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建筑垃圾变身筑路材料成为技术规范 陕西交通科技创新蹚出“绿色之路”

来源:中国交通新闻网    2021-11-09 08:26:10

一场连绵的秋雨过后,陕西省西安市外环高速公路南段7标段很快复工,路基上车辆穿梭,一片忙碌景象。“这段路基填高4米,由于采用了建筑垃圾填筑,施工几乎不受雨天影响,不仅增加了有效施工期,还节省了工程造价。”7标项目经理魏振国介绍,西安市外环高速公路南段把经过专门处理的建筑垃圾用于路基填筑、边坡防护等,可消纳建筑垃圾1100万吨,减少建筑垃圾消纳占地约6000亩,减少土地开挖3000多亩,减少二氧化碳排放约7000万立方米。

此前,已经通车的西咸北环线高速公路共利用建筑垃圾再生材料约600万吨,产生经济效益10亿元。建筑垃圾在高速公路上得以重获新生,离不开陕西交通运输行业多年的科技攻关和工程实践。今年8月,交通运输部印发《公路工程利用建筑垃圾技术规范》(简称《规范》),自11月1日起施行。作为公路工程行业推荐性标准,《规范》日常解释和管理工作由主编单位陕西交通控股集团有限公司负责,这也基于该企业多年来在建筑垃圾综合利用成套技术方面取得的科研成果。

攻克关键技术 编制11项地方标准

随着我国经济发展和城市化进程加快,建筑垃圾总量与日俱增。据统计,全国每年产生的建筑垃圾超20亿吨,其综合利用率不高。建筑垃圾的妥善处理和再生利用成为城市发展需要解决的当务之急。

2013年,陕西交通控股集团(原陕西交通建设集团)决定开展建筑垃圾再生材料综合利用研究,组织众多科研院校及国内知名专家多次论证研讨后,确定了《建筑垃圾再生材料在公路工程中规模化综合利用的关键技术研究》总课题,并列入2013年度交通运输部建设科技项目,下设10个子课题进行系统研究。

课题所依托的实体工程西咸北环线项目全长122公里,75%的路基为填方路段,加工生产的约600万吨建筑垃圾再生材料应用于路基填筑、特殊地基处理、路面基层、小型预制构件等,开启了我国高速公路建设领域大规模利用建筑垃圾再生材料的先河。

经过多年科研攻关,课题组编制了建筑垃圾路用地方标准11项,攻克了建筑垃圾综合利用的关键技术,其中多项成果为全国首创。“我们首次系统地提出了建筑垃圾再生材料填筑路基的设计、施工技术及质量控制标准,形成建筑垃圾再生材料挤密桩处理湿陷性黄土地基和湿软地基的设计、施工技术;首次将砖混类建筑垃圾再生材料用于高速公路基层中并提出了相应的技术指标和标准;开发了建筑垃圾再生骨料混凝土配合比设计方法,确定了建筑垃圾再生骨料的替代率,提出了利用建筑垃圾再生骨料生产低标号混凝土技术,首次在高速公路非承重混凝土预制构件中应用。”课题组成员、西安公路研究院高级工程师徐希娟说,结合所依托工程,课题首次系统提出了建筑垃圾再生材料在高速公路工程中大规模应用的行业规范、预算定额、财政补贴、税收优惠等政策建议。

西咸北环线项目通过把建筑垃圾变废为宝,恢复垃圾场占用土地3000亩,减少土地开挖面积1500余亩,节省生石灰17万吨,节约燃煤3.2万吨,减少二氧化碳排放量4000多万立方米,产生了显著的社会和经济效益。通车6年来,西咸北环线项目采用建筑垃圾填筑的路段路况良好。

多次论证 推动行业技术规范出台

筛分出的大粒径(8至24厘米)建筑垃圾再生块料代替传统的沙砾或漂卵石,应用于软土地基处理;路面基层、底基层集料中分别掺配不同比例的建筑垃圾再生粒料替代碎石……在西安绕城高速公路扩能工程和外环高速公路南段,建筑垃圾再生材料应用于不同部位,其设计、施工、检验、验收等都有严格的技术要求和规范。建筑垃圾综合利用成套技术在陕西高速公路建设领域已臻成熟,也为《规范》的编写、出台奠定了坚实基础。

“之前因为没有这方面的行业标准,影响了建筑垃圾再生利用在交通领域的全面推广。一些省份都是小范围试验应用,或者用在小型预制构件、边坡防护等,但建筑垃圾大宗消纳主要是在路基填筑上。”《规范》编写组成员孙满成说,《规范》出台是行业的期待,对于完善建筑垃圾应用具有重要指导意义,也是社会的需要,尤其在国家提出碳达峰、碳中和目标后,是公路行业践行绿色交通、实现转型发展的重要举措。

《规范》的调研、编写历时两年,经过专家组和全国各省厅的多次讨论、修改,最终明确了建筑垃圾、建筑垃圾再生材料的分类,明确加工生产方式和技术指标,规范其应用范围;规范建筑垃圾再生材料在公路工程中应用的设计方法和指标要求;明确建筑垃圾再生材料在特殊地基处理、路基填筑、路面基层、混凝土工程中应用的技术要求、施工工艺流程、检测评定标准。

“出于环保考虑,《规范》还对建筑垃圾再生材料应用的环保基本要求进行规定,明确了不同施工阶段的环境监测要求和方式,规定其环保技术指标以及要求。”徐希娟说。

从探索到推广应用,再到推动行业技术规范出台,陕西交通人为建筑垃圾从废弃物到筑路材料的变身蹚出了一条“绿色之路”。

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