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旧路改造水泥砼路面碎石化改造技术探讨

摘 要:针对旧路水泥砼路面出现唧泥、断裂、沉陷等等病害,预防和处理这些质量缺陷是确保 旧路改造 施工质量的关键。本文对旧路面高速化改造进行碎石化处治进行了总结,为旧路改造施工提供了经验与参考。

作者:郑立书

1 碎石化改造技术概述

所谓碎石化技术,就是将水泥混凝土路面破碎成一般小于38厘米混凝土块,用以限制在 新铺的水泥砼路面上出现反射裂缝。碎石化是 针对旧水泥混凝土路面大面积破坏已丧失了整 体承载能力,并且通过局部的挖除、压浆等处治 方式已不能恢复其使用功能,或已不能达到结 构强度要求的情况下,为了解决通常情况下的 加铺方式存在反射裂缝等问题,而对旧水泥混 凝土板块采用的一种最终处理方法。碎石化一 般是利用特殊的施工机械(如多锤头水泥路面 破碎机),在对局部破坏严重的基层进行处治 后,将旧水泥混凝土板块破碎成较小的粒径(底 部不超过37.5cm,中间不超22.5cm,表面不超 过7.5cm),碾压后作为新路面结构,基层或底基 层,然后再加铺新的路面结构。清连高速化改造 工程,全程12km。旧路面采取碎石化改造,全线 旧面板出现唧泥、断裂、沉陷等质量病害,若不 进行处理,新铺砼路面将受影响面而出现反射 裂缝,造成路面工程施工存在质量缺陷。

2 碎石化改造技术方案 在清连高速化改造工程施工过程中,对全线旧面板进行充分调查,最后确定采取碎石化 改造技术方案。碎石化技术是目前解决反射裂 缝问题的最有效办法。破碎并压实的混凝土路 面是由破碎混凝土块组成的紧密结合,内部嵌 挤,高密度材料层为路面提供更高的结构强度。 施工简便,改造周期短,综合造价低。就地再生, 环保无污染,可将破碎后的路面可直接作基层 或底基层,再加铺新的面层,是旧水泥路面翻新 改造的理想办法。碎石化技术最大的优点是不 必把破损的水泥面板打碎运走,节约了路基材 料及运输成本,提高了工程进度,大大降低了工 程的总费用。同时也解决了丢弃水泥碎块垃圾 的环保问题。碎石化施工对边施工边能车的旧 路改造项目的交通通行影响较小,在施工期间 不需全部封闭交通。

3 碎石化技术采用的设备

3.1 多锤头水泥路面破碎机

多锤头水泥路面破碎机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。

3.2 专用振动压路机 山东公路机械厂生产的yz18a Z形轮振动压路机携带专门加工的钢箍通过螺栓固定在振 动钢轮表面。它用于破碎水泥凝土路面后的表 层补弃破碎。

4 碎石化前的准备工作 清除存在质量缺陷的旧路面板。在碎石化前,应清除水泥混凝土路面上的杂质物,因为这 些杂质物的存在会影响到破碎的效果。隐藏构 造物的调查与标记。破碎前,结合设计图纸及业 主单位提供的有关隐藏构造物,如:暗涵、底下 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。通常,构造物埋深在1米以 下的不会由于破碎带来的损坏,不满足以上条 件的可以降低锤头高度对水泥路面进行破碎, 或采用监理工程师认为可行的其它方案。与桥 梁连接段的路面。与桥梁连接段应标明破碎的 位置,根据实际情况,可以破碎到桥头搭板的后 端,或根据路面设计线的高程破碎到规范要求 的合理位置。交通管制。碎石化后的路面在没有 摊铺水泥混凝土面层之前原则上不允许开放交 通,所以对交通管制的要求比较严格,建议在条 件允许时一次性全封闭施工段落;若条件不允 许,应至少实行半封闭施工。其它要求。任何与 施工期间维持交通无关的路面加宽或路肩修 复,也应在施工之前修复到混凝土路面的高程。

5 破碎试验路段 在水泥路面破碎机破碎大面积施工之前,必须进行试验路段施工,记录不同的破碎情况 相对应的水泥路面破碎机设置如锤头高度和地 面行使速度等。同时对试验路段进行开挖试坑, 确保路面破碎后达到规范要求。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。不断地监控破碎操作并在施工 过程中不断地进行调整,以确保结果满足要求。

6 碎石化施工控制和要求 路面破碎要求。碎石化要把75%的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。清除 旧路面杂质物。旧路面所有松散的杂质物应进 行清除。凹处回填。不应修整破碎后混凝土路面 或试图平整路面以提高线形,这样将破坏混凝 土路面碎石化以后效果。在压实前发现的凹地 应用密级配碎石料回填并压实到规范要求。破 碎时最好是从混凝土路面的高处向低处破碎, 以避免摊铺混凝土后影响排水。与相邻车道的 连接。破碎一个车道过程中实际破碎宽度应超 过一个车道,与相邻车道拾接一部分,宽度至少 是15cm。撒布乳化沥青透层油。为使表面较松 散的粒料有一定的结合力和防水性,在破碎压 实后的表面撒布乳化沥青透层油,按2.5-3.5kg/ m2用量撒布50%慢裂乳化沥青。摊铺前混凝土路面的扰动。施工车辆的通行次数和载重量应 降低到最小程度。如果破碎后的混凝土路面表 面已被运料车辆部分或全部破坏,应进行再次 压实。施工进度。在不受外界条件干扰的情况 下,每台设备每天的工作约为3000-3500m2。

7 碎石化改造技术总结

旧路高速化改造工程,考虑到旧路对新铺路面的质量影响,应全面调查了解旧路面板的 实际情况,根据旧路面的存在不同的质量缺陷, 制定不同的碎石化施工技术方案与措施,确保 新铺路面施工质量。总之,在旧路改造项目施工中,旧路面存在的质量缺陷若处理不到位,很可 能影响到新铺路面的质量。通过清连高速化改 造工程项目的施工证明,旧水泥砼路面采取碎 石化技术方案是有效的和可行的。