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水泥混凝土公路路面改造中的碎石化施工技術(shù)
【摘要】我國是水泥混凝土公路修建大國，隨著部分早期修建的水泥混凝土路面嚴(yán)重破壞，如何翻修的問題已日益成為公路部門必須面對的必須解決的技術(shù)問題。同時(shí)我國是個(gè)資源相對短缺的國家，公路建設(shè)節(jié)能減排任務(wù)重，如何搞好環(huán)境保護(hù)，建立節(jié)約型社會(huì)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展顯得尤為重要。而碎石化技術(shù)在水泥混凝土公路路面改造中完全符合公路節(jié)能減排和現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展的需要，不僅沒有反射裂縫，路面結(jié)構(gòu)安全穩(wěn)定而且經(jīng)濟(jì)性良好，因此在我國公路維護(hù)與改造中得到廣泛的應(yīng)用。本文結(jié)合當(dāng)前的發(fā)展水平，簡要探討了水泥混凝土公路路面改造中的碎石化施工技術(shù)。
【關(guān)鍵詞】水泥混凝土;公路路面;改造施工;碎石化技術(shù)
一、碎石化技術(shù)簡介
水泥混凝土路面碎石化是一種舊水泥混凝土路面破碎處治技術(shù)，起源于美國，是對舊水泥混凝土路面大修或改造的重要手段。該技術(shù)是將舊水泥混凝土路面的面板，通過專用設(shè)備一次性破碎為咬合嵌擠碎塊柔性結(jié)構(gòu)，可充分利用舊路殘余強(qiáng)度，且保護(hù)環(huán)境，節(jié)約資源。這種結(jié)構(gòu)不僅具有一定的承載力，而且具有防止或限制反射裂縫發(fā)生、發(fā)展的作用，破碎后的粒徑范圍為2～40cm，力學(xué)模式趨向于級配碎石。碎石化技術(shù)利用特殊的施工機(jī)械主要是多垂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。
二、水泥混凝土公路路面改造中碎石化施工技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)分析
1、有效解決路面改造后出現(xiàn)反射裂縫的問題
碎石化技術(shù)將原水泥板塊破碎成較小的粒徑，使得原有的水泥路面裂縫不再集中反射，而是均勻的擴(kuò)散，因此碎石化技術(shù)是目前解決路面改造后出現(xiàn)反射裂縫問題的有效辦法之一。
2、性能良好
破碎后并經(jīng)壓實(shí)的混凝土路面表面顆粒較小，為加鋪瀝青路面提供碎石基層，內(nèi)部由破碎混凝土塊組成的緊密結(jié)合，內(nèi)部嵌擠的高密度材料層為瀝青層加鋪提供更高的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。
3、施工簡便、具有較高的經(jīng)濟(jì)性
碎石化技術(shù)施工簡便、改造周期比較短，就在再生，環(huán)保無污染。將破碎后的碎塊直接做為基層或底基層，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)保問題。水泥混凝土路面碎石化后具有較高的強(qiáng)度，能夠滿足道路承載要求，可作為路面基層直接加鋪路面面層，新加鋪面層可以是瀝青混凝土路面，也可以是水泥混凝土路面，是舊水泥路面翻新改造的理想方法。
三、水泥混凝土公路路面改造中的碎石化施工技術(shù)流程
(一)施工機(jī)械的選擇
1、多錘頭水泥路面破碎機(jī)
多錘破碎機(jī)是針對破損水泥路面的改造而開發(fā)的新產(chǎn)品，是舊水泥路面翻修改造的理想方法。多錘破碎機(jī)是自行式破碎設(shè)備，設(shè)備后部均勻配備兩排成對錘頭，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行程范圍同，內(nèi)可獨(dú)立調(diào)節(jié)。
2、專用振動(dòng)壓路機(jī)與單鋼振動(dòng)壓路機(jī)
振動(dòng)壓路機(jī)用于破碎混凝土板塊后的表面補(bǔ)充破碎并壓實(shí)，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。在專用振動(dòng)壓路機(jī)之后，采用18t單鋼輪振動(dòng)壓路機(jī)壓實(shí)破碎后的混凝土表面，并為瀝青罩面提供較為平坦的工作面。
(二)施工前的準(zhǔn)備工作
1、做好隱藏構(gòu)造物的調(diào)查與標(biāo)記工作
施工前，施工單位應(yīng)結(jié)合設(shè)計(jì)圖紙及業(yè)主單位提供的資料對有關(guān)隱藏構(gòu)造物如暗涵、地下管線等情況進(jìn)行調(diào)查，以確定破碎是否會(huì)對這些構(gòu)造物造成損壞。埋深在0.5～1m的構(gòu)造物可能因路面碎石化而受到一定影響，可以降低錘頭高度進(jìn)行輕度打裂。埋深不足0.5m的構(gòu)造物以及橋涵等，應(yīng)禁止破碎、避讓范圍為結(jié)構(gòu)物端線處側(cè)3m以內(nèi)的所有區(qū)域。
2、確定破碎段落
施工前應(yīng)與業(yè)主、監(jiān)理單位進(jìn)行協(xié)商確定破碎的段落，盡可能減少多錘頭破碎對公路兩側(cè)民房的影響，不能進(jìn)行多錘頭破碎段落采用鎬頭機(jī)進(jìn)行破碎，段落的確定有利于施工計(jì)劃的編排。與橋梁連接段應(yīng)標(biāo)明破碎位置，根據(jù)實(shí)際情況，可以破碎到橋頭搭板的后端，根據(jù)設(shè)計(jì)情況進(jìn)行路面銜接的施工。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。
3、清除瀝青面層
在碎石化施工前，應(yīng)先移除所有將破碎的混凝土板塊上存在的瀝青罩面層和部分瀝青表面修補(bǔ)材料，以免影響碎石化質(zhì)量，因?yàn)檫@些材料的存在會(huì)影響到破碎的效果。
4、做好交通管制規(guī)劃
由于碎石化后的路面在沒有攤鋪完瀝青混凝土面層之前不允許開放交通，所以對交通管制的要求比較嚴(yán)格，在條件允許時(shí)最好一次性全封閉施工段落。若條件不允許，應(yīng)至少實(shí)行半封閉施工。
(三)破碎試驗(yàn)路段
在對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。試驗(yàn)路段應(yīng)為監(jiān)理工程師在工程項(xiàng)目范圍內(nèi)確定的位置，尺寸為車道全寬，長度為100-200米。施工單位應(yīng)記錄為不同的破碎情況，相對應(yīng)的水泥路面破碎機(jī)設(shè)置如錘頭高度和地面行使速度等。試驗(yàn)路段確定的破碎機(jī)程序?qū)⒂糜谠摴こ�，施工單位�?yīng)不斷地監(jiān)控破碎操作并應(yīng)該在施工過程中不斷地進(jìn)行小的調(diào)整以確保結(jié)果滿足要求。
(四)試抗
為確保路面被破碎成規(guī)定的尺寸，根據(jù)監(jiān)理的指令、施工單位應(yīng)在試驗(yàn)段內(nèi)隨機(jī)選取2個(gè)獨(dú)立的位置分別開挖1平米的試坑，試坑的選擇應(yīng)避開有橫向接縫或工作縫的位置。路面破碎粒徑應(yīng)記錄備查。
(五)破碎施工順序
由兩側(cè)向中間逐步進(jìn)行，在破碎路肩時(shí)應(yīng)適當(dāng)降低錘頭高度，減小落錘間距，即保證破碎效果，又不至于破碎過度。機(jī)械施工過程中要靈活調(diào)整速度，落錘高度、頻率等，盡量達(dá)到破碎均勻。在一些特殊路段，建議采用打裂等其它手段進(jìn)行混凝土路面的預(yù)裂，以確保碎石化能夠達(dá)到預(yù)期的效果。預(yù)裂后，根據(jù)情況進(jìn)行試驗(yàn)段施工，重新確定碎石化破碎的施工參數(shù)。
(六)軟弱基層或路基的處理與凹處回填
對于在碎石化施工過程中發(fā)現(xiàn)的部分軟弱基層或路基，應(yīng)對其進(jìn)行開挖回填處理。對全線水泥路面進(jìn)行碎石化并采用Z型壓路機(jī)碾壓以后，再將存在軟弱基層的水泥板塊挖除，并對其下軟弱基層進(jìn)行開挖，開挖后基層采用C15素砼回填至水泥板底面高程，然后再采用水穩(wěn)碎石回填至水泥板頂面標(biāo)高，進(jìn)行適當(dāng)?shù)姆磾備伜蛪簩?shí)，為保證壓實(shí)效果，最小控制尺寸不小于車道寬和1.2m長。路面碎石化后表面小面積凹處在壓實(shí)前可以用密級配碎石回填。
(七)壓實(shí)
破碎后的路面應(yīng)采用Z型壓路機(jī)和單鋼輪振動(dòng)壓路機(jī)壓實(shí)，碾壓遍數(shù)建議1～2遍，壓路機(jī)行駛速度不宜超過5km/h，要求Z型壓路機(jī)的噸位在16噸及16噸以上。在路面綜合強(qiáng)度過高或過低的路段應(yīng)避免過度壓實(shí)，以防造成表面粒徑過小或?qū)⑺槭瘜訅喝牖鶎印?/p>
(八)破碎路段邊緣處理
因雨水會(huì)嚴(yán)重影響破碎層及其下基層的承載能力，對破碎層，應(yīng)充分做好防止雨水的工作，如破碎后不能馬上進(jìn)行碾壓攤鋪，遇上雨水天氣，要注意破碎層的遮蓋，同時(shí)要保證已安裝好的路面邊緣排水系統(tǒng)的正常有效地工作。碎石化和非碎石化混凝土路面接縫應(yīng)考慮相應(yīng)的過渡措施，如在接縫處設(shè)置高性能聚酯布等。
總 結(jié)：
碎石化技術(shù)因其持有的優(yōu)勢具有廣泛的應(yīng)用前景，施工單位應(yīng)認(rèn)真總結(jié)和分析施工過程中的一些問題，通過不斷的創(chuàng)新施工工藝，嚴(yán)格控制施工質(zhì)量，為我國的公路維護(hù)和改造事業(yè)貢獻(xiàn)力量國。
參考文獻(xiàn)：
[1]黃宗遠(yuǎn)、楊成忠、孫原超《舊水泥混凝土路面碎石化技術(shù)及其應(yīng)用》J[J].路基過程2008(02)
[2]羅蓓《碎石化施工在舊水泥路面改造中的應(yīng)用》[J].公路與汽運(yùn)2010(04)
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