建筑废料在公路工程中的再利用

随着我国经济与社会发展水平的显著提高，各地土木建筑工程数量明显增加，在工程的拆除、扩建、整改及新建的过程中必然会产生大量的建筑废料，例如弃土以及其他废弃物。相关资料显示，随着我国城市化发展进程的深入，目前我国建筑垃圾的生产量已经高到30亿吨之多，但与日本、德国以及新西兰等发达国家相比，我国在建筑废料的再利用研究方面尚处于起步阶段，各地建筑废料随意堆积以及就地掩埋等问题较为常见。在这种情况下，我国还需针对如何利用有限的空间资源实现建筑资源的再利用问题展开深入研究，以此解决我国城市化发展进程中的重要难题。

公路工程作为我国的重要基础工程，近年来施工量有明显增加，而在公路工程施工中将建筑废料作为垫层以及基层填料进行使用则能够在一定程度上解决建筑废料的处理难题，同时也能够降低公路工程施工造价。为进一步提高建筑废料的利用率，我国相关部门应加强建筑废料在公路工程中的再利用及造价对比研究，从而在保证公路工程施工质量的基础上节约施工成本，同时兼顾建筑废料的处理，为我国经济与社会的可持续发展奠定良好基础。

现阶段我国在高速公路工程变更施工中开始尝试对建筑废料进行合理应用，例如对路基边侧场地进行软基换填后，将其作为临时桥梁吊装场地进行使用，出于对该地区施工材料价格上涨等原因的考虑，再加上当地存有大量的建筑废料，因此施工方决定将建筑废料纳入工程建筑生产过程，以作为软土地基的换填材料。但在实际施工前需要结合具体路段实际情况展开试验，以此对建筑废料填换施工的可行性展开分析。

1.1 试验研究

建筑废料主要包括混凝土碎块与砖渣，在施工过程中对其进行收集并存放在堆料长场，施工方向其进行采购。此后需对建筑采购获得的建筑废料成分进行初步筛分，将其中的金属材料、腐殖物质以及生活垃圾等不适用于建筑的成分筛分出来，并对其中粒径较大的集料进行破碎处理，使其粒径规格均在37.5 mm以内。本次对六种废弃砖集料与混凝土集料的配比进行CBR试验分析，分别为0∶100%、20%∶80%、40%∶60%、60%∶40%、80%∶20%、100%∶0。根据试验规程，采用Ⅱ-2重型击实试验方式进行测试，随即将装有式样的试筒放在路强仪上实施承载比试验，为保证结果的准确性，需开展多组试验并取最终的均值，本次试验最终确定贯入量为5 mm的承载比。

不同建筑废料的成分比例下所获得的最终CBR值也不尽相同，而本次试验中各组比例下的集料CBR值均符合公路工程路床结构的承载力比值大于8%的标准，同时，在建筑废料中转渣的掺量超过40%的条件下，对应的CBR值也会随之降低，而将其应用于公路路床结构施工后，结构的承载力水平也会随之降低。压碎值作为集料力学性质评估的有效指标，可以直观地反映出集料本身的抗压碎性能。本次试验中所选取的集料粒径规格在9.5～13.2 mm内，试验结果证实，集料的压碎值会随着砖集料添加量的加大而不断提升，在压碎值达到40%的时候则会形成明显的拐点，这说明当掺入量高于该标准的时候，集料抗压碎能力降低速度也会加快。

1.2 场地处理

在开展施工作业前要对软基路段的施工现场开展全面的清理，并挖掘临时排水沟进行排水。技术人员对现场进行测量放样，并对相邻的边桩部位做好标记，从而为后续的换填施工提供有利条件。利用挖掘机设备将施工区域内的淤泥掘出，并抽样检测，保证集料中各项指标均符合施工要求。

1.3 布料及碾压施工

在完成上述现场处理后需使用自卸车将特定比例的混合填料分布在规划好的标记位置，本工程的标记规格为5.47 m×5.47 m的白灰粉方格线，每方格填料约12 m3，而摊铺的混合料厚度则为0.4 m。利用推土机设备进行推平处理，随即以挖掘机及风镐将其中遗留的大粒径集料进行解小，以确保集料粒径在摊铺厚度的2/3范围之内。之后需以压路机设备以3 km/h速度分层碾压作业面。

为了对上述碾压施工质量进行检测，需以核子密度仪联合锤式弯沉仪对摊铺质量实施检测，测量点位置与沉降差测试点相同[3]。经测试数据汇总处理，可得出在不同砖集料、混凝土集料掺量下试验段的弯沉值、回弹模量和干密度情况。经实践证实，随着废料成分的不断增加，集料整体的干密度与回弹模量逐步减小，而对应的弯沉值则随之提升。在废料中的砖集料含量在0～40%时，各数值并不会出现明显波动，而当其含量超过40%，各项数值则会出现明显的波动。因此，在实际施工中，可以将40%的砖集料和60%的混凝土集料混合制作成换填材料。与此同时，经检测证实，在以同样比例的混合填料进行摊铺施工时，将其厚度控制在0.4 m左右为最佳，完成摊铺后需开展分层碾压以确保其沉降值在标准范围内。此后，还需对其干密度、回弹模量以及弯沉值进行检测，使各项指标均与摊铺厚度为0.4 m时相当。另外，从施工成本的投入情况来看，采用该厚度的填料时具有明显的经济性特点。

2.1 废砖

在很多工程拆除后，可筛选其留下的砖墙材料，保留其中完整的，并将表面的混凝土及砂浆等成分去除，然后将余下的废砖进行破碎使其粒径变小，最后进行材料的性能检测，若废料满足工程骨料施工应用标准，则可将其用作公路工程路基的水稳材料。除此之外，还可以将其用作再生骨料，也就是将其碾压粉碎后制成混凝土材料，用于轻交通的水泥路面工程施工。

2.2 混凝土

工程整改及拆除施工所产生的混凝土废料可用于公路工程的地层埋设施工中，同时也可以用作沥青及沥青混合料。先要对废旧混凝土进行初步的筛选与破碎处理，然后将所得骨料按照相应比例投入到沥青混合料中，这种混合料虽与常规混合料相比稳定性与耐久性存在一定的差异，但实际差异较小，可满足公路工程的施工要求。

该类废料还可以用于公路工程路面基层施工，但在应用前需对破碎后的废料相关性能指标开展检测，保证其吸水率、压碎值以及坚固性等各方面条件均符合施工要求。此外，还可将其制成再生混凝土材料，但是由于该类材料界面较薄弱，与常规的混凝土材料相比在强度指数方面具有一定的差距，因此要想将废旧混凝土应用于生产再生混凝土，就必须强化再生混凝土的界面。

随着我国公路工程施工技术水平的提高以及施工材料的发展，建筑废料已经在我国公路工程施工中得到大范围应用。经大量施工实践证实，在公路工程施工过程中对建筑废料进行合理应用不但能够保证施工质量，还能够实现对施工成本的全面控制，就当前封建主废料的实际应用情况来看，其在未来仍有更加广阔的应用前景。在我国公路工程改造过程中，容易产生一定数量的建筑废料，在工程实际施工作业前不但要结合现场实际情况制定科学的施工规划，避免因后续施工中的设计方案变更而影响工程的正常施工及施工材料的应用。

同时，针对建筑废料，则应尽量在施工过程中将其内化，这样不仅能够节省废料放置场地的租赁费用，同时还能够节省相关材料的购置支出[。随着我国建筑工程领域装配式构件技术的应用和发展，建筑垃圾数量得以减少，随着装配式桥梁等构件的应用，我国传统公路工程施工方式得以全面创新，不但大大缩减了施工量，同时也使得因工程拆除等作业而形成的建筑垃圾逐步减少，减少了建筑废料的放置及处理工序，也因此而缩减了施工成本。

建筑废料在我国公路工程中的再利用具有明显的优势，因此我国政府相关部门应对此进行积极的引导和大力的支持，推行强制性的法规政策，对主动使用建筑垃圾作为建筑材料的工程项目给予一定程度的政策性补贴或奖励；重视建筑垃圾科学处理生产装备的研发，提供信息共享平台及资源使用渠道等。

在公路工程施工中对建筑废料进行再利用不但能保证工程施工质量，同时还能有效降低施工成本的投入，有利于国家资源的优化配置。因此，相关施工单位应重视建筑废料的应用问题，从而有效缓解建筑工程天然用料紧张的局面。