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1、建筑垃圾细粉料流态填筑材料技术规范(拟更名:建筑固废和工程泥浆再生流态填筑技术规范)编制说明一、工作简况(一)任务来源根据上海市市场监督管理局关于下达2022年度第四批上海市地方标准制修订项目计划的通知(沪市监标技2022524号),由上海市建筑科学研究院有限公司负责组织上海市地方标准建筑垃圾细粉料流态填筑材料技术规范的编制工作,从节约资源、保护环境、保证工程质量、破解装修垃圾综合利用难题的角度出发,对建筑垃圾再生流态填筑的术语和定义、分类和标记、原材料、要求、试验方法、填筑工程设计、生产制备与质量检验、填筑工程施工、填筑工程验收等进行规定。(二)预期的社会经济效果1、为本市建筑垃圾资源化利用
2、提供技术支持和标准依据根据2021年上海市环境公告,本市装修垃圾和拆房垃圾的申报总量达到750万吨。众所周知,装修垃圾的成分复杂,约有十几种组分混杂在一起,含废砖、石屑、粉末、废砂浆、碎玻璃、碎陶瓷、灰土、纸、塑、布、纤维、木屑、废保温材料、废石膏、轻质砖、加气块等。为了处置这些装修垃圾,全市“十三五”期间建成了12座规划设施和15座市场化设施。目前这些处置设施已陆续投入运行,但是,实际运行效果不尽人如意,突出问题是装修垃圾分选出的粗细骨料出路困难。这些问题通过人大代表、市容绿化管理单位等渠道向住建委、交通委等应用端进行了反映。通过对建筑垃圾处置企业的实地调研,发现如果没有实实在在的技术措施和
3、政策措施,难以解决装修垃圾骨料出路难的问题。例如,市城投公司投资运营的、作为全市装修垃圾托底保障的老港项目,由于装修垃圾再生骨料缺乏利用渠道,不得不停产;浦发集团投资运营的浦东建筑垃圾处置点,装修垃圾骨料大部分在场内堆存,少部分外运,用作临时性场地平整、制砖利用;北建工投资运营的宝山区装修垃圾处置点,30%骨料用于制砖,70%外运至外省市消纳。装修垃圾骨料出路难的主要原因是质量问题,含有较多的玻璃、陶瓷,一定量的泥粉、轻物质等,不能满足混凝土和砂浆用再生骨料国家标准要求,在本市道路和房建工程中都受到限制,其中细粉料的出路尤其困难。目前生产免烧砖是唯一的资源化利用途径,但是免烧砖的强度较低,主要
4、用于建筑围墙、下水道客井砌筑等。由于本市建材企业产业结构调整力度很大,砖厂数量较少,消纳能力有限。据上海建材协会墙材分会的数据,全市水泥制砖总产量为200万立方,主要利用废弃混凝土再生细骨料,并且最多只能消纳130万吨再生骨料,仅占装修垃圾骨料总量的25%左右。本标准提出的建筑垃圾流态填筑料,又称可控低强材料CLSM,是国外发达国家处理大宗低值固废的主要利用途径。美国混凝土协会(ACD建议,只要在使用之前经过检测合格,任何可再循环利用的粒化材料都用作CLSM中的骨料。流态填筑料主要应用场景是市政沟槽、城市管廊、基坑肥槽等回填工程,应用量大面广。流态填筑料的特点是强度要求较低,一般是l-5MPa
5、,流动性要求较高,能够自行流入到传统材料难以到达的部位,克服了回填工作面狭小、机械和施工人员不能进入的施工难题。根据测算,上海每年市政管沟管廊、基坑肥槽回填量达400万方以上,具有500万吨再生骨料的消纳能力,几乎相当于目前全市装修垃圾再生骨料的总量。本标准编制单位已具有一定的技术积累,完成一些工程应用案例。例如,上海城建物资公司利用工程泥浆制备流态填筑料,完成龙吴路、共江路、武宁路等数项排水管沟槽回填示范工程,流态填筑料的应用量约1.5万立方米;上海市建科院、北建工上海分公司、上海啸领公司、上海至真市政材料公司、上海美创材料公司等单位,利用装修垃圾细粉料配制流态填筑料,完成云南白药上海国际中
6、心项目(北京三建总包)、嘉定未来城市工程(中建二局总包)的基坑肥槽回填示范工程、青浦区夏阳街道雨污混接改造工程(华建建设总包)的管网回填,流态填筑料的应用量约2.5万立方米。在政策层面,有关管理单位也在研究,对于市政管道下部空间狭小、人员设备难以展开施工的部位,为了保证工程质量,研究制订强制性使用流态填筑料的政策。总之,由于装修垃圾的特有组分,其生产的再生骨料的质量尚不能满足国家和本市“混凝土和砂浆用再生骨料”标准要求,在道路和房建工程应用、外运处置均有难度。立足于建筑垃圾本地产生、本地化消纳利用的市府57号令的总原则,本标准提出制订一项装修垃圾新的资源化利用技术标准,相信在科研攻关、工程应用
7、、标准制订和政策支持下,装修垃圾再生骨料的出路难题将得到破解。2、具有明显的节能减排效益装修垃圾和拆房垃圾综合利用具有资源综合利用、节能减排节地的重要意义。与天然砂石骨料相比,每吨装修垃圾再生骨料的生产能耗降低0.46kgce,减排1.06kgC2如果将全市每年1000万吨的装修垃圾和拆房垃圾全部综合利用,可产生节能4600吨标煤,减排1.06万吨CO2的间接节能减排效果。并且,按堆存4000吨建筑垃圾需占地1亩计算,节约土地2500亩,因此,节能减排、节约土地成效显著。(三)标准主要起草单位本标准主要起草包括科研单位、设计单位、施工企业、检测机构、大专院校、建筑垃圾资源化处置企业、建材生产企
8、业等(四)主要工作过程标准编制组先后开展了国内外标准和技术文献资料收集、建筑垃圾处置企业调研、专题会议、试验验证、示范生产和工程应用等方面工作。工作内容包括:1、资料收集与研究标准编制组较为全面地收集了建筑垃圾研究开发技术资料,以及国内外相关技术标准,包括四川省工程建设地方标准预拌流态固化土工程应用技术标准DBJ51/T188-2022.中国工程建设标准化协会标准预拌流态固化土填筑技术标准T/CECS1037-2022、中国市政工程协会标准流态填筑料回填工程技术标准T/CMEA322023、北京市岩土工程协会标准预拌流态固化土(PFSS)填筑工程标准T/BGES001-2018.北京市地方标准
9、建筑垃圾再生回填材料应用技术规程(征求意见稿)、中国工程建设标准化协会标准建筑垃圾再生细骨料回填材料应用技术规程(征求意见稿)、中国工程建设标准化协会标准建设工程用自密实固化土填筑技术规程(征求意见稿)等。2、国内建筑垃圾流态填筑典型工程案例调研北京、四川、上海、南京、天津、深圳等省市在建筑垃圾(含装修拆除垃圾细骨料、工程渣土、工程泥浆)流态填筑有较多的工程应用案例,部分工程案例见表1所示。表1建筑垃圾流态填筑典型工程案例地区/单位流态填筑工程案例、基本情况、使用效果北京市/北京波森特岩土工程有限公司北京城市副中心地下管廊基槽回填、中国某历史档案馆基槽回填、北京环球影城文旅度假区基槽回填、北京
10、冬奥立方地下冰场建设项目基槽回填、协和医院转化医学综合楼主体项目基槽回填、北京新机场临空经济区综合管廊、首都大酒店工程基槽回填、国家体育馆2022冬奥改建项目基槽回填等30多个项目,采用工程渣土为主要原料制备流态固化土,总计超过50万方。北京市/北京建工资源循环利用有限公司怀柔科学城产业转化示范项目升级改造-C栋工程项目肥槽回填,肥槽宽2.4米,深约7米,四周环绕长度约300米。采用建筑垃圾细粉料为主要原料制备再生回填材料,型号1.0MPa,自卸施工,于2022年79月施工,共使用约6000方。金盏乡长店组团定向安置房三期项目肥槽回填,肥槽宽0.8-1.2米。采用建筑垃圾细粉料为主要原料制备再
11、生回填材料,型号0.8MPa,泵送施工,于2022年1-5月施工,共使用约3000方。海淀区西北旺镇亮甲店村项目房心回填,采用建筑垃圾细粉料为主要原料制备再生回填材料,型号0.8MPa,泵送施工,于2022年7-9月施工,共使用约2000方。北京市轨道交通昌平线南延工程项目的地下结构外侧防护。采用建筑垃圾细粉料为主要原料制备再生回填材料,型号0.6MPa,泵送施工,于2022年7-12月施工,共使用约6000方。四川省/四川三合利源环保建材有限公司成都天府国际机场航站区基槽流态固化土回填,采用工程渣土制备流态固化土。该工程的基槽流态固化土填筑针对天府国际机场工程的需要和岩土特性,就地取土,掺入
12、专用的高效岩土固化剂,通过独创工艺和特殊机械进行拌合均匀,形成具有大流动性的混合料,通过泵送施工或者自主卸料,现场无需振捣浇筑,硬化后形成具有一定强度、高水稳定性、低渗透性和保持长期稳定的流态固化土。流态上的无侧限抗压强度设计值为:3d不小于0.3MPa,7d不小于0.5MPa,28d不小于0.8MPa。生产流态固化土的控制参数:灰土比(固化剂:干土质量)不低于0.15,拌合物湿容重不低于1700kgm3固化土拌合物坍落度控制在220mm20mm,可泵送施工,浇筑时无需振捣。东安湖体育公园跳水游泳馆主馆场室内回填,采用工程渣土制备流态固化土。该项目属室内框架结构内回填,利用预拌流态固化土自流平
13、、自密实优点,并有效克服了当地膨胀土的不利因素,以泵送、溜槽与直放相结合的方式,根据工地现场状况采用多点多面、分仓分层的方法,连续12天不间断作业,完成了近30000立方米的回填量,大幅缩短了主场馆室内回填的施工周期,有力地推动了该项目的顺利建设。本次流态固化土的大量应用,相比与原计划的砂石回填节省了一半以上的施工工期,节约了大量的天然砂石资源。既为相关各方创造了良好的经济效益和环保效益,又解决了狭窄、不规则空间回填的工程痛点,同时还大幅度降低了沉降等回填引起的质量风险。眉山东部新城起步区三中心一基地项目基槽回填,采用工程渣土制备流态固化土。在本项目回填分项施工中,有效解决了沿湖地下室防水问题
14、、回填后沉降问题、独立基础及肥槽狭窄面机械人工无法回填夯实问题、快速节约工期等问题。在回填中,大量采用直放、泵送方式,连续作业,快速施工。流态固化土的初凝时间控制在1224个小时左右,为下一步施工创造了良好的条件。在有限的时间内,大量的节约了人力、机械以及工期,为甲方提供了充分的作业面。上海市/上海啸领环保公司、北建工云南白药上海国际中心项目。项目基坑肥槽回填,肥槽宽度0.8m,采用建筑垃圾细粉料为主要原料,坍落扩展度达70Omm以上,满足施工LOMPa的要求,浇筑Id可上人作业。采用泵送结合溜槽施工,于2023年4-5月施工,共使用约5000方。嘉定未来城市工程。该工程空余场地面积狭小,建筑
15、固废流态料自密实浇筑在地下二层,钢筋网后浇带的下面。由于钢筋网密集,根本无法用土方、砾石砂回填。该工程的浇筑的点位较少,无法人工振捣、推平,需要流态料自动流淌至20米以外的部位。流态填筑于2023年10月开始,预计2024年10月结束,总计约填筑2万立方。该工程采用装修垃圾细粉料为主要原料,坍落扩展度达70Omm以上,Id强度达到03MPa以上,浇筑Id可上人作业,满足设计要求28d强度LoMPa以上。上海市/上海城建物资公司徐汇区雨污水管改造工程沟槽埋管回填,采用工程泥浆为主要原料,龙吟路的泥浆来源为银都路地下连续墙废浆,使用泥浆量40m3;龙吴路华济路的泥浆来源为机场线3标泥水盾构废浆,使
16、用泥浆量40m3,总回填量64m3;港城广场建设项目(08-1地块)建筑肥槽回填,采用表观密度1350kgm3以上的工程泥浆为主要原料,坍落度扩展度达65Omm以上,泌水率小于5%,浇筑3d可上人作业,28d强度达0.3MPa,总回填量约5400m3,使用泥浆量约5100m3;杨浦区江浦社区D-05块地建筑肥槽回填,采用工程泥浆为主要原料,坍落度扩展度达70Omm以上,总回填量约300m3,使用泥浆量约280m3o上海市/上海隧道工程有限公司上海市龙吟路(华展路-华济路)道路大修工程。本工程为徐汇区雨污水整治项目,为新建DN800污水管道工程。该工程位于徐汇区华泾镇,沿龙吟路自南向北敷设,南起华展路一龙吟路路口,北至华济路一龙吟路路口。龙吟路新建DN800污水管道约406m(管内底埋深4.07m-4.82m),接