建筑垃圾在机场地基处理中的应用 赵立献

建筑垃圾在机场地基处理中的应用赵立献

摘要：在社会经济发展的影响下，我国的建筑行业规模不断扩大，我国建筑垃

圾的数量已占到城市垃圾总量的30～40%。绝大部分建筑垃圾未经任何处理便被

施工单位运往郊外或乡村，采用露天堆放或填埋的方式处理，耗用大量的征用土

地费、垃圾清运费等建设经费，同时清运和堆放过程中的遗撒和粉尘、灰砂飞扬

等问题又造成了严重的环境污染。本文总结了机场扩建工程维修机坪地基处理工

程成功应用建筑垃圾的实例，为相关的研究和类似工程提供了一定的借鉴意义。

关键词：建筑垃圾；机场地基；处理应用

引言

建筑垃圾主要有混凝土块与碎砖、沥青废料与木料、钢筋混凝土等等，最重

要的特点是成分复杂，但是却具有较强的物理力学性质，可塑性较小，尤其是混

凝土块与碎砖强度较高，如果经过破碎筛分后，可以适用于地基处理中的换填与

碎石桩等处理方式。本文在此背景下总结机场扩建工程维修地基处理工程中应用

建筑垃圾的案例，也为相关的研究和类似工程提供了借鉴意义，希冀有效提高建

筑垃圾的应用效率。

1机场地基处理工程简介

由于城市建筑规模的逐步扩大，建筑垃圾量逐步上升，大量的建筑垃圾在运

输与堆放过程中会产生粉尘与灰沙飞扬现象，导致环境问题。本文以上海虹桥机

场扩建工程为案例，分析如何将建筑垃圾应用于机场地基处理中。由于上海虹桥

机场扩建工程地质，浅部土层厚度范围不同，自上而下呈填土与黄色黏土、淤泥

质黏土和砂质粉土、局部河流与鱼塘区域等等，为了进一步减少飞机重复荷载影

响产生的地基变形现象，进一步提高地基高度的有效性，必须对机坪浅部土层进

行有效处理，确保处理后的地基能够稳定均匀且密实。经过原有厂房和民房拆迁

之后，留下了大量的建筑垃圾，根据机场地基的建设方案，我们能够看出建筑垃

圾需要运往扩建工程领域的临时废土集中区域堆放。可以有效应用这一资源，切

实减少机场施工场地内建筑垃圾的外运量，也能够有效减轻机场内部的运输压力。可以充分考虑在土基之上与山皮石垫层下增加20～30cm厚的垃圾垫层。可以将

垃圾作为垫层应用于机场地基处理，本文从以下几方面分析地基处理的时效性以

及建筑垃圾的工程特性。

2建筑垃圾的收集和管理

建筑垃圾由专人指挥机械经初步挑选、收集后运至指定地点存放。为了研究

建筑垃圾的工程特性，在试验段施工前选取不同组成和级配的建筑垃圾进行了小

面积的摊铺和碾压比较。第一、为了保证垫层的稳定性，用于地基处理的建筑垃

圾应主要由砖块、混凝土块、水泥块、砂浆和上述材料的细颗粒及素土组成，不

得含有生活垃圾、树根、淤泥和其它有机杂质；第二、经质检员及取样员送样检

测符合要求的建筑垃圾由施工单位归堆管理、标识备用，不合格的经机械解小、

简单筛分处理后重新送检，仍不合格清除出场。

3建筑垃圾在机场地基处理中的应用

对于机场的建筑垃圾，可以由专业人员指挥机械经过初步的挑选与收集，然

后运送到指定地点存放，为了进一步探究建筑垃圾的工程特性，在施工之前可以

选择不同组成的级配垃圾进行小面积碾压和摊铺比较。为了进一步的稳定性，可

以应用砖块与混凝土块、水泥块与砂浆、地基与素土构成地地基处理，其中不含

有生活垃圾与淤泥、树根等其他有机杂质。钢筋混凝土经过破碎与筛分后，具有

较强的稳定性与强度，可以提高地基的承载能力，有效减少不均匀沉降现象。夯

扩桩是埋设在护筒内夯击填料，确保填料挤压密实在桩头处浇筑混凝土形成涂装

与密室填料紧合的复合桩体，当受到夯击能量时，会对周围的土体进行明显的挤压，从而减少沉降量与土体间的孔隙，进一步提高地基的力学指标。夯扩桩填料

可以运用建筑垃圾中的混凝土碎块或者是碎砖代替。由于平原地区石料匮乏，可

以采用建筑垃圾代替石料作为夯扩桩填料，有助于节约工程造价，同时减少建筑

垃圾的堆放占地面积，有助于实现变废为宝，从而保护了自然环境，有助于提高

环境保护效率。

在地基的还田过体程中，应当确保地基还田深度约为3～5m，最重要的是挖

出具有力学性质差的土，通过分层与回填确保良好的填料压实，可以选择水稳性

好且强度高，容易压密实的填料。钢筋混凝土经过破碎筛分后，表面积小且孔隙

率大，具有良好的遇水性能。通过增加荷载时能够进一步加快土层排水与固结，

所以在实际碎石填料与换填机理过程中并没有较大的差异，只是选用了建筑垃圾

替代了碎石与矿渣等作为地基的换填料。对于天然地基或者是在地基中设置沙井

应用，建筑自身重量分级，进一步加强荷载，可以在地基建造前在场地上进行加

载预压。例如：广州的白云国际机场对试验段范围内的深层软土进行排水固结，

经过排水固结法处理后施工质量检测内容为原位测试和室内土工实验，采用专用

桁架打井机进行钻孔，并且用沙斗将装载机处接砂，根据导杆方向提升，将砂倒

入管套中的沙仓里，然后再进行施工处理。但是填料与建筑垃圾相比，也有一定

的差异，由于必须根据规定的粒径或者是级配要求。通过机械设备对混凝土碎块

进行破碎，在此过程中需要花费一定的资金，但是相比较机场地基处理效果来说，建筑垃圾的整体性能仍然要高于砂垫层与碎石垫层、矿渣垫层等等。建筑垃圾的

造价成本只需要花费水泥混凝土破碎与筛分的费用，也能够降低对碎石材料的采

购与运输成本，对于机场地基处理工程造价来说，具有极为显著的经济效果，同

时将建筑垃圾当作地基的填料也能够有效减少对环境的破坏，所以建筑垃圾可以

作为机场换填地基处理的填料。

建筑垃圾可以应用于混凝土再生领域，再生混凝土是将建筑垃圾中的钢筋混

凝土废块，通过敲碎与筛分，然后作为天然的材料使用，可以与水泥砂浆搅拌养

护成混凝土，在于骨料表面较为粗糙，所以骨料摩擦明显，但是却具有较强的保

水性与黏聚力。再生混凝土塌落度小且流动性较差，强度方面由于建筑垃圾骨料

替代率以及加工工艺、材料配合比等众多方面的因素，亟待探究和分析。所以应

当加入级配与外加剂等众多措施，进一步提高混凝土的力学特性与强度，才能够

达到与天然骨料性能相近的级别。可以在再生混凝土中结合配比添加减水剂，有

助于减少一定程度上存在的问题。由于再生混凝土孔隙率不断增加，随着渗透性

能的逐步增高，所以抗腐蚀性变差。由于再生混凝土的粉煤灰碎石桩中有一定的

使用空间，所以可以有效提高复合地基的承载能力与抗变形能力，有助于节约天

然碎石与水泥、砂等众多材料并减少煤炭燃烧，切实缓解自然资源危机现象。

结语

机场建筑垃圾经过简单的处理，在机场浅层地基处理项目中作为垫层使用，

能大幅提高地基反应模量，既解决了环境问题，又可以带来一定的工程效益。据

统计，仅机场扩建工程飞行区维修机坪地基处理工程就使用建筑垃圾33794m，

节约山皮石原材料9795m。机场建筑垃圾的工程特性与成分和级配密切相关，使

用前应根据工程特点和地质情况明确质量检测指标。国内建筑垃圾在工程中的应

用还处于起步阶段，根据有关的试验研究，经过简单处理的建筑垃圾有较好的力