淺析舊水泥混凝土路面改造施工中碎石化技術(shù)應(yīng)用

朱永峰

(河南省公路工程局集團(tuán)有限公司,河南鄭州 450000)

淺析舊水泥混凝土路面改造施工中碎石化技術(shù)應(yīng)用

朱永峰

(河南省公路工程局集團(tuán)有限公司,河南鄭州 450000)

在城市化發(fā)展背景下,不僅人們生活的質(zhì)量得到了提高,科學(xué)技術(shù)取得了較大的成果。由于舊水泥混凝土路面無(wú)法適應(yīng)現(xiàn)代化經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,為了提高公路的安全性以及穩(wěn)定性,舊水泥混凝土路面就必須做好改造的工作,這樣以來(lái)就為我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)。碎石化技術(shù)對(duì)舊水泥混凝土路面的改造具有重要的影響,因此,本文將對(duì)碎石化技術(shù)在舊水泥混凝土路面改造施工中的應(yīng)用進(jìn)行分析、探討。

公路建設(shè) 舊水泥混凝土路面 碎石化技術(shù)

在車輛數(shù)量巨增以及經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的作用下，舊水泥混凝土路面的使用功能就會(huì)降低，導(dǎo)致公路路面產(chǎn)生的病害越來(lái)越多。通過(guò)碎石化技術(shù)對(duì)舊水泥混凝土路面進(jìn)行改造，就能夠更好的處理路面的破碎問(wèn)題，在很大程度上，提高了行車的安全，保證道路的正常運(yùn)行。碎石化技術(shù)在舊的水泥混凝土路面中的應(yīng)用受到越來(lái)越多的關(guān)注。

1　舊水泥混凝土路面改造施工中的碎石化技術(shù)

在進(jìn)行舊水泥混凝土路面改造的過(guò)程中，采用碎石化技術(shù)主要是解決路面的反射裂縫等問(wèn)題。碎石化技術(shù)是一種新型的再生技術(shù)。其主要方法就是將舊水泥混凝土路面中被破壞的區(qū)域進(jìn)行規(guī)格化的離散化，然后采用專用設(shè)備將其進(jìn)行重新組合，使路基結(jié)構(gòu)的整體承載能力得到有效的提高。碎石化層的下部是由徑粒較大、裂而不碎的混凝土塊所組成的，與塊料路面較相似，通過(guò)壓實(shí)作業(yè)后，與普通級(jí)配的碎石相比，其承受豎向荷載能力較好。另外，雖然碎石化層的上部強(qiáng)度較低，但是松散的膠結(jié)層也具有緩沖、吸收用力的能力，可以先出反射裂縫存在的不良性能。

2　碎石化改造技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

(1)施工效果較為明顯。對(duì)于碎石化技術(shù)來(lái)說(shuō)，其材料層主要是利用破碎水泥混凝土板塊組成內(nèi)部嵌擠以及結(jié)合緊密的密度較高。然后將破壞板塊碎化后的粒徑進(jìn)行科學(xué)合理化的分散，使應(yīng)力集中，這樣以來(lái)就可以提高碎石化技術(shù)的應(yīng)用。目前來(lái)說(shuō)，碎石化技術(shù)可以更好的解決反射裂縫問(wèn)題。

(2)施工較為方便快捷。采用碎石化技術(shù)進(jìn)行舊水泥混凝土路面的改造，就是將打碎舊路面板作為新路的底基層或者基層。另外，要通過(guò)因地制宜的方法進(jìn)行原材料的取材，這樣以來(lái)就可以使新路基使用的材料得到一定的降低，同時(shí)還節(jié)約了運(yùn)輸?shù)某杀荆涌炝耸┕さ乃俣取?/p>

(3)對(duì)周圍環(huán)境具有較好的影響。碎石化技術(shù)具有施工靈活以及作業(yè)特點(diǎn)，與傳統(tǒng)的施工方式相比，交通封閉的時(shí)間較短，這樣以來(lái)就更加便于人們的出行。另外，廢舊的水泥混凝土垃圾作為施工的材料，不僅減少了資源的浪費(fèi)，還使污染得到了降低，對(duì)周圍環(huán)境的保護(hù)具有重要的意義，符合國(guó)家的可持續(xù)發(fā)展。

3　舊水泥混凝土路面改造中碎石化技術(shù)應(yīng)用的準(zhǔn)備

(1)清除干凈路面的瀝青面層。采用碎石化技術(shù)對(duì)舊水泥混凝土路面進(jìn)行改造時(shí)，瀝青面層會(huì)影響路面的破碎效果，因此，施工人員進(jìn)行施工前，要做好舊水泥混凝土路面的瀝青面層的清理工作，這樣能夠進(jìn)行碎石技術(shù)的施工。

(2)做好隱蔽構(gòu)造物的調(diào)查及標(biāo)記。為了避免碎石化技術(shù)對(duì)隱蔽構(gòu)造物產(chǎn)生影響，工作人員就需要對(duì)一些資料進(jìn)行調(diào)查，主要有暗涵以及地下管道路線的調(diào)查。通過(guò)施工經(jīng)驗(yàn)表明，構(gòu)造物被深埋在1米以下的位置，碎石化技術(shù)對(duì)隱蔽構(gòu)造物就不會(huì)產(chǎn)生破壞。反之，針對(duì)存在的問(wèn)題，施工單位就要采取一定的方案進(jìn)行解決。比如:錘頭的高度要得到有效的控制，好友一些安全問(wèn)題等。采取方案的目的就是為了確保隱蔽構(gòu)造物在進(jìn)行碎石化作業(yè)的過(guò)程中不受到破壞。

(3)橋梁連接段的技術(shù)準(zhǔn)備。對(duì)連接段的審查和批準(zhǔn)，施工人員要根據(jù)實(shí)際的情況實(shí)施。在工程的施工方案中，一定要清楚的標(biāo)出掐兩連接段的破碎位置，可以通過(guò)真實(shí)路面的設(shè)計(jì)線高程來(lái)確定破碎的位置。另外，破碎到橋頭搭板后面的位置也是可行的。為了使路面上的瀝青罩面厚度保持一致性，若路面怒可以進(jìn)行破碎，就需要對(duì)其進(jìn)行銑刨，這樣就能夠確保路面的平整性。

(4)管制交通。一般情況下，瀝青混凝土面層沒有做好攤鋪?zhàn)鳂I(yè)，交通通行是不允許的。在進(jìn)行碎石化作業(yè)時(shí)，對(duì)交通管制的要求十分嚴(yán)格。施工的路段最好采用完全封閉措施。在特殊情況下，施工單位可以對(duì)路段采取半封閉的方法。

(5)其它準(zhǔn)備。路面的擴(kuò)寬以及路肩的修復(fù)與混凝土路面的標(biāo)高要保持一致性。在實(shí)施碎石化技術(shù)前，要完成路肩的修復(fù)工作。另外，修復(fù)工作與進(jìn)行碎石化技術(shù)時(shí)的交通維護(hù)秩序沒有聯(lián)系。

4　碎石化技術(shù)的類型

4.1打裂壓穩(wěn)

打裂壓穩(wěn)，就是對(duì)舊水泥混凝土路面進(jìn)行高能量低頻沖擊外力的施加，這樣就會(huì)導(dǎo)致舊水泥混凝土路面板的開裂，從而造成板體性的喪失。然后，使用壓實(shí)機(jī)實(shí)施碾壓工作，這樣以來(lái)結(jié)構(gòu)層局具有穩(wěn)定性以及均勻性。在高能量低頻沖擊外力的作用下，舊水泥混凝土路面板就會(huì)產(chǎn)生不規(guī)則及較細(xì)微的裂縫，所以，開裂的舊水泥混凝土路面層依然具有良好的剛性，均勻性相對(duì)就會(huì)降低。若在舊水泥混凝土路面直接進(jìn)行薄層瀝青混凝土的加鋪，在一定程度上就會(huì)產(chǎn)生反射裂縫。另外，代表打裂壓穩(wěn)技術(shù)的機(jī)械有鍘刀式?jīng)_擊破碎機(jī)、沖擊式壓路機(jī)。

4.2打碎壓穩(wěn)

對(duì)于打碎壓穩(wěn)技術(shù)來(lái)說(shuō)，就是通過(guò)使用落錘低頻振動(dòng)等方法將舊水泥混凝土路面實(shí)施碎裂作業(yè)，采用專用的壓實(shí)機(jī)械進(jìn)行碾壓，使下粗上細(xì)的碎石形成結(jié)構(gòu)層。與打裂壓穩(wěn)技術(shù)形成的結(jié)構(gòu)層相比，打碎壓穩(wěn)技術(shù)所形成的結(jié)構(gòu)層更具有均勻性。但是，其剛度要低于打裂壓穩(wěn)結(jié)構(gòu)層的剛度。另外，代表打碎壓穩(wěn)技術(shù)的機(jī)械有共振式破碎機(jī)、錘頭沖擊破碎機(jī)等。

4.3集料化再生技術(shù)

與打裂壓穩(wěn)和打碎壓穩(wěn)技術(shù)相比，集料化則是較為徹底的重建方式，可以把舊水泥混凝土路面再生為集料，將其用于基層、墊層以及底基層的修筑。另外，集料化再生技術(shù)主要分為三個(gè)方面內(nèi)容，如下:

(1)對(duì)路面進(jìn)行破碎、清運(yùn)。對(duì)舊水泥混凝土路面先進(jìn)行破碎，其次挖掘，然后將集料運(yùn)送到處理場(chǎng)。

(2)對(duì)集料進(jìn)行加工。第一，將水泥混凝土碎塊上的基層材料、泥土進(jìn)行清篩粘附。第二，對(duì)于一級(jí)破碎來(lái)說(shuō)，可以通過(guò)使用顎式破碎機(jī)，將水泥混凝土塊破碎成碎塊，采用電磁鐵將原路面板內(nèi)的鋼筋進(jìn)行剔除。第三，對(duì)于二級(jí)破碎來(lái)說(shuō)，可以將粒徑大于76mm的碎塊進(jìn)行循環(huán)破碎，并且就愛你過(guò)殘余的鋼筋吸走。第四，分篩。進(jìn)行一級(jí)破碎和二級(jí)破碎時(shí)，要按照集料粒徑的要求進(jìn)行雙篩網(wǎng)分機(jī)的安裝，對(duì)于小于76mm粒徑的再生集料需要分級(jí)過(guò)篩。

(3)再生集料的利用。對(duì)于再生集料來(lái)說(shuō)，主要應(yīng)用于基層修建、底基層以及墊層中。

5　舊水泥混凝土路面改造施工中碎石化技術(shù)在的應(yīng)用

(1)路面的破碎。對(duì)舊水泥混凝土路面進(jìn)行破碎時(shí)，則大多數(shù)的路面需要被破碎成粒徑。另外，粒徑要符合施工的標(biāo)準(zhǔn)。

(2)清除原有填縫料。要將零散的填縫材料以及施工垃圾、漲縫材料進(jìn)行清理，這些工作需要在瀝青面層進(jìn)行攤鋪前完成。

(3)回填凹處。路面上凹處問(wèn)題的解決，就是為了提高線形對(duì)路面進(jìn)行平整、修復(fù)，這樣以來(lái)會(huì)對(duì)碎石化技術(shù)后的路面產(chǎn)生一定的影響。通過(guò)采用密級(jí)配碎石料對(duì)凹地處進(jìn)行回填，之后實(shí)施壓鋪?zhàn)鳂I(yè)，這樣就會(huì)達(dá)到施工的要求。為了避免阻礙排水功能，進(jìn)行就水泥混凝土路面破碎作業(yè)時(shí)，由高向低方向進(jìn)行破碎的方法較好。

(4)相鄰車道連接處的破碎。進(jìn)行車道破碎作業(yè)時(shí)，也具有一定的要求，例如:與需要進(jìn)行破碎車道的寬度相比，實(shí)際破碎所需要的寬度較寬。

(5)乳化瀝青透層油的鋪撒。施工人員對(duì)路面進(jìn)行破碎壓實(shí)后，可以采用50%的慢裂乳化瀝青，要把瀝青的用量控制在規(guī)定的范圍內(nèi)。路面使用乳化瀝青透層油后，具有較好的防水性能以及結(jié)合力。

(6)避免破碎后的混凝土路面產(chǎn)生擾動(dòng)。為了避免混凝土路面在碎石化技術(shù)完成后產(chǎn)生擾動(dòng)，就需要對(duì)施工測(cè)量的通行次數(shù)以及載物的重量進(jìn)行控制。若因車輛多次通行導(dǎo)致路面的損害，施工人員就需要對(duì)破碎的路面進(jìn)行再次的壓實(shí)作業(yè)。

6　改造工程中的施工質(zhì)量控制

(1)粒徑的破碎規(guī)格。碎石化對(duì)粒徑的要求，將超過(guò)75%的水泥混凝土路面破碎成底部不大于37.5cm，中層不大于22.5cm，表面層最大粒徑不大于7.5cm。若有粒徑?jīng)]有達(dá)到要求，就需要對(duì)設(shè)備的參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，若需要較大的調(diào)整時(shí)，就需要經(jīng)過(guò)監(jiān)管人員的許可。

(2)對(duì)原板塊進(jìn)行清除平整。對(duì)留存在板塊間的漲填縫材料，需要人工撿出，要切割清除外露鋼筋及類似物。進(jìn)行舊路破碎作業(yè)后，凹陷坑塘面積小于100cm2時(shí)，可以采用級(jí)配碎石進(jìn)行回填，若大于100cm2時(shí)，就使用瀝青混凝土進(jìn)行平整。

(3)壓實(shí)要求。根據(jù)周圍的實(shí)際情況，壓路機(jī)壓實(shí)的速度不大于5km/h，進(jìn)行初壓、二次壓實(shí)時(shí)，需要進(jìn)行2—3遍壓實(shí)。

(4)瀝青透層要求。選用乳化瀝青做表面透層撒布石屑時(shí)，應(yīng)在撒布后進(jìn)行光輪靜壓，石屑用量以不粘輪為標(biāo)準(zhǔn)。

(5)其他細(xì)節(jié)處理。對(duì)路段的邊緣銜接處進(jìn)行破碎時(shí)，可以采取臺(tái)階式或者設(shè)玻纖格柵等過(guò)渡式進(jìn)行處理。橋頭處可根據(jù)其搭板的角度及厚度，提前規(guī)劃銜接方案，這樣就可以提高接頭質(zhì)量。

7　結(jié)語(yǔ)

在我國(guó)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的背景下，科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步推動(dòng)了我國(guó)公路建設(shè)事業(yè)的發(fā)展，碎石化技術(shù)對(duì)舊水泥混凝土路面的改造具有重要的意義。由于車輛數(shù)量的增加，帶給交通建設(shè)一定的壓力，從而導(dǎo)致公路沉降現(xiàn)象的產(chǎn)生。若承載能力超過(guò)公路的要求，就會(huì)造成公路路面的嚴(yán)重破損。所以，就需要加強(qiáng)碎石化技術(shù)的應(yīng)用。

[1]李昶等.沖擊壓實(shí)與MHB類設(shè)備對(duì)水泥混凝土路面破碎效果的對(duì)比研究.北京:公路交通科技,2004.11.

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[3]張玉宏,等.舊水泥混凝土路面碎石化后的瀝青加鋪層設(shè)計(jì).北京:公路交通科技,2005.4.

[4]黃曉明,等.水泥混凝土路面碎石化層應(yīng)力強(qiáng)度因子有限元分析.北京:公路交通科技,2006.2.