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碎石化技术在地方公路大修工程中的应用

摘要:本文主要对碎石化技术在地方公路大修工程中的应用前景进行深入探讨,并对这种工艺技术的主要特点、质量控制过程进行了重点 介绍,以供业内同行参考借鉴。

作者:郑奕钦

随着碎石化技术被越来越多的公路养护管理者所认识、所认同,最近几年才在我省各地的公路大修工程中逐渐被兴起,被推广。该项技术主要适用于板块完整性与结构性较差的钢筋混凝土路面或其它水泥混凝土路面,利用多锤头水泥路面破碎机这种特殊的施工机械将混凝土板破碎成高强粒料层后可直接作为基层或垫层,具有很好的透水能力,同时,也间接地解决了移除碎块的环境污染问题,是目前最行之有效,最为直捷的解决反射裂纹的破碎技术。下面,让我们借助我市××地方公路大修工程,来了解一下碎石化技术进行技术处理的主要过程。实例项目基本概况:省道S335潮州境内公路大修工程,该路段为潮州连接揭阳的城市主干线,双向六车道,原水泥砼路面等级为城市型一级公路。设计方案为:将旧水泥混凝土路面采用多锤头破碎机(MHB)碎石化处理后作为底基层,加铺柔性基层和沥青混凝土面层。

1做好开工前准备工作

1.1机械设备的准备

1.1多锤头水泥路面破碎机:多锤头水泥路面破碎机采用的是山东公路机械厂生产的自行式破碎设备,设备后部平均配备两排成对锤头,这样在设备全宽范围内可以连续破碎,锤头的提升高度在油缸行程范围内可独立调节,该破碎机具备一次破碎4米车道的能力。

1.2专用振动压路机
该压路机采用的是山东公路机械厂生产的yz18aZ形轮振动压路机,它是用于破碎水泥混凝土路面后的表层补充破碎PS190多锤头破碎机,是在PS360多锤头破碎机基础上为路面宽度在八米以内的路面设计的,更有利于半幅通行,半幅施工。1.2制定临时的交通管制方案由于进行碎石化处理的施工路段在没有摊铺完沥青混凝土面层之前是不允许开放道路交通的,因此,在施工期间对交通管制的要求相对就比较高,为了确保碎石化技术的处理效果,在条件允许的情况下应尽量一次性全封闭施工路段;若条件困难,至少应实行半封闭施工。

1.3做好通道、涵洞等隐蔽构造物的调查进行破碎施工前,应结合设计图纸提供的隐蔽构造物的分布情况,如:涵洞、通道、地下管线等情况进行调查,以确定破碎是否会对这些构造物造成损坏。正常情况下,埋深在1米以下的构造物是不会由于破碎而带来的损坏,因此,对于不满足上列条件的桥涵构造物,可采取降低锤头高度来紧慎完成对特殊路段的破碎等其它保护方案。

1.4清除存在的沥青面层在碎石化前,应清除旧水泥混凝土路面上的沥青修复材料,因为这些材料的存在,会影响到破碎处理的效果。

1.5选定具有代表性的路段进行破碎试验在认可水泥路面破碎机破碎程序之前,施工单位应完成实验路段并经监理工程师认可。试验路段应为监理工程师在工程项目范围内确定的位置,尺寸为车道全宽,长度为一般可按100m进行控制。施工单位应记录不同的破碎情况下相对应的水泥路面破碎机设置的参数,如锤头高度和地面行使速度等。当试验段完成后,为了进一步验证水泥路面被破碎后的具体尺寸,根据设计要求、在业主、监理现场旁站的前提下,施工单位应开挖试坑进行检查。试坑不能选择在有横向接缝或工作缝的位置,路面破碎粒径应在全深度内检测,试坑应用密级配碎料回填并压实至要求。通过实验段破碎,最终确定符合施工要求的破碎设置参数。2确定具体的工艺技术流程在实践推广过程中,该项技术经过最近几年的不断优化、不断发展,目前已经形成了一套较为成熟的工艺流程,主要的工艺流程为:MHB破碎一遍→Z型压路机振动压实2遍→采用级配碎石回填局部凹处→光轮压路机振动压实4~5遍→测回弹弯沉值→挖换弹簧板块→撒布乳化沥青透层油→破乳后撒布石屑→光轮压路机静压2遍→测回弹弯沉值(底基层面控制弯沉)→4~12小时后摊铺HMA。

3主要技术控制措施
碎石化质量控制的主要指标主要有破碎率和破碎尺寸两项。一般情况下,要求把75%的水泥混凝土路面破碎成表面最大尺寸不超过7.5cm,中间不超过22.5cm,底部不超过37.5cm的粒径。破碎后颗粒尺寸可通过调整重锤下落高度进行控制。碎石化后混凝土颗粒间应形成紧密嵌挤结构,颗粒应嵌入或紧贴旧路基层,消除脱空板原有间隙。破碎时,与相邻车道衔接宽度应大于15cm。沥青透层油渗透破碎层深度应达到3~5cm。破碎后和洒透层油后路面不得开放交通,若通车造成破碎后路面不平整或透层油粘结层损坏,应重新压实和加洒透层油。碎石化效果不仅用回弹弯沉或回弹模量作为评价指标,还需结合破碎层的强度变异性进行综合评定。碎石化后应尽快洒布透层油,以避免雨水渗透,建议将透层油用量调整至3.0~4.0kg/m2洒布透层油后的回弹弯沉值为该层的控制弯沉值。对局部弹簧板块的挖换,应在旧路面破碎后、洒布透层油前进行,换挖板块需通过回弹弯沉测试确定。碎石化后沉降量受旧路路况影响较大,不宜作为碎石化技术控制指标。水泥混凝土路面破碎后或洒透层油后均不宜开放交通,以免影响破碎层强度均匀性和透油层粘结性。结束语
综上所述,采用旧水泥混凝土路面碎石化后加铺沥青混合料(HMA)结构的大修方案,不仅使得原本应该“变废为宝”,而且还给工程的顺利实施节约了大量的宝贵时间。正是有了以上众多的应用优势,才使得碎石化技术的推广进度得到了迅猛的发展。本人坚信,随着越来越多地方公路大修时期的到来,碎石化技术也将迎来了它的辉煌发展阶段,因此,我们必须顺应这个大潮流,熟练掌握这门技术,为未来公路工程的养护事业打一场有准备的技术战。