建筑垃圾处理提案

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1、案由：建筑垃圾处理亟待加强提案人：张宇光提案内容：我国的城市化进程带来大量的建筑垃圾，建筑垃圾加剧了我国 城市土地、资源的紧张局面，严重影响了社会和生态环境的协调，建筑垃 圾的处理利用问题亟待解决。我们一方面学习国外建筑垃圾处理的政策和 方法，一方面，结合目前国内现状，利用强夯法施工的特点有效处理建筑 垃圾。一、存在问题（一）建筑垃圾处理现状建筑垃圾主要来源于土地开挖、破旧建筑材料（使用过的建筑材料）、 道路开挖和建筑施工工地。主要包括混凝土、砖、钢材、木头、以及玻璃、 塑料等等。其中金属、塑料、木材等较容易回收利用，但需要合适的技术 手段将金属、木材、塑料等分离出来。建筑废物主要以废旧混凝土

2、和废旧 砖瓦为主。调查显示，2006-2008年陕西省每年建筑垃圾排放量平均约5634 万吨，西安每年超过3500万吨，约占全省的65%左右。随着“大关中”以及陕西的大发展，按照现在建筑垃圾产生的状况进行 测算，陕西平均每年将达6000万吨， 按照每填埋1万吨建筑废弃物占用 1亩土地计算，西安每年产生的建筑废弃物需占用2000多亩土地。” 在西安市绕城高速以外，目前环形分布着18座建筑垃圾消纳场。未来 3到5 年，西安市将完成三环以内187个城中村的改造。“建筑垃圾总量 只增不减，而填埋场容量越来越小，从节约土地、减少环境污染的角度出 发，推进建筑垃圾的综合利用毫无疑问是长远发展方向。然而，目

3、前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，露天堆放或填埋，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 重的二次污染。废旧砖瓦废旧混凝土（二）建筑垃圾堆放与填埋的危害建筑垃圾堆放与填埋不仅大量侵占土地；而且，污染水体、大气和土壤, 并且更难消解；同时，严重影响市容和环境卫生。有专家认为，建筑垃圾 最大的风险在于其占用了大量土地。未来20年，中国的建筑垃圾增长会进 入高峰期，将直接加剧城市化过程中的人地冲突。建筑垃圾中的胶、涂料、油漆不仅是难以降解的高分子聚合物材料，还 含有有害的重金属元素。这些废弃物被埋在地下，

4、会造成地下水的污染， 直接危害到周边居民的生活。（三）建筑垃圾再利用情况西安建筑废弃物资源利用率只有 2%，而欧盟国家每年资源化率超 过 90%，韩国、日本已经达到 97%以上。我们不禁要问：西安建筑垃圾资 源化率如此之低，是技术跟不上吗？西安建筑垃圾在工业化生产和应用方面的技术还有一定差距，但目前 的问题不在于建筑垃圾的处理技术上；西安建筑垃圾资源化利用在基础回 填、再生混凝土及制品方面，已经进行了有效的研究和实践应用，尤其是 建筑垃圾再生砖技术，已基本趋于成熟，产品在大量工程中的应用已有四 年之久，效果良好；建筑垃圾处理装备的研发和生产也基本能够满足目前 实际的需要陕西建筑垃圾企业有21

5、家，分布在西安、宝鸡、渭南、汉中、安康5 城市。产品包括地砖、实心砖、多孔砖、空心砖等6 类。而在庞大的建筑 垃圾年均数量面前，陕西年利用建筑垃圾能力共计69.47 万吨，偌大的西 安也只有 23.42 万吨。西安建筑垃圾再利用产业发展如此缓慢，问题究竟 出在哪里，主要问题在于我们政策的引导与落实上。由于缺乏政策的支持， 建筑垃圾资源化根本开展不起来，有再好的技术也无用武之地。 ”建筑垃圾的处理和利用是一个系统工程，涉及到产生、运输、处理、 再利用各个层面，只有所有的环节统一管理、协同配合、有效联动，才能 形成一个闭合的建筑垃圾处理链，真正实现建筑垃圾的再生利用。目前， 西安在这些产业链上，实

6、际上是孤立、脱节的目前，业界在期待国家出台可供操作的实施细则，一些企业也跃跃欲 试。然 而建筑垃圾再利用的春天是否就要来到，仍未可知。与通常“资源化率不足5%”的说法不同，北京建筑工程学院建材实验 室主任陈家珑教授给出的数据是，我国实际建筑垃圾资源化利用率不足 1%，且目前主要的处置方式是填埋与堆放。目前，全国有近 20 家建筑垃圾再利用企业，在没有政府额外补贴的情 况下，生产再生制品的企业基本都是亏本或勉强维持，没有发展的动能。（四）、我国建筑垃圾处理存在的困境1. 标准体系和法律法规不完善,各部门间责权不够明确，一些已有的政策并 不能很好地落实,没有在建筑垃圾源头实施削减策略。2. 政府扶

7、持力度不明显，价格优势不突出。建筑垃圾再生建材价格优势不 明显，甚至在某些中小型城市，再生建材的价格高于普通建材。由于存在 建筑垃圾再生建材价格和性能的劣势，工程建设方并不乐于选择再生建材， 则政府配套的税收优惠政策也难以发挥作用。加工制造者获利很少，所以 对建筑垃圾的利用很难持续发展3. 建筑垃圾再生利用技术水平低，产品的附加值太低 现在除了对废弃旧钢材回炉利用的附加值比较高外，其他几种利用方法所得产品的附加值都很低，不利于建筑垃圾的长期利用。二、几点建议（一）学习国外建筑垃圾处理政策和方法 日本人将建筑垃圾视为“建筑副产品”，十分重视将其作为可再生资源 而重新开发利用。比如港埠设施，以及其

8、他改造工程的基础设施配件，都 利用建筑垃圾作为再循环的石料，代替相当数量的自然采石场砾石材料。日本对于建筑垃圾的主导方针是：尽可能不从施工现场排出建筑垃圾； 建筑垃圾要尽可能重新利用；对于重新利用有困难的则应适当予以处理。美国政府的超级基金法规定“任何生产有工业废弃物的企业，必 须自行妥善处理，不得擅自随意倾卸”。该法规从源头上限制了建筑垃圾的 产生量，促使各企业自觉寻求建筑垃圾资源化利用途径。在荷兰，目前已有 70%的建筑废物可以被循环再利用，但是荷兰政府希 望将这一比例增加到 90%。因此，他们制定了一系列法律，建立限制废物 的倾卸处理、强制再循环运行的质量控制制度。总体来讲，上述这些国家

9、大多施行的是“建筑垃圾源头削减策略”，即 在建筑垃圾形成之前，就通过科学管理和有效的控制措施将其减量化；对 于产生的建筑垃圾则采用科学手段，使其具有再生资源的功能。（二）、建筑垃圾处理有效途径与强夯法施工结合 综合以上现存的建筑垃圾回收再利用的种种困境，非常有必要加大建 筑垃圾再利用的研究，研发一些技术简单高效利用的方法，在解决建 筑垃圾产生的一系列问题的同时也能创造社会和经济效益。根据目前的现状可以考虑采用强夯法施工消化处理大量建筑垃圾，使建 筑垃圾变废为宝。1、利用强夯法或强夯置换法进行地基处理的特点强夯法具有设备简单，施工便捷，适应范围广，节省材料，降低投资， 工期短等优点，已被实践证明

10、是一种较好的、行之有效的地基处理方法， 在新的工程中，用建筑垃圾做骨料，强夯处理地基。把骨料打入后，既能 够提高地耐力，又降低处理成本，有效利用建筑垃圾。强夯法具有以下优点：一是对填料粒径要求不是特别严格。强夯施工的骨料粒径可达到400mm500mm，据我们挖填时的回测观察， 400mm500mm砾料经强夯夯实后已大部分击碎与周围的土结合为一体。二 是在高填方中，用强夯夯实地基，由于其影响深度较深，可加强填料与原 地面之间的结合。2、相关规范 关于建筑垃圾处理地基的强夯，国内没有适用的相关规范。目前可依据 建设部2004年第218号公告，关于发布建设部推广应用和限制禁止使用 技术的公告中，一是

11、将“强夯法处理大块石填土地基”列为推广新技术。其主要技术性能特点为“适用于填料粒径大（最大可达800mm ）的高填土 地基分层强夯地基处理”。分层的厚度根据工程实际情况，参照表一强夯加 固块石土有效加固深度预估值确定，适用于大面积、大块石高填方地基， 如开山填谷、开山填海、机场和道路工程。二是新型桩锤强夯（置换法） 地基处理技术，采用柱形锤（锤底面积1m2左右，锤高23m,锤重10151）, 落高1520m，当夯锤着底深度接近相对硬层，分层夯填建筑垃圾或块石、 碎石或原场地土等，再采用柱形锤和普通夯锤夯实，最后用普通夯锤满夯， 形成夯实柱体复合地基。处理深度可达1015m，承载力增幅50150

12、%。由以上规范可看出，采用强夯法处理建筑垃圾，用建筑垃圾做骨料， 粒度可以适当增大800 mm，处理深度较大，承载力也可大副提高。3、相关施工经验（强夯在喀斯特地貌的应用） 建筑垃圾的强夯处理，可参照岩溶漏斗、岩溶洼地和地面塌陷的处理， 主要是对原有泥岩充填物的加固处理，即根据充填物厚度的不同，进行不 同能级的填料强夯处理。 当充填物厚度在0-5m的，采用4000kN.m能级进行施工； 当充填物厚度在5-7m的，采用6000kN.m能级进行施工； 当充填物厚度在7-8m的，采用8000kN.m能级进行施工； 当充填物厚度在8-10m的，采用10000kN.m能级进行施工；当充填物厚度在大于10

13、m的，可参照下表强夯加固块石土有效加固深 度预估值（m）进行能级选定，或采用分层强夯法处理； 强夯加固块石土有效加固深度预估值（山）单击夯击 /（KNm）填土地基原状土地基块石填土1000200030003.0 5.040005.050005.0 6.060006.0 7.080007.0 8.0100008.0-101200010-111500011-122000012-17说明：该表格有效加固深度是填土比例为土石混合比7：3范围内，石 料粒径为800mm以内，且500-800mm石料不能超过全重的30%，通过大量 试夯及工程夯检测数据得出。对于超高填土场地（填土深度17m范围），不宜采用高

14、能级、超高能 级强夯处理，宜采用能级较高的分层强夯处理方法。高能级和超高能级强 夯适用于处理一次性回填17m范围以内厚度的填土地基（最终强夯处理深 度，因土质不同需根据现场试夯所决定）。（三）、强夯法处理建筑垃圾的施工方法1、施工准备工作施工前应熟悉施工图纸，理解设计意图，并且进行现场实地考察，确 定:a建筑垃圾回填比例，（在强夯置换施工中，垫层材料和置换材料土石 比为3：7时，既可满足置换墩的强度要求，也可满足透水性要求）b建筑垃圾分层回填高度，建筑垃圾回填粒径。c 施工前必须通过试夯选择施工参数，包括以下几个方面：夯击能、 次数与遍数、有效的强夯深度、主要夯击间歇时间、夯点布设及强夯范围

15、等。2、施工要点(1) 粒径控制：对建筑垃圾中的许多废弃物进行分拣、剔除或粉碎。 对于粒度小于300mm的废弃建筑混凝土和废弃砖石，可用做骨料，直接用 于桩基填料、地基基础；对大块混凝土根据需要的粒度等级，可利用移动 式或半移动式设备进行破碎，破碎后与土方一起回填。(2) 夯点位置和夯距： 强夯夯点布置形式可根据基础形式、地基土类型和工程特点等因素，选用正方形、等腰三角形等形式。夯点间距宜为锤径的1.2倍-2.5倍， 低能级时取小值，高能级及考虑能级组合时取大值。(3) 夯击遍数：夯击遍数一般通过每夯坑的夯沉压缩量、土质条件和 计算沉降要求来确定。土体压缩层越厚，土的颗粒越细，含水量越高，夯

16、击的遍数越多；目前，我国已实施地基处理强夯控制标准。为了更好地确 保强夯质量，每夯点的夯击遍数依据最后2击的平均夯沉量不大于建筑 地基处理技术规范中的指标控制来确定。(4) 强夯施工工艺设计应根据地基土类型、地基处理要求及经济技术 比较，采用点夯、满夯的工艺组合。强夯施工工艺流程详见下图。强夯施工流程图三、成功案例（一）、滕州盛隆公司98万吨/年焦化技改项目（1）本工程是 2010 年山西金宝岛基础工程有限公司在山东滕州盛隆 煤焦化有限责任公司 98 万吨机焦、10 万吨甲醇项目地基处理。该工程厂址 地质条件最突出特点为回填土较厚，回填土成分复杂，且局部存在大量建 筑垃圾，地下水位埋深很浅。（

17、2）该工程采用强夯置换法处理，采用6000kNm能级强夯置换，采用 柱锤进行主夯。夯锤重约37吨，底面直径为1.5m。主夯车采用50T夯机。 满夯采用12-15吨夯锤，底面直径为2.5m，夯机采用15-25T夯机。通过大夯击能夯击地面，达到一定的夯沉量以后，在夯坑内回填建筑 垃圾等填料，反复进行上述工艺，直至满足最后夯沉量要求，将软弱土层 挤密，在夯点处形成柱体。1）点夯置换填料选用的建筑垃圾，粒径为 500mm 以内，且粒径 300-500mm 建筑垃圾不能超过全重的 30%，采取边夯边填的办法，根据夯沉量确定填料 量及填料次数。强夯置换深度为 5m.2）满夯时表面铺500mm厚建筑垃圾后再

18、夯，粒径30-200mm。其中满夯应当 保证搭接超过 1/5。（3）处理结果该工程质量达到了设计及合同要求的质量标准，满足了发包人的特定 要求，地基承载力fak$250kPa,经第三方通过高限检测法检测，实际地基 承载力平均达到 350kPa。实际经验表明，强夯置换法对有效利用建筑垃圾、处理软弱地基、河 塘及古河道地基都是比较理想的处理方法。（二）、西安中海国际社区 78号地别墅区组团三项目1.1 地质概况西安中海国际社区78号地别墅区组团三项目共占地约55000m2,由26 栋别墅组成。场地地层为： 杂填土主要由砖瓦块、混凝土块、建筑垃圾组成。分布及土性不均, 平均厚度约 2m。 层为黄土，

19、其承载力特征值为110kPa。场区除个别楼为II级湿陷性黄土外，其余各栋均为I级非自重湿陷性 黄土。地下水位埋深1218m。1.2 设计要求（1）消除起夯面下5m深度范围内湿陷性黄土的湿陷性。（2）对杂填土进行密实处理，使其能满足建筑物地基持力层的受力要 求，保证杂填土的均匀性和密实度，要求处理后的地基承载力特征值不小 于 150kPa。为确定强夯法施工工艺的可行性，并为大面积强夯施工确定相关参数， 于2008年12月先后在场地里进行了试夯施工，以确定强夯法的可行性， 为后期工程施工提供参数。2 试夯施工1. 场地整平，测量夯前场地高程，工程普探及含水率测试。2. 夯点布置。采用夯点中心距为4

20、.5m的正三角形布置，夯击遍数12 遍，主夯击数812击，满夯23击。3. 施工机具和施工能量。本次试夯采用配置自动脱钩器的25T履带吊， 锤重20T，主夯能量为2000kNm,满夯能量为800 kNm。4. 终夯条件：（1）主夯：每夯位依次连续夯击数不小于9击,每夯位最 后两击的平均夯沉量不大于5cm，夯坑周围地面不致出现过大的隆起。（2） 满夯：夯印互相搭接1/3，满拍一遍。3试夯施工分析1. 夯沉量分析 结合该场地杂填土分布不均，地下情况复杂等可得出以下结论：试夯区主夯点夯沉量普遍偏大，主因是该场地地层含水量大，土质疏松所致。 夯点处有砖渣或浅基础时，夯沉量小，最后两击平均夯沉量小于等于

21、或略 大于10cm；否则则远大于10cm。这说明采用强夯置换，则使夯沉量大大减 小。2. 场地土层含水率对强夯工艺的影响 308#楼试夯施工前，为解决夯点夯沉量偏大和防止满夯时出现“橡皮土”，试夯区清理并平整场地后，回填1m厚的建筑垃圾，试夯结果表明： 通过强夯置换处理，全部夯点最后两级平均夯沉量W10cm，没有出现“橡 皮土”。强夯处理后，地基土承载力，压实度，湿陷系数等指标，通过检测均 满足设计要求。4强夯施工方案 通过该场地强夯置换法地基处理的的实验，用建筑垃圾作为置换材料 的方案是可行的。据此，提出该项目地基处理方案。大面积强夯施工前，利用场地大量杂填土作为回填材料，在自然地面 上铺设

22、不小于lm厚度的杂填土，将强夯法地基处理改为强夯置换法地基处 理，这样既消纳了场地内大量的杂填土和建筑垃圾，又达到了地基处理的 效果。强夯施工控制指标：主夯能量2000kN.m及满夯能量800kN.m不变，夯 间距4.5m不变，主夯击数812击，最后两级平均夯沉量W10cm；不出现 橡皮土；不致提锤困难。强夯施工结束后，由第三方检测单位进行检测，结果表明地基处理后 均满足设计及规范要求。5经济比较分析该项目约有44000m2的场地，杂填土平均厚度2m，内含大量砖块、混凝 土块等建筑垃圾。如果采用常规地基处理，需要挖运88000m 3出场地，耗费 264万元；且额外增加回填厚度3m，回填1200

23、00，耗费300万元；强夯 置换施工及检测费用约200万元，其他工艺估计约需700万元左右，采用 强夯工艺处理可为甲方节约最少1000余万元。（三）、强夯法处理建筑垃圾的优势面对日益严重的建筑垃圾乱堆乱放现象，急需学习国外一些国家的经 验，制定和完善想关法律规范，实施一些优惠政策，从源头上开始治理。根据目前现状，急需和工程建设结合起来，在拆除时就考虑在保证工 程质量的条件下，根据工程的实际情况进行具体分析，要求建设单位或施 工方必须采取有效再利用和减量化处理的办法。强夯法是地基处理的重要方法之一，其施工简单，费用低，可适用于 多种土质，在石油、化工、电力等领域有广泛应用。在建筑垃圾处理方面 强夯法具有较大的优势和操作空间，能够有效利用建筑垃圾，使建筑垃圾 变废为宝。采取强夯法施工一方面能够有效处理和利用建筑垃圾，减少资源占用 和环境危害，一方面还能够降低或减少土石方的添加比例，在很大程度上 降低工程成本，同时，还能较大程度上提高地基的承载能力，有较大的社 会效益和经济效益。可谓一举多得，多方受益。