關于市政道路改擴建中水穩固廢料再生利用的研究

田渭朋

摘要：以水穩固廢料再生再生方式應用于市政道路改擴建項目建設之中已成必然之勢，本研究為探討市政道路改擴建中水穩固廢料再生利用效果，特以韶山市旅游主干路及兩廂提質改造項目為例，在分析了當前國內固廢料現狀基礎上，結合項目實際，對水穩固廢料再生應用的利弊進行了重要闡述，并重點介紹了該項目中對于物理強化法的再生利用，研究結果表明，水穩固廢料再生利用不僅可以節省工程投資、保護環境，避免水土流失，還具有顯著的經濟效益與社會效益。

關鍵詞：市政道路;改擴建;水穩固廢料;物理強化法;再生利用

在道路改擴建施工過程中，會產生大量的瀝青混凝土與基層廢料，不僅造成大量的資源浪費，還會會造成環境污染。在這一背景下，道路基層廢料的再生與利用就成為值得研究的課題。學者林永毅[1]結合瀝青混合料和集料的各種路用指標，重點研究了各類可用作瀝青道路鋪筑的鋼渣、玻璃、塑料、橡膠、水泥、建筑廢料以及生活垃圾焚燒灰等廢料，并根據其不同顆粒大小、硬度、粗糙度、孔隙率、彈性等特性，分別用于道路各個層面結構中，其均現出與天然集料和礦粉相同甚至更優越的路用性能。耿翠潔[2]使用生命周期評價（LCA）方法對是否摻和粉煤灰的再生混凝土的環境影響進行評價，表明再生混凝土是一種很好的環境材料（ecomaterial），粉煤灰的摻入可以提高再生混凝土的綠色度，既能緩解垃圾堆埋的問題，又能減少對石料資源的開采，這對公路建設和資源環境的可持續發展十分有利。高惠;劉念平等[3]通過調查發現2010年，上海世博園區內60%以上的路面由建筑垃圾和鋼渣制成，標志著這一方式的可行性和國際注程度。

本文以韶山市旅游主干路及兩廂提質改造項目為例，重點闡述了道路改擴建項目建設中對水穩固廢料再生應用的利與弊進，并對項目中所應應用的物理強化法再生利用進行詳細介紹，希望能為相關從業者提供參考與借鑒之用。

1國內固廢料現狀

我國每年產生的固廢物達到100多億噸，僅2020年，建筑廢棄物就達到26億噸，使我國成為世界上建筑固體廢棄物排放量最多的國家之一，而從資源利用來看，我國建筑垃圾的資源化率不足10%，遠低于歐美國建的90%、日韓的95%，處理方式還處于粗放式的填埋和堆放階段。

2項目實際情況

為進一步加快韶山市基礎設施建設，完善區域路網結構，帶動沿線土地開發和促進區域經濟發展，加快產業升級、發展和改善，市相關領導部門特別重視韶山市旅游主干路及兩廂提質改造項目，該項目是韶山市實現精品旅游城市的極為重要的一步。

本項目共分兩部分，第一部分是旅游主干路改擴建;第二部分是路側兩廂景觀建設（圖1）。其中，改擴建總共包含（韶山大道、如意路北段、如意路南段、紅旗路西段、紅旗路東段、東方紅路北段）六條道路，全長11.795km，其中如意路南段10月底才確定要進行提質改造，11月14日才出具正式施工圖;路側兩廂景觀建設包含（韶山大道、如意路北段、紅旗路西段、紅旗路東段、東方紅路北段、東方紅南段、站前大道、韶潤路）八條道路及道路兩側景觀帶，全長13.81km。

施工過程中，通過對韶山大道、如意路北段、紅旗路西段、紅旗路東段等四條提質改造道路現場水穩層抽芯檢測發現，既有水穩層厚度分別為60cm、20cm、20cm、30cm，結合施工圖可以得出施工產生的水穩固廢料1萬方，約2.2萬噸，而本項目新建水穩2.7萬方，約6萬噸，如果按以往的做法，將這部分固廢料棄到棄渣場，不僅需要一個大型棄渣場進行容納，而且會對周邊環境造成嚴重不良影響。但將所有水穩固廢料通過再生的辦法消化掉，將建筑固體廢棄物用于公路路基墊層、路面底基層和基層，可最大化地消納建筑固體廢棄物，無論從經濟效益還是社會效益，都達到最大化。

3水穩固廢料再生利用的優勢及技術難點分析

3.1技術優勢

廢舊水穩集料具有較好的強度、硬度、耐磨性、沖擊韌性、抗凍性及耐水性等特性，即強度高與穩定性較好，同時又具有較好的物理和化學穩定性，其性能優于黏土、粉性土，甚至砂土和石灰土，而且透水性好，遇水不凍脹，不收縮，是道路工程難得的水穩定性和凍穩定性好的建筑材料。再生利用不但能解決上述投資成本大、污染嚴重等問題，還能可節省路基基層骨料費用、棄渣運輸處理費用320萬元，在質量方面，破碎篩分后在自建水穩站加工成水穩，質量可靠性高。

3.2技術難點

（1）再生粗骨料成分復雜，強度相對較弱、吸水率高，易開裂。

（2）再生集料雜質較多，特別是木屑、廢紙、纖維等不易壓實成型、易腐爛。集料中粘土含量大、混合料易開裂。集料（沒水洗時）表面粉塵多，易形成殼層結構，強度難以上去，造成水泥用量大，且易松散。

（3）級配難以控制，較難形成骨架結構。

4水穩固廢料再生利用具體措施

4.1場地處理

施工前需對軟基路段進行場地清理，開挖臨時排水溝排水。測量人員對場地進行施工放樣并撒白灰標記相鄰邊樁，便于后續的換填施工。在換填路段內使用挖掘機挖出換填深度內的淤泥，并取樣品進行試驗檢測，對其中各項檢測指標均合格的可作為換填料使用。

4.2銑刨

銑刨過程預留1-2cm不銑刨，減少銑刨料泥土含量。整個過程，機械化程度高，節省人工，效果良好，實施后銑刨料干凈整潔，不夾帶泥土等雜物。

4.2破碎篩分

嚴格控制破碎機破碎篩分過程，確保骨料及石粉質量。通過對銑刨料二次破碎后充分篩分，得到的骨料及礦粉外觀、質量良好，可以全部用于水穩拌和原材料，效果良好。

4.3布料及碾壓

施工場地初步處理后，用自卸車將上述摻量比例的混合填料分別撒布在劃分好的6處相鄰的5.47m×5.47m的白灰粉方格線內，每方格填料大概12m3，松鋪厚度約40cm。用推土機進行初步推平，并利用風鎬和挖掘機將大粒徑集料再次解小，保證廢料粒徑不大于松鋪厚度的2/3。

利用22T重型壓路機以3km/h速度對填料進行分層碾壓，碾壓從兩側向中部的順序進行。前四遍碾壓分別按靜壓1遍、弱振2遍、強振1遍開展，第四遍后每加一遍強振需進行沉降差測量（6處試驗段各選2個斷面，每個斷面5個測量點），并對現場測量數據作匯總及處理分析，直至確定符合規范要求的沉降差所對應的遍數。當碾壓遍數不少于7次時，即可滿足沉降差平均值不大于5mm，標準差不大于3mm的規范要求。

4.4參水泥及外加劑制成水穩料

嚴格控制好固廢料與新料的參比以及外加劑的參量，確保水穩拌和效果良好，攤鋪過程順暢，攤鋪后的水穩各項檢查指標均到達設計及規范要求。

結束語

市政道路道路從基層到面層，各層的石料都是有限的自然資源，而在后期改擴建施工之中，所產生的垃圾廢料，無論是在填埋或堆放時，均會對日益緊張的土地資源造成影響，而市政道路改擴建中對于水穩固廢料再生利用，無論從節約自然資源還是減少環境污染方面考慮，都具有重要意義和價值。

參考文獻

[1]林永毅.道路基層廢料再生利用的實踐與思考[J].居舍，2020（08）.

[2]耿翠潔;陳德珍;施惠生.道路建設中廢料再生利用的綜合環境效益評估指標體系[J].公路交通科技，2012（10）.

[3]高惠;劉念平.回收廢料用于瀝青道路鋪筑的研究與展望[J].公路交通技術，2012（04）.

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