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碎石化技術是目前解決反射裂縫問題的最有效辦法。其施工簡便,改造周期短,綜合造價底。就地再生,環保無污染,可將破碎后的路面可直接作基層或底基層,在加鋪新的面層,是舊水泥路面翻新改造的理想辦法。在本文中,筆者圍繞這一技術的原理及應用進行了深入的分析。并結合實際工程案例總結了碎石化技術運用中施工質量的控制及需要重點關注的幾個問題。
一 、水泥混凝土碎石化技術簡介
1.1 碎石化技術的原理
所謂水泥路面碎石化技術(Rubblization),就是將水泥混凝土路面破碎成一般小于38厘米混凝土塊,用以限制新鋪的熱拌瀝青罩面上出現反射裂縫,并產生一個用與熱拌瀝青罩面的均勻基層。同時也解決了丟棄水泥碎塊垃圾的環保問題。對交通通行影響較小,在施工期間不需全部封閉交通。
1.2 碎石化技術的流程
用破碎機把舊水泥混凝土路面破碎一遍;用壓路機自重22噸以上將破碎后的路面振壓2遍,靜壓2遍,壓實速度不超過5KM/小時;進行級配碎石調平處理;灑布同步碎石封層;光輪壓路機靜壓2-3遍;開放交通,限速行駛。
圖一:水泥混凝土路面碎石化施工流程圖
1.3 碎石化技術的適用條件
土基CBR值大于5,基層基本穩定和板體材料未出現松散的條件下,就可應用碎石化技術進行重建改造。舊混凝土路面有下面一種或幾種類型的損壞時,可以考慮采用現場碎石化加鋪層的處理方法:①混凝土面板有嚴重的D形裂縫;②混凝土路面有嚴重的堿骨料反應的情形;③受嚴重凍融破壞的混凝土路面;④混凝土路面板有大于10%的修補和嚴重連續不斷的損壞;⑤路面失去結構承載力。
二 、采用碎石化技術對水泥混凝土路面改造案例分析
2.1 工程狀況
該公路是十幾年前建造的,路面結構為24cmC35水泥混凝土面層+18cm水泥穩定層+部分路段有石灰土墊層。為了改善該路段的路面使用性能,需要對該路段進行大修,處理方法為路面碎石化和白加黑技術。
2.2 施工設備的配置
本工程破碎機采用DP4000Ⅲ多錘頭自動力破碎機,設備后部平均配備兩排成對錘頭,工作原理是提升的重錘自由下落砸碎混凝土板,每對錘頭提升高度可獨立調節。破碎錘頭設在尾部,設備重量在破碎前加到混凝土路面上,而且一次性破碎即可滿足要求,避免了設備對破碎后混凝土路面的擾動;
壓實設備的選擇:選用Z型鋼輪壓路機用于破碎混凝土后的補充破碎并壓實其表面,然后用振動鋼輪壓路機在Z型壓路機之后壓實破碎后的混凝土表面。
2.3 施工過程
(1)路面破碎。根據公路的環境狀況,為最大限度地減小對交通的影響,采用半幅開放和半幅施工的方式。根據路面水泥砼板塊的實際情況,對于強度較小的板塊,錘頭高確定為600~800 mrn,行走速度控制為150~180 m/h;對于強度較大的板塊,錘頭高確定為800~1 000 mm,行走速度控制為120---160 m/h。
(2)壓實。用Z型壓路機振動壓實1~2遍。這樣不但可以將表面較大的顆粒進一步破碎,而且可以緊固下層塊料以增加結構強度,使嵌鎖結構更密實,同時原水泥砼板的脫空也得到消除。在填方路段實行低速強振。通過碾壓,為下道工序提供一個平滑表面。然后再用光輪壓路機振動壓實3~4遍,然后灑布石屑,用光輪壓路機靜壓2遍。
2.3 施工后的效果分析
本工程除外觀質量檢查全部合格外,內在質量抽查均能滿足設計和有關規范要求:水穩基層壓實完工后每2000m2用量筒法檢測一次強度和含水量均能達到要求;改造后的路基寬16米,路面寬14米。橫斷面布置為1m土路肩+14m行車道+1m土路肩。
三 、水泥混凝土路面碎石化技術實施過程中的需要注意的問題
3.1 路面基層的狀況
水泥混凝土路面基層的破壞程度決定了其碎石化施工的顆粒控制和工藝要求。對于損害嚴重的水泥混凝土路面,必須判斷其基層狀態。此時應用碎石化,應注意提高上部路面結構設計安全性。
碎石化的表面處理
3.1 碎石化后的表面處理
碎石化后,為了消除表面薄層的砼片,并對舊砼路面進行進一步壓實,通常采用Z型壓路機進行碾壓。通常采用噴灑乳化瀝青粘層油進行表層處治,乳化瀝青噴灑量根據實際工程情況通過現場灑布試驗來確定。
四 、結束語
近年來,很多接近或超過設計年限的水泥砼路面都通過改建,變成性能更優越的黑色瀝青路面。但因無法突破反射裂縫這一技術瓶頸,一直以來破損水泥砼路面的修補與更換,需要將老的混凝土板全部破碎拆除,重新填充新混凝土料鋪筑路面。而碎石化技術是目前解決反射裂縫問題的最有效方法。其破碎工藝簡單、工期短、綜合造價低、環保、無污染,且施工時車輛仍可通行,很值得大力推廣。
參考文獻:
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