水泥钢渣道路基层绿色施工方法创新

【摘 要】文章通过工程实例，阐明了钢渣替代砂石集料开展道路工程绿色施工的意义，并进行工程现状调查，运用PDCA循环、统计技术等科学方法进行QC攻关，创新出一种水泥钢渣道路基层绿色施工新技术。该技术不但避免开采石料对生态环境造成破坏，缓解城市的环境污染，而且成本低廉，就地取材、低碳环保，节省长途运输费用，取得了显著的社会、技术和经济效益。它对工程建设保质量、增效益、鼓励技术创新和倡导绿色施工具有重要且现实的意义。

【关键词】绿色施工；钢渣；道路基层；攻关与创新

【中图分类号】U416.214 【文献标识码】A 【文章编号】1674-0688（2017）06-0024-04

0 前言

住建部发布的《绿色施工导则》中定义绿色施工为工程建设中，在保证质量、安全等基本要求的前提下，通过科学管理和技术进步，最大限度地节约资源与减少对环境有负面影响的施工活动，实现“四节一环保”（节能、节地、节水、节材和环境保护）。绿色施工作为建筑全寿命周期中的一个重要阶段，是实现建筑领域资源节约和节能减排的关键环节。

钢渣是一种炼钢工业中产生的废渣。我国是钢铁生产大国，同时也是钢渣排放大国。目前，约有70%的钢渣处于堆存和填埋状态，造成环境污染并占用了大量土地资源，如何科学、合理地将钢渣变废为宝应用于工程建设中是循环经济学面临的课题，是钢铁、建材可持续发展的需要，同时也是绿色施工、绿色建材的体现。如何将钢渣替代部分砂石集料有效地应用到路面工程建设中，一直是道路工程绿色施工中的棘手难题。

开展工程建设QC小组活动作为全面质量管理中的重要一环，是一种解决工程建设一线实际问题，增进工作现场活力，改善和提高工作质量的有效活动。

1 工程背景

防城港是广西北部湾经济区的核心城市之一，是国家重点布局的钢铁能源基地，目前主要有两大钢铁冶炼厂。随着炼钢产业在防城港市的迅速发展，年排废渣量达到了70万t，占用了大量土地堆存，防港公车镇冶炼厂废渣堆放占地已达约20万m2（300亩）以上。近年来，钢渣产量进一步提高，钢渣利用率严重不足，钢渣应用处理形势严峻，需求迫切。目前，防城港大开发建设已达到一个新的高度，砂石材料逐年减少，部分地方已着手治理开山采石带来的危害，砂石材料的市场供不应求，急需寻找另外的建设材料以满足建设需求。

广西华业建筑工程有限公司承建的防城港市钢铁基地产业园配套道路工程及防城港市中心区“三横二纵”路网工程等项目，距离防城港市盛隆钢铁冶炼厂为100～600 m不等，路面基层设计均为水泥稳定碎石基层。该公司与广西建设职业技术学院开展校企合作，成立了校企QC攻关小组，通过运用PDCA循环、统计技术等科学方法进行攻关，在该道路工程项目施工中创新出一种利用钢渣代替砂石材料的施工技术，以解决目前遇到的市场砂石材料的短缺、开山采石带来的环境影响，施工成本过高等问题。该技术有效地保证了施工质量，减少了运营维护成本，对工程建设保质量、增效益、倡导绿色施工都具有重要且现实的意义。QC小组活动成果获得了“2017广西工程建设优秀QC小组成果一等奖”，该成果也在其他有关项目施工中得到了成功应用，具有较好的社会、技术和经济效益。

2 技术攻关简介

2.1 选择课题，确定目标

2.1.1 选择课题

课题选择见课题分析评价表（见表1）。

QC活动选择课题为“道路水泥稳定钢渣混合料基层施工方法创新”。

2.1.2 目标的设定

根据工程实际情况结合规范要求，研究出一种水泥稳定钢渣-碎石基层混合料施工技术。设定以下活动目标值（见表2）。

2.2 方案提出并确定最优方案

2.2.1 方案提出

QC小组召开头脑风暴会议，从技术特点、经济合理性、可操作性、使用周期方面提出3种方案。方案1：道路传统水泥稳定碎石基层施工；方案2：道路二灰稳定碎石基层施工；方案3：道路水泥稳定钢渣混合料基层施工。

2.2.2 确定最佳方案

QC小组成员从多角度、多方位考虑，利用方案分析矩阵图、方案评分表等统计工具 对以上3种方案进行对比分析，最后一致认为方案3在技术可行性、操作难易度、经济合理性等方面更具优势。对此，我们把方案3——道路水泥穩定钢渣混合料基层施工作为可行方案。

通过试验论证，我们从进度、质量、安全、成本等控制要素对可行性方案展开分析，配比方案选定后， QC小组从原材料选择、混合料拌和、运输与摊铺、压实与养护对方案3进行了细化并最终确定了最佳方案。

2.3 制定对策、实施对策

根据QC活动PDCA循环要求，按“5W1H”的要求制成对策措施表（见表3），对照目标逐一实施对策。

2.3.1 原材料采购、检验及拌和

10～30 mm碎石向防城长龙坳石场直接采购，采购红水河牌P.O42.5华润水泥普通硅酸盐水泥，材料分类堆放，做好水泥防护措施。现场取样送到南宁某检测有限责任公司钢铁基地试验室进行原材料检验。检验结果如下：钢渣集料筛分试验、级配碎石筛分试验、水泥物理性能检测等全部合格，符合施工规范要求。

集料在使用前充分淋水焖料，在2个集料储料仓上方安装筛网，去除不符合要求的颗粒，根据运距、天气情况调整钢渣、碎石的含水量，每天上、下午根据现场钢渣、碎石含水量调整现场配合比，以保证混合料拌和达到最佳状态。

2.3.2 水泥稳定钢渣-碎石基层施工技术

（1）摊铺与找平：①在铺筑水泥稳定钢渣混合料基层前必须进行恢复中线测量，每10 m测一个中桩，并在路面边缘外设指示桩，洒水湿润底基层。②将拌和好的混合料，按松铺厚度均匀地摊铺，其松铺厚度为压实厚度乘以松铺系数。③根据两边指示桩确定纵断面标高，钉桩，挂线，指挥摊铺机进行摊铺，人工找平，注意构筑物的四周要摊铺到位。

（2）压实与养护：①对摊铺整形后的水泥钢渣-碎石混合料应抓紧有利时机，控制其含水量在±2%最佳含水量范围内，且在水泥初凝前碾压成活。②首先用12 t压路机由两侧向路中心静压2遍，然后用25 t压路机振动碾压。当压路机碾压时，必须从两侧开始，轮印重叠，逐次压向中心，以保证路拱不致偏移，压完路面全宽时，即为1遍，碾壓不少于3遍，至无明显轮迹，压实度达到规定要求≥97%为止。③碾压时根据路面宽度及压路机重轮宽度和轮距，按照以上碾压方法进行布置，力求避免每碾压一遍中的多次重复，以做到碾压均匀，强度一致。碾压时，压路机应缓起慢行、稳停，速度要均匀地行驶。④压实成活后应立即洒水（或覆盖）养护，如果工程设计为沥青封层，用沥青封层养护，保持湿润，完工应至少养护1周以上，在养护期间封交通，不准车辆行驶。

2.4 QC成果检查

通过实施对策后，各路段施工质量检查全部合格（如表4、图1、图2所示）。

3 效益分析

3.1 经济效益

活动取得的经济效益对比见表5。

3.2 社会效益

钢渣是炼钢过程中排出的废渣，防城港市多家冶金公司年排出的钢渣堆积如山，钢渣堆场不但要占用大量耕地，而且沿海城市海风大，大风吹起时，钢渣尘埃四处飘散，严重污染了城市的环境。我们将钢渣作为筑路材料，开展了水泥钢渣道路基层绿色施工方法创新活动，不仅保证了工程质量，降低了工程造价，取得了良好的质量和经济效益，而且还努力践行了国家倡导的“四节一环保”的绿色施工新理念，达到了节约土地、减少资源开采及保护环境的目的。我们还将QC活动成果及现场施工数据无偿地提供给了当地的冶金公司、道路施工企业、道路科学研究设计院等相关企业，为类似的道路工程绿色施工提供了很好的借鉴，获得了当地行业主管部门的好评和赞誉。

4 结语

钢渣是炼钢后的废料，作为砂石集料的替代品，它具有成本低廉、能就地取材、低碳环保的优点。通过QC小组活动，我们以防城港市钢铁基地产业园配套道路工程等项目为载体，创新出了一种易操作、低成本的水泥钢渣道路基层绿色施工新技术。该技术利用钢渣作为筑路材料，经处理的钢渣的各项指标均能满足高等级公路对集料的要求，不但避免开采石料对生态环境造成的破坏，而且还能有效地缓解城市的噪音污染、粉尘污染，减少因远途运输石料产生的汽车尾气污染等，具有显著的社会和经济效益。同时，QC小组成员的团队精神、质量意识、专业技术水平、项目管理水平、创新意识等有了显著的提高，为进一步开展QC小组活动打下了坚实的基础。

参 考 文 献

[1]庞树玉，马南湘，覃海燕，等.道路水泥稳定钢渣混合料基层施工方法创新[Z].防城港：2017广西工程建设QC小组优秀成果，2017.

[2]中华人民共和国.绿色施工导则[S].2007.

[3]周小林.绿色节能建筑施工技术应用分析[J].中外建筑，2010（10）.

[责任编辑：钟声贤]