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        建筑固廢在繞城高速公路建設領域中的應用

        2023-11-17 02:46:00王立東WANGLidong
        價值工程 2023年31期
        關鍵詞:振動建筑施工

        王立東 WANG Li-dong

        (中鐵十七局集團第三工程有限公司,石家莊 050000)

        0 引言

        許昌繞城高速位于河南省許昌長葛市,屬于平原地區(qū),周邊地勢平坦,且均為基本農(nóng)田,該地區(qū)取土困難,距離鄭州新鄭市取土點約50km,距離禹州市可取土點約45km。同時河南省每年5 月至9 月份為該地區(qū)雨季,持續(xù)時間長、降雨量大,使用土方資源作為填料時,容易造成已填筑路堤積水翻漿、土體軟化,嚴重制約了施工進度。

        許昌繞城XCTJ-3 標段起點里程K34+800,終點里程K53+490,全長18.69 公里,借土填方517 萬方,下路堤約397 萬方。項目土方需求量大,取土內運費用高昂,但本標段經(jīng)過拆遷區(qū)域較多,拆遷產(chǎn)生的建筑廢棄物數(shù)量龐大。因此,許昌繞城XCTJ-3 標擬采用建筑固廢填筑路堤。經(jīng)本項目試驗檢測、路堤試驗段總結驗證,建筑固廢作為填料填筑路堤強度高、穩(wěn)定性好的優(yōu)點,同時施工不受雨天影響,路堤填筑檢測方法簡單,鑒于此特性本項目提出使用建筑固廢代替土方填筑路堤。

        1 當前建筑固廢利用的形勢與背景

        平原地區(qū)缺土的需要:河南許昌范圍均屬于平原地區(qū),線路周邊均為基本農(nóng)田,嚴禁取土,長葛市區(qū)開槽土遠遠滿足不了施工進度需要,取土困難。

        雨季施工的需要:5 月至9 月份屬于雨季,本地區(qū)原地貌基本無水系,靠自然蒸發(fā)或者地下滲水解決降雨影響,一次降雨至少影響7 天土方進度。

        2 建筑固廢填筑解決的主要問題

        房屋拆遷段建筑固廢就地消耗,節(jié)約施工成本:本標段房屋拆遷量大,涉及11 個村,拆除廠房及房屋約30 萬平米,拆除后建筑固廢經(jīng)現(xiàn)場處理、破碎,采用羊足碾碾壓破碎,達到要求后經(jīng)振動碾壓、驗收,能快速、就地進行消耗,加快施工進度,節(jié)省施工成本。

        解決原地面軟基處理,加快路基施工:河南許昌范圍原地面表層為松散粉土,遇水濕陷,且壓實度很難達到90區(qū),通過采用建筑固廢進行原地面處理,將大顆粒磚塊或者混凝土塊擠壓至土體,增強地基承載力,表面經(jīng)過羊足碾破碎,保證表面平整度及壓實度。

        解決雨季施工難題:雨季路堤施工效率底下,且容易受雨水沖刷,長時間無法施工;采用建筑固廢施工路基,表面密實,雨后強度及壓實度不受影響,可持續(xù)施工。

        3 施工流程及操作要點

        3.1 施工流程

        建筑固廢路堤填筑施工流程如圖1。

        圖1 工藝流程圖

        3.2 操作要點

        3.2.1 施工前準備

        施工前,對路幅范圍內原地面表層腐殖土、表土、草皮等進行清理,按要求整平壓實,壓實度不小于90%。

        3.2.2 測量放樣

        由測量班放出線路中線、邊線、加寬線,并定好中樁位置,同時采用50m 鋼卷尺復核線路距離。(圖2)

        圖2 測量放樣大樣圖

        圖3 撒網(wǎng)格線大樣圖

        3.2.3 打格備樣

        填筑前首先用石灰線打出卸料方格網(wǎng),結合運輸車運料的立方數(shù),確定每個方格大小及所卸料車數(shù),收料人員按照格線進行備料,每個方格網(wǎng)堆放一車運料車的方量。

        3.2.4 填料初平

        用挖掘機進行填料攤鋪初平,并對較大顆粒填料進行破碎。裝載機配合補充填料,初平后表面無明顯高差。

        3.2.5 垃圾清撿

        用于填筑路基的建筑廢棄物,采用人工清撿其中的生活垃圾、塑料、金屬材料、木質材料、腐殖質、泡沫輕物質等雜質。

        3.2.6 建筑廢棄物破碎錘破碎

        用破碎錘對建筑廢棄物進行破碎,破碎后建筑固廢均勻,且最大粒徑不超過15cm。

        3.2.7 填料碾壓破碎

        破碎錘破碎完成后,先用振動壓路機振動壓實2 遍,擠壓建筑固廢,再用羊角碾強振碾壓2 遍,擠壓破碎。碾壓時,按照“先邊緣、后中間,先慢后快,縱向進退”的原則進行,由外側至內側、輪跡重疊不少于1/3、最大速度控制在2~4km/h,碾壓時確保均勻,無漏壓、無死角,振動壓路機選用強振。

        3.2.8 灑水降塵

        破碎過程中為防止現(xiàn)場揚塵,采用霧炮車灑水降塵。

        3.2.9 平地機精平

        經(jīng)破碎后,路基表面已經(jīng)成顆粒狀磚渣及混凝土小塊,采用平地機進行精平,確保路基面高程及平整度要求。

        3.2.10 二次破碎

        精平后部分建筑固廢由于第一次破碎不徹底,部分粒徑過大,故進行二次破碎,采用破碎錘重新破碎,破碎完成后采用羊足碾振動碾壓2 遍,保證表面顆?;揪鶆?,改善填料粒徑,降低填料的孔隙率。

        3.2.11 振動壓實

        羊角碾碾壓破碎后,填料粒徑經(jīng)檢驗滿足規(guī)范要求后,用振動壓路機碾壓密實:振動壓路機強振壓實至沉降差小于3mm 后靜壓1 遍收光。

        3.2.12 沉降差觀測

        測量人員在線外架設沉降觀測儀,首先在壓實后的路堤上沿橫向布點,每40m 觀測一個斷面,每個斷面布設4個點,為減少誤差,準備一塊鋼板(規(guī)格采用10cm*10cm*1cm,長*寬*厚),放置在測點上。第一次振壓結束后,用振動壓路機靜壓一遍把鋼板壓入路堤,記錄高程,再用振動壓路機來回振壓一遍(橫向行走),碾壓后再次記錄高程,各測點在碾壓前后的高差,就是測點的壓實沉降差,經(jīng)過來回一遍碾壓的沉降差不大于3mm,沉降差判定合格。沉降差觀測如圖4。

        圖4 沉降差觀測

        4 主要材料及設備

        4.1 主要材料

        采用建筑固廢作為高速公路路堤填料,應符合如下要求:

        ①建筑固廢作為路基填料,從強度和承載力考慮,應選用粒徑小而均勻,便于回填的建筑固廢,大塊料過多時利用機械加工成小塊,以確保碾壓后的密實度。

        ②根據(jù)填石路基規(guī)范要求,建筑固廢填筑路堤時,填料粒徑小于15cm。

        ③建筑垃圾應以雜物含量少、均勻性好、無污染為優(yōu)選原則,在施工前應排除含有害物質、污染嚴重或腐蝕嚴重的建筑垃圾。

        ④建筑固廢使用前應進行質量檢測,不同批次材料應分別取樣,檢測合格后方可使用。

        ⑤承載比試驗CBR 值大于8%。

        4.2 主要設備(表1)

        表1 設備配備表

        5 措施項目

        5.1 質量措施

        ①嚴格控制填料質量,保證裝運合格的建筑固廢料。

        ②為防止建筑固廢在運輸過程中揚塵污染,需采取有效的覆蓋措施。

        ③建筑固廢現(xiàn)場破碎,采用2 臺破碎錘進行破碎,粒徑控制在15cm 以內,破碎完成后級配均勻。

        ④施工過程中安排專人清理雜物,清撿覆蓋全過程。

        ⑤破碎過程中灑水降塵,破碎完成后灑水悶料,然后用振動壓路機壓實,羊角碾碾壓破碎。

        ⑥建筑固廢填料寬度每側較設計面寬20cm,同時在邊坡覆蓋30cm 土,以便后期的綠化需要。

        ⑦沉降觀測按照來回振壓1 遍,沉降差按照不大于3mm 控制。

        5.2 安全措施

        ①成立安全生產(chǎn)領導小組,項目經(jīng)理為安全生產(chǎn)第一責任人,項目安全質量部為安全管理職能部門,設專職安全工程師,施工隊設專職安全員,班組設兼職安全員跟班作業(yè)。

        ②制定施工安全操作規(guī)程、安全教育培訓制度、安全責任制度、安全檢查制度、安全處理制度、安全競賽制度等制度,并保證在施工中落實到實處。

        ③各種機械設備的操作人員必須持有效證件上崗。機械操作人員工作前,應對所使用的機械設備進行安全檢查,嚴禁帶病使用,嚴禁酒后作業(yè)。

        ④為了保護現(xiàn)場附近和過往群眾的安全與方便,在必要的時間提供照明、警衛(wèi)、警告標志等安全防護措施。

        ⑤現(xiàn)場配電箱及用電設備要做好防護,臨時用電線路要經(jīng)常檢查,一旦發(fā)現(xiàn)漏電要及時排除,高壓電器設置必要的移動輕便護欄、標志牌等。搭設的臨時線路用完及時拆除。

        ⑥路堤施工注意坡面的穩(wěn)定情況,每次開工前、收工后,對坡面、坡頂周圍認真檢查。如有異常立即處理。

        ⑦組織制定安全事故應急救援預案,定期進行預案演練,不斷完善應急預案。

        5.3 環(huán)保措施

        ①根據(jù)工程對環(huán)境的要求,項目經(jīng)理部成立環(huán)保領導小組,以地方負責人為組長牽頭,綜合管理部配專職環(huán)保員。

        ②在靠近居民區(qū)施工時,機械設備和工藝操作所產(chǎn)生的噪音不得超過有關標準,并符合國家規(guī)定的有關規(guī)定,噪音過大時應采取消聲措施,降低噪音。

        ③在運輸易飛揚物時,采取覆蓋、密封、灑水,防止和減少揚塵等措施。

        ④施工完成后,應最大限度的恢復原有地貌,臨時防護設施、工棚、防護堤壩、生產(chǎn)生活建筑垃圾等予以拆除,運往指定的棄土場,不得隨意堆放。恢復既有道路,保證暢通?;謴涂筛N土地,清除廢物。

        ⑤對水土保持工作將作全面規(guī)劃,綜合治理。及時與當?shù)厮帘3謾C構取得聯(lián)系,遵守有關水土保持的法規(guī),做好水土保持工作。

        ⑥雨季施工時,加強臨時排水管理措施,如路肩邊沿設土埝、泄水口,并鋪草袋或編織袋,防止雨水沖毀路基,同時可一定程度上減少水土流失。

        6 效益分析

        6.1 經(jīng)濟效益

        本線路兩側均為基本農(nóng)田,不能取土,最近的土場運距約45km,土資源費10 元/t,運費0.8 元/km·t,本項目所需路堤填筑材料40 萬方,壓實土系數(shù)1.8t/方,計算成本約40*10*1.8+40*45*0.8*1.8=3312 萬元。

        使用建筑固廢作為填料時,建筑固廢無資源費,運距40km,本項目所需路堤填筑材料40 萬方,運費0.8 元/km·t,壓實系數(shù)2.2t/方,計算成本40*0.8*40*2.2=2816 萬元。

        通過對比,建筑固廢作為填料時共節(jié)約成本3312-2816=496 萬元,經(jīng)濟效益顯著。

        同時建筑固廢每層壓實厚度為35cm,路基填土每層壓實厚度24cm,每70cm 減少一層壓實遍數(shù),減少了設備投入費用,同時加快了施工進度。

        6.2 技術效益

        通過使用檢測沉降差控制建筑固廢填筑質量,沉降差小于3mm,使建筑固廢填筑的質量得到了有效控制,保證了路基的施工質量。

        6.3 社會效益

        經(jīng)施工驗證,本技術應用緩解了土方壓力,減少了雨季對施工進度的影響,施工功效更高,能夠保證工程的高質量、高標準要求,受到了業(yè)主、監(jiān)理單位的一致認可和贊揚,對類似路堤填筑施工具有很好的借鑒和指導意義。

        7 結語

        本文從可行性研究到施工器具、施工工藝、產(chǎn)生效益等分析了建筑固廢作為填料填筑路堤的可行性。目前,該施工方法已應用于許昌繞城高速公路XCTJ-3 標路基下路堤的施工并取得了顯著的經(jīng)濟效益、技術效益和社會效益,為類似工程提供了具有價值的參考實例和經(jīng)驗。

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