水泥混凝土路面碎石化改造技術(shù)探討

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    一、碎石化改造技術(shù)簡(jiǎn)介

　　碎石化技術(shù)起源于美國(guó),至今已在美國(guó)大多數(shù)州得到大規(guī)模應(yīng)用,并成為美國(guó)瀝青路面協(xié)會(huì)和很多州規(guī)范推薦的標(biāo)準(zhǔn)改造方法。自2002年5月以來(lái),碎石化技術(shù)在國(guó)內(nèi)也得了大量應(yīng)用,先后在205國(guó)道臨沂段、京滬高速泰化段、104國(guó)道溫州段、206國(guó)道揭陽(yáng)段等公路工程改造中取到了良好的應(yīng)用效果,特別是“白加黑”路面改造,在山東、湖南、四川、云南、廣東等省均得到廣泛應(yīng)用,截止2008年,國(guó)內(nèi)已有400余公里各種等級(jí)道路應(yīng)用碎石化技術(shù)進(jìn)行了改造,通過(guò)對(duì)檢測(cè)數(shù)據(jù)的分析和實(shí)際使用狀況的調(diào)查,所有改造路段均未出現(xiàn)反射裂縫,路面結(jié)構(gòu)安全穩(wěn)定,使用狀況良好。

　　所謂碎石化技術(shù),就是利用特殊的施工機(jī)械(如多錘頭水泥混凝土路面破碎機(jī)),將原有的舊水泥混凝土路面徹底打碎,從而有效地減少混凝土板的有效尺寸,充分降低水泥混凝土板接縫、裂縫處在荷載、溫度、濕度變化時(shí)的位移,因此可以有效地防止反射裂縫的發(fā)生。將打碎的水泥混凝土面板經(jīng)壓實(shí)后直接作為基層或底層基層,再加鋪新的面層。破碎后的水泥路面粒徑自上而下逐漸增大,(約7.5-30cm),上部小顆粒經(jīng)壓實(shí)后形成平整表面易于攤鋪,中下部顆粒之間形成鉸合嵌擠結(jié)構(gòu),碎石化層的模量大約是普通級(jí)配碎石基層的三倍,形成了堅(jiān)實(shí)的粒料基層。碎石化技術(shù)能有效防止“白改黑”后的反射裂縫,延長(zhǎng)路面的使用壽命。

　　主要工藝流程:選擇試驗(yàn)路段破碎→試坑檢查→確定破碎施工工藝→破碎施工→Z型壓路機(jī)壓實(shí)→撒布乳化瀝青透層油→做水穩(wěn)層(需要時(shí))→瀝青路面施工。

　　二、碎石化改造技術(shù)的幾大優(yōu)點(diǎn)

　　1、碎石化技術(shù)是目前解決路面改造后出現(xiàn)反射裂縫問(wèn)題的最有效方法

　　2、破碎后并經(jīng)壓實(shí)的混凝土路面,形成內(nèi)部嵌擠、緊密結(jié)合、高密度的材料層,從而為瀝青罩面提供更高結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的基層或底基層。

　　3、施工簡(jiǎn)便,改造周期短,綜合造價(jià)低。

　　4、就地再生,環(huán)保無(wú)污染,可將破碎后的路面直接做為基層或底基層,再加鋪新的面層,是舊水泥混凝土路面翻新改造的最理想方法。

　　5、碎石化技術(shù)最大的優(yōu)點(diǎn)是不必把破損的水泥面板打碎運(yùn)走,節(jié)約了路基材料及運(yùn)輸成本,加快了施工進(jìn)度,大大降低了工程費(fèi)用。同時(shí)也解決了丟棄水泥碎塊垃圾的環(huán)保問(wèn)題。

　　三、施工方案編制依據(jù)及范圍

　　1、編制依據(jù)

　　(1)所需改造路段水泥混凝土路面破壞現(xiàn)狀。

　　(2)有關(guān)水泥混凝土路面碎石化的技術(shù)資料。

　　(3)交通部現(xiàn)行的規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)。

　　(4)國(guó)內(nèi)水泥混凝土路面碎石化項(xiàng)目的實(shí)施經(jīng)驗(yàn)總結(jié)。

　　2、編制范圍

　　所需進(jìn)行的水泥混凝土路面破碎改造施工項(xiàng)目。

　　四、碎石化技術(shù)采用的設(shè)備

　　1、多錘頭水泥混凝土路面破碎機(jī)

　　碎石化技術(shù)最主要最有效的設(shè)備是多錘頭破碎機(jī),如型號(hào)PS360、MHB(Multiple-Head Breaker)多錘頭破碎機(jī)等,其后部平均配備兩排成對(duì)錘頭,這樣在設(shè)備全寬范圍內(nèi)可以連續(xù)破碎,錘頭的提升高度在油缸形成范圍內(nèi)可獨(dú)立調(diào)節(jié),并具備一次破碎1.9或2.3或4米寬車道的能力。

　　2、專用振動(dòng)壓路機(jī)

　　YZ18A(Z型輪)振動(dòng)壓路機(jī)是用于水泥混凝土路面破碎配套施工的專用機(jī)械,攜帶專門加工的鋼箍通過(guò)螺栓固定在振動(dòng)鋼輪表面。它用于破碎水泥混凝土路面后的表層補(bǔ)充破碎并壓實(shí)其表面。施工中采用振動(dòng)壓實(shí)作業(yè),使破碎后的水泥混凝土塊形成內(nèi)部嵌擠、高密度、高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)的新基層或底基層,并為瀝青罩面攤鋪施工提供較為平坦的工作面。

　　五、碎石化前的準(zhǔn)備工作

　　1、清除存在的瀝青面層

　　在碎石化施工前,應(yīng)清除水泥混凝土路面上的瀝青修復(fù)材料,因?yàn)檫@些材料的存在會(huì)影響到破碎的效果。

　　2、標(biāo)記構(gòu)造物的準(zhǔn)確位置

　　結(jié)合設(shè)計(jì)圖紙及業(yè)主單位提供的有關(guān)隱藏構(gòu)造物,如:暗涵,地下管線等情況進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)勘察并設(shè)置標(biāo)記,以確定破碎是否會(huì)對(duì)這些構(gòu)造物造成損壞。通常,構(gòu)造物埋深在1米以下的不會(huì)由于破碎而帶來(lái)?yè)p壞,不滿足以上條件的可以降低錘頭高度對(duì)水泥混凝土路面進(jìn)行破碎,或采用監(jiān)理人員認(rèn)為可行的其他方案。

　　3、與橋梁連接段的路面

　　與橋梁連接段應(yīng)標(biāo)明破碎的位置,根據(jù)實(shí)際情況,可以破碎到橋頭搭板的后端,或根據(jù)路面設(shè)計(jì)線的高程破碎到監(jiān)理指定位置。未破碎的路面應(yīng)銑刨到可以攤鋪同樣厚度瀝青罩面的程度。

　　4、修復(fù)軟弱基層和底基層

　　5、排水系統(tǒng)檢修

　　6、進(jìn)行交通管制

　　由于破碎后的路面在沒有攤鋪完瀝青面層之前不允許開放交通,所以對(duì)交通管制的要求比較嚴(yán)格,建議在條件允許時(shí)一次性封閉施工路段,若條件不允許,應(yīng)至少實(shí)行半封閉施工。

　　7、其他要求

　　任何與施工期間維持交通有關(guān)的路面加寬或路肩修復(fù),也應(yīng)在施工之前修復(fù)到混凝土路面的高程。

　　六、破碎試驗(yàn)路段

　　在對(duì)水泥混凝土路面展開施工之前,應(yīng)首先進(jìn)行實(shí)驗(yàn)路段破碎并經(jīng)監(jiān)理人員認(rèn)可。實(shí)驗(yàn)路段應(yīng)在工程項(xiàng)目范圍內(nèi)確定的位置,尺寸為車道全寬,長(zhǎng)度為100-200米。并詳細(xì)記錄不同的破碎情況相對(duì)應(yīng)水泥路面破碎機(jī)械的數(shù)據(jù)調(diào)整,如錘頭高度和地面行駛速度等。

　　為確保路面被破碎成達(dá)到要求的粒徑,可根據(jù)監(jiān)理人員的指令,開挖試坑。試坑不能選擇在有橫向接縫或工作縫的位置,路面破碎粒徑應(yīng)在全深度內(nèi)檢測(cè),試坑應(yīng)用密級(jí)配碎料回填并壓實(shí)至要求。符合要求的破碎數(shù)據(jù)應(yīng)記錄備查。

　　試驗(yàn)路段確定的破碎程序?qū)⒂糜诒竟こ?。在施工過(guò)程中應(yīng)不斷檢查破碎作業(yè)情況,并根據(jù)需要對(duì)設(shè)備進(jìn)行細(xì)微調(diào)整,以確保達(dá)到施工質(zhì)量要求。

　　七、碎石化施工控制與要求

　　1、路面破碎要求

　　碎石化要把75%以上的水泥混凝土路面破碎成表面最大尺寸不超過(guò)7.5cm,中間不超過(guò)22.5cm,底部不超過(guò)37.5cm的粒徑。

　　2、清除原有填縫料

　　在攤鋪瀝青面層前,應(yīng)對(duì)所有松散的填縫料、漲縫材料或其他類似物進(jìn)行清除。

　　3、凹處回填

　　破碎時(shí)最好是從混凝土路面的高處向低處破碎,以避免攤鋪瀝青面層后影響排水。

　　4、與相鄰車道的連接

　　破碎一個(gè)車道的過(guò)程中實(shí)際破碎寬度應(yīng)超過(guò)一個(gè)車道,與相鄰車道搭接一部分,寬度至少是15cm。

　　5、破碎后混凝土路面的養(yǎng)護(hù)

　　除了必須開放的橫穿交通外,破碎后混凝土路面的任何路段均不得開放交通(包括不必要的施工運(yùn)輸)。

　　6、撒布乳化瀝青透層油

　　為使表面較松散的粒料有一定的結(jié)合力,建議在破碎壓實(shí)后的表面撒布乳化瀝青透層油,按2.5-3.5kg/平方米用量撒布50%慢裂乳化瀝青。

　　7、攤鋪前混凝土路面的攪動(dòng)

　　施工車輛的通行次數(shù)和載重量應(yīng)降低到最小程度。如果破碎后的混凝土路面表面已被運(yùn)料車輛部分或全部破壞,應(yīng)進(jìn)行再次壓實(shí)。

　　8、面層施工

　　碎石化面層罩面厚度要(下轉(zhuǎn)117頁(yè))(上接116頁(yè))求最小為15cm,且最好為密級(jí)配結(jié)構(gòu)。

　　9、開放交通

　　應(yīng)在半幅施工全部結(jié)束后開放交通。

　　八、施工進(jìn)度及工期安排

　　舊水泥混凝土路面碎石化改造工程,施工的工期主要取決于天氣情況及各方的配合,在不受外界條件干擾的情況下,每臺(tái)設(shè)備每天的工作量約為3000-3500平方米。為確保工期,設(shè)備的完好率是決定因素,必須置備足夠的配件,專業(yè)的維修技術(shù)人員,隨時(shí)對(duì)設(shè)備進(jìn)行維修保養(yǎng),確保按要求完成每日的工作量從而確?？偣て?。

　　結(jié)束語(yǔ)

　　現(xiàn)代社會(huì)是一個(gè)資源消耗巨大的時(shí)代,產(chǎn)生了由于社會(huì)進(jìn)步和大范圍的建設(shè)開發(fā)所需要的大量資源和全球的資源短缺的矛盾。于是在全球范圍內(nèi)提出了建立節(jié)約型社會(huì)的觀點(diǎn),在我國(guó)這樣一個(gè)人口眾多、資源相對(duì)短缺的國(guó)家,可持續(xù)發(fā)展、環(huán)境保護(hù)、建立節(jié)約型社會(huì)顯得尤為重要。水泥混凝土路面碎石化技術(shù)完全符合現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展的需要,必須得到更加廣泛的應(yīng)用。