.7 養護

碾壓完成并經壓實度檢測合格后應及時養護，養護期不少于7天，養護期間應封閉交通，除灑水車外禁止其他車輛通行，在冬季施工時應采取相應保護措施。

4.8 施工質量的檢查與驗收

建筑垃圾再生路面基層質量驗收應符合現行規范《城鎮道路工程施工與質量驗收規范》(CJJ1—2008)規定。基層的壓實度每1000m2，每壓實層抽查1點，采用灌砂法檢測壓實度。基層頂面代表彎沉值，每車道、每20m檢測一點，采用貝克曼梁法或自動彎沉儀進行檢測。基層7天無側限抗壓強度，每2000m2抽檢一組，采用現場取樣試驗。

基層的外觀檢測應符合以下要求：?壓實后路基表面應當平整、密實，無明顯雜物，無明顯輪印，無骨料離析現象；?碾壓成型后表面應嵌擠無松動，密實無空洞，平整無起伏；邊坡不得有松動骨料，坡面應順暢、美觀、牢固、穩定；路基邊線平順，曲線圓滑。基層混合料的施工偏差應滿足表2要求。

表2 再生混合料基層允許偏差

5 結 語

再生材料首次應用于賈魯河防汛路的道路基層建設，相對于傳統道路建設，可節約工程造價945萬元。在今后的河道綜合整治過程中，可通過前期的工程設計，加大對再生材料的推廣使用，使再生料能廣泛應用于防汛道路下基層和上基層以及人行道路基層的建設中。且對商品混凝土攪拌站而言，也可采用部分或全部再生料代替天然骨料，用以拌制混凝土，減少對天然砂石的開采，減少對環境污染，實現經濟的可持續發展。