废弃宕渣在宁靖盐高速公路路基填筑中的应用

摘要：为了综合利用道路建设过程中的建筑废料，宁靖盐高速公路盐城北段在施工中利用老路废弃宕渣作为路基填料，质量控制满足设计要求。本文结合实践对该材料填筑过程、质量控制要点等进行了总结，认为废弃宕渣作为路基填料，在路基施工中质量受控，能确保了高速公路日后的正常使用，同时还能节约耕地资源，减少工程造价。

关键词：宕渣 施工工艺 控制要点成本

中图分类号：F045文献标识码： A

1前言

宕渣原意为开采石料及残余之石渣废料，用到工程上定义为：符合一定规格要求的自然土石混合材料、建筑垃圾和边角料等粗粒状材料。宁靖盐高速公路盐城北段为宁靖盐高速公路与沿海高速公路的联接线，由中交公路一局三公司中标负责宁靖盐高速公路盐城北互通的建设改造任务，工程实施过程中产生路面宕渣废料29245m3，其中水泥砼路面1688m3、沥青砼路面5438m3、二灰碎石13549m3、二灰土底基层8570m3。根据施工图设计，2006年2月20日宁靖盐高速公路封闭交通后，施工单位组织了旧路面结构层的挖掘工作，同时开展宕渣处理的研究工作。宁靖盐高速公路盐城北段NJY-YC1标2##取土坑为废弃老宁靖盐高速公路，原设计为将老路路面加工成填料作为沟塘回填的材料，后根据业主提出的“两创三比”精神，2006年4月省、市高指在NJY-YC1标针对老宁靖盐高速盐城北段废弃宕渣的回收利用召开了专家论证会，形成了一致的意见：对老路近3万方沥青混凝土和水泥混凝土等就地粉碎用于路基填筑，此举不仅减少了取土用地，而且防止了沥青深埋造成的环境污染。

2原材料试验

通过对沥青混凝土和水稳基层混合料进行的天然筛分试验，得出其级配曲线

2.1老路废弃宕渣组成主要由沥青混凝土和水稳基层混合料。

2.2天然筛分试验数据详见表1

表1

筛孔孔径（mm） 165 135 110 90 75 63 53 37.5 31.5 26.5 19 16 9.5 4.75 2.36

遗留质量(g) 0 3852 3158 2401 1180 1762 1104 1816 927 545 1250 436 847 494 231

遗留百分比（%） 0 19.3 15.8 12.0 5.9 8.8 5.5 9.1 4.6 2.7 6.2 2.2 4.2 2.5 1.2

累计百分比（%） 0 19.3 35.1 47.1 53.0 61.8 67.3 76.4 81.0 83.7 89.9 92.1 96.3 98.8

通过百分比 100 80.7 64.9 52.9 47 38.2 32.7 23.6 19 16.3 10.1 7.9 3.7 1.2

备注：1、筛分前重20kg。2、大于90mm孔径110、135、165均为直尺所量。

3施工工艺

由于废弃宕渣填筑路基为江苏省首例，所以施工前业主、监理组、项目部多次开会对施工工艺、施工质量控制要点、检测标准、路基排水等进行研究协商。

3.1施工机械根据施工过程除常规机械外，还需增加破碎机、凿岩机、40t以上压路机。

3.2质量控制要点的确定 由于宕渣填筑中颗粒大小不一，所以平整度控制作为一个施工控制要点，压实度在施工中用灌砂法、水袋法等检测具有一定困难，实际施工中采取双控的形式，用压实遍数和相邻两次碾压沉降量进行控制[]。

3.3质量控制标准以石方路基质量检验标准为基准[]。

3.4包边土的设置考虑到沥青混凝土在外无法绿化，且宕渣在外影响高速公路整体美观性，所以在路基宽度范围两侧各设置2米宽包边土。

3.5路基排水宕渣为透水性材料，且吸水能力小，由于包边土的设置使得渗透到路基范围内水无法排出，所以在第一层包边土每20米设置一道宽50cm碎石盲沟[]。

相关的施工工艺流程图如下：

4施工质量控制要点及质量检测标准

4.1为了保证路基密实，要求填料最大粒径不得超过15cm，我标段所使用破碎机具为上海山宝公司产颚式破碎机。机械参数详见下表2

表2

型号 PE500 电机功率 55kw

给料口尺寸 500×750mm 电机转速 98r/min

排料口宽度 75±25mm 主轴转速 275r/min

最大给料尺寸 425mm 生产能力 28.5-62.5m3/h

重量 10290kg

4.2布料时松铺厚度控制在35cm，实际施工时由推土机和平地机进行整平布料，现场由测量人员根据下承层标高对松铺厚度进行控制。

4.3由于宕渣破碎后大小不均匀,为了保证宕渣平整均匀密实，压路机强振两遍后细料嵌缝，细料用人工进行摊铺，并随时进行检测，对平整度大于2cm的部位进行人工处理[

]。

4.4压实度的质量控制采取双控即压实遍数和相邻两次的的碾压沉降量进行控制，压实过程中由一人旁站，主要负责记录碾压遍数和对沉降进行观测。

4.5检测标准详见表3

表3

检查项目 质量要求 检查规定

检查频率 检查方法

台阶尺寸 台阶宽度1.2~1.5m 4处/200m 皮尺测量

路堤密实 1) 用镐刨不动，需撬棍才能松动 随时检查 镐、撬棍

2）200kN振动压路机碾压时，无明显轮迹现象 随时检查 目测

填筑厚度 符合设计要求 1个断面/100m/1层 控制桩、水准仪

压实度 ≥设计压实度 4处/200m/1层 灌砂法、水袋法、核子仪法

纵断高程（mm） +10，-20 每200m测4断面 水准仪

中线偏位（mm） 50 每200m测4点，弯道加HY、YH两点 经纬仪

宽度（mm） 不小于设计值 每200m测4处 米尺

平整度（mm） 20 每200m测4处×3尺 3m直尺

横坡（%） ±0.5 每200m测4断面 水准仪

边坡 坡度 不小于设计值 每200m抽查4处

平顺度 符合设计

沉降（mm） ＜2mm 每200m测4断面 水准仪

4.6试验段主要指标检测结果

4.6.1平整度本次检测共测4个断面，每断面检测3尺，检测结果如下(单位 mm)：

断面1:8、9、4断面2： 2、4、10

断面3： 2、1、5断面4： 6、10、4

根据检查结果来看宕渣填筑完全可以达到规范要求的平整度小于2cm的要求。

4.6.2压实度

试验段所用碾压机械为VV170(600KN)振动压路机，施工时20米一个断面共测量5个断面（每断面5个点），当碾压第5遍时,测量人员发现标高出现提升现象,证明路基已达到密实程度,本次试验段总结出松铺系数为1.228，整平后沉降数据如下表4（整平后标高与下承层标高差平均值221mm）

表4

碾压遍数 VV170一遍 VV170二遍 VV170三遍 VV170四遍 VV170五遍

沉降平均值（mm） -17 -10 -8 -6 2

4.6.3由于沉降量控制直接反映了路基的压实程度，施工过程之中，施工单位与监理单位严格按照检测频率对每层填筑层的最后一遍振动进行了沉降量的联合检测，不满足指标要求时，继续增加压实遍数直至合格。下面是任选一层的倒数两次的振动碾压沉降量检测结果（K1+320-K1+467段落94－6）。

碾压状态 第四遍振动碾压 第五遍振动碾压

里程桩号 位置 读数

（mm） 读数

（mm） 沉降值

（mm） 读数

（mm） 沉降值

（mm）

K1+340 左13m 1743 1745 -2 1744 +1

左9.75m 1785 1788 -3 1789 -1

中桩 1740 1742 -2 1742 0

右9.75m 1728 1731 -3 1731 0

右13m 1779 1780 -1 1780 0

K1+360 左13m 1754 1756 -2 1757 -1

左9.75m 1725 1727 -2 1728 -1

中桩 1783 1785 -2 1785 0

右9.75m 1769 1770 -1 1770 0

右13m 1752 1754 -2 1755 -1

K1+380 左13m 1786 1787 -1 1788 -1

左9.75m 1740 1742 -2 1743 -1

中桩 1789 1792 -3 1793 -1

右9.75m 1773 1775 -2 1776 -1

右13m 1789 1790 -1 1790 0

K1+400 左13m 1762 1764 -2 1763 1

左9.75m 1782 1783 -1 1784 -1

中桩 1749 -21751 -2 1751 0

右9.75m 1701 1702 -1 1701 1

右13m 1710 1713 -3 1714 -1

5结束语

5．1该次宕渣填筑，在质量控制方面满足设计要求并通过了上海交通大学的路堤填筑质量检测，确保了高速公路日后的正常使用。环境保护方面，避免了废弃后可能造成的耕地、地下水污染，符合高速公路的设计理念及国家环境保护规定[]。耕地节省方面，不仅减少了19.5亩的取土坑用地，还减少了至少10亩的废弃占地，在耕地资源日益宝贵的今天，更能体现不可衡量的社会的利益。经济方面，减少了宕渣废弃封闭处理费用51.4万元、节省征地费用88.5万元、节省灰土填筑用石灰采购费用40万元。

5．2宕渣的应用范围具有一定的区域性和局限性，我国现行技术标准和规范尚无此内容。所以，对设计、施工，以及质量检验评定缺乏可靠依据，只能借用相关工程经验参照执行，给路堤施工质量控制带来一定困难。

5．3路堤质量控制最终目的是保证路堤的强度和变形满足稳定性和沉降的设计要求[]。在宁靖盐高速公路盐城北段施工中，通过分析宕渣碾压后的颗粒分布曲线形状特性，采用直剪试验测量宕渣的剪切强度和变形模量，并与“固体体积率”试验结果进行比较，提出宕渣路堤填筑质量的评判方法。

参考文献：

[1] JTGF10-2006[S]《公路路基施工技术规范》.

[2]李新丽,徐其杰.工业固体废弃物作为公路建设材料的应用现状[J].中国科技博览.2010,(30)

[3]缪锦.宕渣路堤填筑技术探讨作为路基填料[J].2010年35期

[4]杨子江. 建筑垃圾对城市环境的影响及解决途径[J]. 城市问题. 2003, 4: 60-63.

[5]雷华阳, 李鸿琦等. 建筑垃圾土变形特性的现场试验与分析 [J]. 工业建筑, 2006, 36（1）: 34-39.

[6]冯瑞玲, 王园, 谢永利. 粗粒土振动压实特性试验.中国公路学报 [J], 2007, 20

作者简介：孙宏伟，男（1976―）， 江苏盐城人，盐城市城乡建设局―城市建设处