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建筑圬工废弃物软基换填施工工法

归档日期:07-16       文本归类:工事防化设施      文章编辑:爱尚语录

  建筑圬工废弃物软基换填施工工法 江苏 无锡大诚建设 有限公司 目 录 1 前言 ........................................................................................................ 1 2 工法特点 ................................................................................................ 1 3 适用范围 ................................................................................................ 1 4 工艺原理 ................................................................................................ 1 5 施工工艺流程及操作要点 .................................................................... 2 5.1 施工工艺流程图 ........................................................................... 2 5.2 工法操作要点 ............................................................................... 2 6 材料与设备 ............................................................................................ 6 6.1 填料要求 ....................................................................................... 6 6.2 机械设备 ....................................................................................... 6 7 质量控制 ................................................................................................ 7 8 安全措施 ................................................................................................ 8 9 环保措施 ................................................................................................ 8 10 效益分析 ............................................................................................... 8 11 应用实例 .............................................................................................. 8 第 1 页 建筑圬工废弃物软基换填施工工法 1 前言 建筑圬工废弃物是指建设、施工单位或个人对各类建筑物、构筑物等进行建设、拆迁、修缮过程中所产生的余泥、余渣、泥浆及其它废料,其基本组成主要是渣土、碎石块、废砂浆、砖瓦碎块、混凝土块、沥青块等。 根据统计,我国建筑圬工废弃物的数量已经占到了城市垃圾总量的 30%~40%,并且绝大部分建筑圬工废弃物未经任何处理,直接运往郊外露天堆放或者只进行简单的埋填处理。这种处理方式不但占用了大量土地,同时也耗用了大量的土地征用费、垃圾清运费以及垃圾场建设经费等。 通过将建筑圬工废弃物应用到公路路基上,可使建筑圬工废弃物重新得到利用,降低了城市的建筑垃圾排放量,消减了建筑垃圾堆环境的影响,节约了道路材料,降低了工程费用,具有重大的经济和社会效益。 无锡惠澄大道延伸段(锡玉路~江阴交接)新建工程软基路段采用建筑圬工废弃物进行换填,形成了一套完整的施工技术。为保证新工艺的正确使用,确保工程质量,参照《公路路基施工技术规范》、《公路工程质量检验评定标准》、《公路桥涵地基处理与基础设计规范》、《公路路基路面现场测试规程》、《公路路基设计规范》及建筑垃圾填筑路基的相关参考文献,制定此施工工法,以利工程实施。 2 工法特点 2.1 本工法综合合理的利用建筑圬工废弃物对公路软基进行处理,不仅减少了城市建筑垃圾的排放量,也大大节约了道路建设的工程费用。 2.2 由于建筑圬工废弃物整体颗粒较大,为保证填筑路基的强度和稳定性,在每一层的摊铺和整平阶段,采用表面洒布石屑或洒泥浆的方法来减少填筑层的空洞和孔隙;在碾压阶段,要保证压实功处于合理的范围,既要保证充分的压实,又要避免过分地提供压实能量,使粒径碾压过小,不能达到连续级配。 3 适用范围 本工法适用于各种等级公路软基换填的施工。 4 工艺原理 4.1 按照来源分类,建筑垃圾可分为土地开挖、道路开挖、旧建筑物拆除、 第 2 页 下承层准备 选择合适的建筑废弃物填料 修筑试验段 适用层次 分层填筑层数 压实机械型号及组合 表面整平、碾压 上料 摊铺、整平 碾压 松铺系数 压实速度及压实遍数 沉降差 压实度控制方法和标准 现场检测 建筑施和建材生产垃圾五类。建筑垃圾的组织成分很复杂,不同结构类型的建筑物所产生的建筑垃圾的成分不一样,但其基本组成主要是渣土、碎石块、废砂浆、砖瓦碎块、混凝土块、沥青块等。实际施工时选用含有碎石块、砖瓦碎块、混凝土块或者砾石类的建筑圬工废弃物。 4.2 由于建筑圬工废弃物主要组成粒径比较大,除在前期按照要求对其进行筛选外,同时在施工过程中的摊铺、整平以及碾压等环节采取一定的措施,以保证填筑层的密实度和压实度。 5 5 施工工艺流程及操作要点 5.1 施工工艺流程图(见图 1) 图 1 建筑圬工废弃物软基换填施工工艺流程图 5.2 工法操作要点 5.2.1 下承层准备 原地面清表 20cm 后,挖除 40cm 软土到位后,用人工配合推土机平整,宽度按 第 3 页 照设计软基处理宽度或河塘的相应尺寸确定,并在外侧开挖排水沟,派专人连续用水泵抽水。 5.2.2 填筑 1、准备 施工前,应先修筑试验路段,确定建筑圬工废弃料的适用层次、分层填筑的层数、松铺系数、压实机械型号及组合、压实速度及压实遍数、沉降差、压实度控制方法和标准等参数。 2、上料 安排挖掘机装车,配备足够的(不少于 20 辆)载重 20 吨以上的自卸汽车,将拆迁产生的建筑圬工废弃物运至施工现场(运出现场派专人把关,控制建筑圬工废弃物的质量)。 图 2 安排专人配合机械设备对建筑 图 3 安排专人配合机械设备对建筑 圬工废弃物源头质量进行控制和把关 圬工废弃物源头质量进行控制和把关 3、摊铺、整平 1) 表面撒布石屑法 采用半幅推进法,每层填筑后压实厚度不超过 40cm。建议采用后退式摊铺法。运料汽车后退卸料,形成许多密集的填料堆,再用推土机( 150kw )初步整平,挖机配合整平。若仍有个别较高的堆体,应通过人工整平使其表面平整,以达到试验路确定的松铺厚度。整平时遇有大块砌块或混凝土块时,挖机尽量拍碎,部分不能粉碎的块料平铺于下层,上面摊铺最大粒径不超出 30cm。整平后用挖机初步拍实。平整度对压实效果影响很大,建筑圬工废弃物填料表面凹凸的高差值一般要求不大于层厚的 10%。 每层摊铺、整平后都在其表面均匀撒布一层 3~5mm 粒径的石屑,撒布量为不少于 4~6kg/m 2 ,然后用胶轮进行搓揉碾压将石屑挤入表面的空洞。对原表面空洞、 第 4 页 孔隙明显或较严重的地方应适当增加补充细料,用压法将其冲入下部,反复多次,待孔隙填满后方可碾压。 2) 表面洒泥浆法 每层填筑后压实厚度不超过 40cm。运料汽车后退卸料,形成许多密集的填料堆,再用推土机初步整平,挖机配合整平。若仍有个别较高的堆体,应通过人工整平使其表面平整,以达到试验路确定的松铺厚度。整平时遇有大块砌块或混凝土块时,挖机尽量拍碎,部分不能粉碎的块料平铺于下层,上面摊铺最大粒径不超出30cm。整平后用挖机初步拍实。 用河塘或软基翻挖出的泥土加水搅拌成泥浆洒布在整平后的表面,泥浆浓度不宜过稠,以便能渗入孔隙内部。在后续碾压过程中,根据泥浆渗入情况,确定是否需要增加洒布量。 图 4 到场建筑圬工废弃物的摊铺和整平 图 5 到场建筑圬工废弃物的摊铺和整平 图 6 到场建筑圬工废弃物的摊铺和整平 4、碾压 必须高度重视碾压工艺,对压实工艺进行严格的控制,提供足够的压实功,才能将砖块或者混凝土块破碎,使粒径变小,颗粒重新排列,填充孔隙,减小孔隙率, 第 5 页 从而提高填筑废弃物的整体强度和变形稳定性。但还应注意,压实功应控制在合理的范围内,既要保证充分的压实,又要避免过分地提供压实能量,使粒径碾压过小,不能达到连续级配。 1) 振动压实 振动压路机吨位自重不小于 18 吨,碾压时遵循由边到中的原则,对于下层填筑层静压 1 遍后开弱振 2 遍,然后强振 3 遍;对于上层填筑层静压 1 遍后开弱振 1遍,然后强振 3 遍,最后再静压 1 遍。 2) 三轮压路机 采用 21~24 吨的三轮压路机进行碾压,顺序为从两侧开始,向中心来回错轮的方式,轮迹重叠 1/3 轮宽,碾压遍数为 5 遍。 碾压时前 4 遍速度为 1 档,最后 1 遍速度可用 2 档。 3) 碾压控制标准 a 经强力振动碾压,建筑垃圾破碎成 5~20cm 左右的碎块,粒径变小,颗粒重新排列,并相互嵌挤稳定。 b 碾压后的沉降量趋于稳定,以最后两遍的平均沉降量不超过 5mm,或其平均沉降量为总沉降量的 5%~10%为准。 5、表面整平碾压 三轮压路机碾压完毕后,用 26 吨或以上胶轮压路机对表面进行搓揉碾压,同时人工配合推土机进行表面整平,边碾压边整平,达到外观平整密实,弯沉、宽度、平整度、高程等指标满足验收标准。 图 7 填筑层的碾压 图 8 填筑层的碾压 第 6 页 图 9 完成填筑路基外观 图 10 完成填筑路基外观 图 11 完成填筑段路基弯沉检测 图 12 完成填筑段路基弯沉检测 6 6 材料与设备 6.1 填料要求应符合表 6.1 规定。 表 6.1 建筑圬工废弃物填筑路基对填料的要求 建筑圬工废弃物的界定 应为无机废弃物 填料粒径要求 1)宜控制在 300mm 以内,并不宜超过层厚的 2/3。 2)粒径大于 200mm 的填料含量应控制在 25%~40%。 3)路床底面以下 400mm 范围内,填料粒径应小于 150mm。 对于粒径较大的块状物(300mm)应采用人工配合机械进行二次破碎,直至满足要求。 6.2 机械设备 根据施工需要,本工法需配备的主要机械设备如下,见表 6.2 表 6.2 建筑圬工废弃物填筑路基主要机械设备一览表 序号 设备名称 规格/型号 单位 数量 1 挖掘机 / 台 1 2 推土机 150KW 台 1 3 钢卷尺 50m 把 1 4 抽水泵 / 个 2 第 7 页 续表 6.2 建筑圬工废弃物填筑路基主要机械设备一览表 序号 设备名称 规格/型号 单位 数量 5 自卸汽车 20 吨 辆 20 6 轮胎压路机 26 吨 台 2 7 振动压路机 18 吨 台 2 8 三轮压路机 21-24 吨 台 2 9 水准仪 / 套 1 10 经纬仪 / 套 1 11 3m 直尺 / 套 1 12 贝克曼梁 5.4m 套 1 13 平整度仪 / 台 1 14 现场承载板测定仪 / 套 1 7 质量控制 7.1 本工法施工符合《公路路基路面现场测试规程》(JTG E60-2008)和《公路工程质量检验评定标准》(JTG F80/1-2004)。 7.2 安排专人负责建筑圬工废弃物运出场地质量控制,保证运出的建筑圬工废弃物粒径符合相应填筑层次的要求。 7.3 严格控制每层的填筑压实厚度不超过 40cm,采用机械与人工配合的方式对到场的建筑圬工废弃物填料队进行整平,整平时遇有大块砌块或混凝土块时,挖机尽量拍碎,部分不能粉碎的块料平铺于下层,上面摊铺最大粒径不超出 30cm。整平后用挖机初步拍实,建筑圬工废弃物填料表面凹凸的高差值一般要求不大于层厚的10%。 7.4 碾压控制标准。经强力振动碾压,建筑垃圾破碎成 5~20cm 左右的碎块,粒径变小,颗粒重新排列,并相互嵌挤稳定。碾压后的沉降量趋于稳定,以最后两遍的平均沉降量不超过 5mm,或其平均沉降量为总沉降量的 5%~10%为准。 7.5 试验检测项目、检测指标、检测方法和频率一览表(表 7.1) 表 7.1 建筑圬工废弃物填筑后实测项目 检测项目 规定值或允许偏差 检查方法和频率 高速、一级公路 其他公路 压实度 层厚和碾压遍数符合要求 查施工记录 沉降差试验路确定的沉降差 水准仪:每 40m 检测一个断面,每个断面检测 5~10 个点 纵断高程(mm) +10,-20 +10,-30 水准仪:每 200m 测 4 个断面 第 8 页 续表 7.1 建筑圬工废弃物填筑后实测项目 检测项目 规定值或允许偏差 检查方法和频率 高速、一级公路 其他公路 弯沉(0.01mm) 不大于 800 每填筑点不少于 5 个测点 承载板 CBR(Mpa) 不小于 10 每填筑点不少于 5 个测点 平整度(mm) 50 80 3m 直尺:每 200m 测 2 处×10 尺 宽度(mm) 符合设计要求 米尺:每 200m 测 4 处 中线 点,弯道加HY、YH 两点 边坡 坡度 符合设计要求 每 200m 抽查 4 处 平整度 符合设计要求 8 安全措施 8.1 成立安全生产组织机构,建立健全安全生产责任制度和安全生产教育培训制度及安全生产技术交底制度,制定安全生产规章制度和操作规程,保证安全生产所需资金的投入,定期安全检查,并做好安全检查记录,做好安全事故预案、救援预案。 8.2 根据工程量的大小配备专职安全生产管理人员。 8.3 树立以“质量第一、安全第一”的意识,结合本工程特点对员工进行安全教育,严格安全操作规程。 8.4 在施工现场出入口、沿线交叉口、临时用电及柴油罐等危险部位设置明显的安全警示标志或安全防护设施。 8.5 施工现场的办公、生活区与作业区分开设置,并保持安全距离;办公、生活区的选址应当符合安全性要求。职工的膳食、饮水、休息场所、医疗求助设施应当符合卫生标准。 8.6 针对施工场地的特点制定安全事故的应急预案,定期组织演练。 9 9 环保措施 9.1 车辆在运输过程中,严禁抛洒滴漏,定期检查料车防护板。 9.2 对于运输到场经过处理后粒径仍然无法满足填筑要求的建筑圬工废弃物,要集中进行堆放,便于清理。 1 10 0 效益分析 近年来我国城镇建设一直处于高速发展期,每年建成的房屋面积高达 16 亿~20亿立方米,超过了所有发达国家年建成建筑面积的总和。按照每新建一万平方米建 第 9 页 筑排出垃圾约 500~600 吨计算,近年我国全年仅施工建设产出和排放的建筑垃圾数量就在 0.8~1.2 亿吨之间。另外,我们还应看到每年拆除旧建筑物所形成的建筑垃圾也是不容忽视的,拆除每平方米旧建筑物形成的建筑垃圾约 1~1.2 吨,旧房拆除面积按新建面积的 10%计算,则每年由此产生的建筑垃圾数量在 1.6~2.4 亿吨之间。以上两项合计,我国每年产生的建筑垃圾总量约为 2.4~3.6 亿吨。另外一方面,每生产 1m3 的混凝土大约需要 1700~2000kg 的砂石骨料,2009 年,我国商品混凝上的产量为 2.84 亿立方米,由此消耗掉的砂石骨料大约为 4.8~5.7 亿吨。根据统计,我国建筑垃圾的数量已经占到了城市垃圾总量的 30%~40%,并且绝大部分建筑垃圾未经任何处理,直接运往郊外露天堆放或者只进行简单的埋填处理。这种处理方式不但占用了大量土地,同时也耗用了大量的土地征用费、垃圾清运费以及垃圾场建设经费等。同时,清运和堆放过程中的遗散、粉尘、灰砂飞扬以及建筑垃圾中含有大量有害化学物质等问题又造成了严重的环境污染,破坏了生态环境。 由此可见,通过对建筑圬工废弃物的综合利用,不仅大大节约了工程建设成本,同时对于生态环境的保护作用也是巨大的,具有显著的经济效益和社会效益。 1 11 1 应用实例 实例 1:无锡惠澄大道延伸段 惠澄大道延伸段(锡玉路~江阴界)新建工程路线 公里,南北走向,下穿新长铁路后,连续跨越沪宁高速、规划中的攀高路,与规划中的海瑞东路、东兴路相交,再下穿京沪高铁,终于无锡与江阴交界。惠澄大道新建工程为惠澄大道(S342-锡玉路)的延伸,道路等级为一级公路兼顾城市主干道,双向六车道,设计行车时速为 80 公里。建成后将起到连接江阴、沟通苏中、贯通南北区域快速通道的作用。路基沿线为多年灌溉耕种的水稻田,当地地下水位较高,地表土层含水量非常大。对于软弱土层上覆盖层厚度100cm 的路段,原设计采用挖除 40cm 软土后换填 80cm 片石的软基处理方案。但由于工程所处位置周边片石源头缺乏,另一方面因地方建设而造成了大量建筑圬工废弃物堆积无法处理,因此决定采用用建筑圬工废弃物填筑代替片石进行换填。路基工程已于 2010 年 4 月份完成施工,从检测结果及后续水泥稳定碎石基层施工情况来看,表现良好。 第 10 页 实例 2:洛南大道新建工程 洛南大道新建工程位于无锡市惠山区洛社镇,其东接 312 国道,西联锡杨路,分别与新长铁路、钱洛路、洛杨路相交,同时相交规划的站前路、洛雅路、洛海路、洛神路、西环线,跨越张镇河。路线起点为藕杨路中心,桩号为 K0-001.178,终点为 312 国道中心,桩号为 K5+456.518,道路全长 5.46 公里。其中部分软基地段采用了该施工工法,从目前情况来看,没有下沉和其它病害产生,效果良好。 实例 3:无锡机场高速公路 无锡市机场高速,位于无锡市区东南部无锡新区,它不仅是中心城区连接机场的快速通道,也是连接新区与市区的快速通道,同时还是新区乃至整个无锡市区向东联系苏州、上海的重要门户通道,全长 7.465Km。于 2006 年 9 月开工至 2007年 9 月投入使用。其中 K2+560-K3+500 段使用该工法施工,从目前使用状况来看,没有病害产生,效果良好。

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