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【摘 要】依托旧水泥混凝土路面的养护维修及再生利用技术与应用,针对旧水泥混凝土路面典型病害及形成原因进行探讨,重点对碎石化新技术的适用性及施工工艺和难点进行剖析。
【关键词】旧路面、混凝土、碎石化、沥青加铺;
中图分类号:U41 文献标识码:A 文章编号:
引言随着我国道路建设发展,许多水泥路面临养护和维修。对于水泥路面的养护维修而言,维修技术一直处在相对缺乏状态,导致许多的水泥路面养护维修的不及时,路面使用性能逐渐变坏,到最后难以通行时才不得不采取维修措施,而此时路面早已发生严重的结构性损坏,此时的维修往往不得不采取全面维修。旧砼碎石化技术可以充分利用原有路面结构材料,最大限度减少对环境的影响。
工程改造前
工程改造中
2.工程概况:
辽宁沿海经济带规划甜水至三角洲公路羊圈子至石新段水泥路面改造工程,起点桩号K14+820,位于盤锦市辽河口生态经济区甜水乡与羊圈子镇交界处(接甜水至月牙河段终点),由北向南延伸,终点桩号为K38+648.87位于与石新镇内道路相交处,路线总长23.829公里.建设标准为三级公路,设计车速80Km/h .
2012年8月至12月,盘锦市交通建设有限责任公司对辽宁沿海经济带规划甜水至三角洲公路羊圈子至石新段水泥路面进行了改造施工。
碎石化工程机械
3.旧砼碎石化技术特点及应用领域
碎石化技术即先把砼板的予以破碎,达到一定尺寸后,形成相互嵌挤的碎石化结构层,类似于级配碎石层,能够最大限度的吸收路面结构层应力,从而有效避免了应力集中现象,最大限度的减少了反射裂缝出现的可能。由于具有以上优势,因此,在旧水泥路面维修改造和“白改黑”工程中逐渐得到广泛的应用。
4. 水泥路面板破碎技术简析
碎石化技术是采用多锤头破碎机和共振式破碎机最终改变旧砼路面结构强度和模量,该设备能最终使旧砼路面结构的下层形成37.5cm、中层形成22.5cm的嵌挤结构层、上层最大尺寸不超过7.5cm的碎石结构层。该设备由动力系统和破碎系统组成,中间备有2排各3对 0.65t的锤头,两侧各有1对0.865t的翼锤,每对锤头的高度可根据砼板的强度和厚度调节。最终以实际破碎效果为准。
应用碎石化技术须注意的问题
5.1 注重解决板体破碎程度问题。
碎石化设备的锤头落距是根据路面的强度和模量随机而定的,实际施工时,落距由技术人员根据已破碎路面的破碎程度随机人为调整。23Km甜水至三角洲公路羊圈子至石新段水泥路面,实际上各段的强度、厚度和模量离散性还是相当大的,这样势必造成整个路面在人为的操控下进行破碎,肯定影响破碎的整体效果,最终导致破碎板的尺寸大小不很均匀,结构破坏的程度很难把握到最佳区域。最佳区域实质上是一个破碎粒径的范围,所对应的出现反射裂缝几率较小和结构性破坏程度相对较小。
羊圈子至石新段试验段破碎工艺参数
破碎后碎石级配通过率 %
研究和实践表明:最佳的破碎粒径应根据路面交通量大小和组成,加铺层结构形式、下卧层结构的强度和稳定性等综合而定,实际操作中,采用了工程类比法参照以往类似工程进行。破碎后,应进行充分的碾压,并及时对碎石化后的结构层表面进行封闭处理,避免表面遭到车辆荷载和降雨的破坏。建议对顶面弯沉进行检测,弯沉标准可参照相关工程经验和设计要求执行。
5.2 重视破碎后收缩问题。
干缩试验见下表 5.2表 5.2
由表 5.2干缩率的离散性比较大。不同配比和细砂掺量的水泥稳定碎石,在早期干缩率较大,7天后就比较一致。骨料的大小和级配对干缩值有密切关系:级配良好的良好时,空隙率小,砂浆含量减少,收缩值相对减小;使用偏细砂时,会使混凝土收缩值增大。本文试验中掺加一定量的细砂,干缩虽然有所增大,但总体上仍能满足公路基层材料的干缩要求(<200*10-4)
5.3 破碎后击实试验。
选用水泥剂量5.5%, 对上述三种配比的水泥稳定碎石混合料进行击实试验,结果见表5.3
从表5.3可知掺加部分细砂后,水泥稳定碎石混合料的最大干密度和最佳含水量很小。
表5.3
5.4 抓好破碎后表面处治问题。
碎石化后,为了消除表面薄层的混凝土片,并对旧混凝土路面进行进一步压实,通常采用“Z”型压路机进行碾压。碾压过后,表面层存在一层厚2cm左右的粒径小于0.5cm的薄层,该层实际上是由一层石屑和石粉组成,在施工过程中极不稳定,乳化沥青喷洒量根据实际工程通过现场洒布试验来确定。 5.4破碎后平整度问题。 碎石化后的表层平整度也是比较难保证的,这给上覆沥青层的平整度带来了一定的隐患,尤其是作为柔性基层的碎石层并没有很合适的平整度验收标准,无疑厚度不均匀的上覆层又会带来沥青路面的受力不均衡,致使改造路在使用一段时间后,平整度这一指标降低较大,使路面的整体使用效果较差。 5.5解决路面结构层排水问题。 碎石化后的路面结构层排水通路无法确定,由于碎石化后的老路基层受到一定的破坏,实际新建路面结构层的水下渗后没有比较理想的排水通路。有可能产生唧浆等病害,进而造成新老路之间的联结强度和老路基层受到破坏。
6. 结语 伴随着技术的不断发展,碎石化作为一种行之有效的水泥路面改造技术必将得到越来越广泛的应用,在水泥路面养护维修中,碎石化技术必将扮演重要角色。
参考文献:
唐佐斌<水泥稳定基层质量控制要点及措施>[J]《路基工程》2007(6):154-156
JTG034-2000<公路路面基层施工技术规范> [S]北京人民交通出版社,2000
孙兆辉,许志鸿,吴美发 <考虑收缩因素的水泥稳定碎石级配组成设计研究>[J] 公路交通科技,
2006(3):16-19
王崇涛,郑本莲 <路面结构水损坏及防治措施>[J] 公路交通科技,2007(4):8-12
【关键词】旧路面、混凝土、碎石化、沥青加铺;
中图分类号:U41 文献标识码:A 文章编号:
引言随着我国道路建设发展,许多水泥路面临养护和维修。对于水泥路面的养护维修而言,维修技术一直处在相对缺乏状态,导致许多的水泥路面养护维修的不及时,路面使用性能逐渐变坏,到最后难以通行时才不得不采取维修措施,而此时路面早已发生严重的结构性损坏,此时的维修往往不得不采取全面维修。旧砼碎石化技术可以充分利用原有路面结构材料,最大限度减少对环境的影响。
工程改造前
工程改造中
2.工程概况:
辽宁沿海经济带规划甜水至三角洲公路羊圈子至石新段水泥路面改造工程,起点桩号K14+820,位于盤锦市辽河口生态经济区甜水乡与羊圈子镇交界处(接甜水至月牙河段终点),由北向南延伸,终点桩号为K38+648.87位于与石新镇内道路相交处,路线总长23.829公里.建设标准为三级公路,设计车速80Km/h .
2012年8月至12月,盘锦市交通建设有限责任公司对辽宁沿海经济带规划甜水至三角洲公路羊圈子至石新段水泥路面进行了改造施工。
碎石化工程机械
3.旧砼碎石化技术特点及应用领域
碎石化技术即先把砼板的予以破碎,达到一定尺寸后,形成相互嵌挤的碎石化结构层,类似于级配碎石层,能够最大限度的吸收路面结构层应力,从而有效避免了应力集中现象,最大限度的减少了反射裂缝出现的可能。由于具有以上优势,因此,在旧水泥路面维修改造和“白改黑”工程中逐渐得到广泛的应用。
4. 水泥路面板破碎技术简析
碎石化技术是采用多锤头破碎机和共振式破碎机最终改变旧砼路面结构强度和模量,该设备能最终使旧砼路面结构的下层形成37.5cm、中层形成22.5cm的嵌挤结构层、上层最大尺寸不超过7.5cm的碎石结构层。该设备由动力系统和破碎系统组成,中间备有2排各3对 0.65t的锤头,两侧各有1对0.865t的翼锤,每对锤头的高度可根据砼板的强度和厚度调节。最终以实际破碎效果为准。
应用碎石化技术须注意的问题
5.1 注重解决板体破碎程度问题。
碎石化设备的锤头落距是根据路面的强度和模量随机而定的,实际施工时,落距由技术人员根据已破碎路面的破碎程度随机人为调整。23Km甜水至三角洲公路羊圈子至石新段水泥路面,实际上各段的强度、厚度和模量离散性还是相当大的,这样势必造成整个路面在人为的操控下进行破碎,肯定影响破碎的整体效果,最终导致破碎板的尺寸大小不很均匀,结构破坏的程度很难把握到最佳区域。最佳区域实质上是一个破碎粒径的范围,所对应的出现反射裂缝几率较小和结构性破坏程度相对较小。
羊圈子至石新段试验段破碎工艺参数
破碎后碎石级配通过率 %
研究和实践表明:最佳的破碎粒径应根据路面交通量大小和组成,加铺层结构形式、下卧层结构的强度和稳定性等综合而定,实际操作中,采用了工程类比法参照以往类似工程进行。破碎后,应进行充分的碾压,并及时对碎石化后的结构层表面进行封闭处理,避免表面遭到车辆荷载和降雨的破坏。建议对顶面弯沉进行检测,弯沉标准可参照相关工程经验和设计要求执行。
5.2 重视破碎后收缩问题。
干缩试验见下表 5.2表 5.2
由表 5.2干缩率的离散性比较大。不同配比和细砂掺量的水泥稳定碎石,在早期干缩率较大,7天后就比较一致。骨料的大小和级配对干缩值有密切关系:级配良好的良好时,空隙率小,砂浆含量减少,收缩值相对减小;使用偏细砂时,会使混凝土收缩值增大。本文试验中掺加一定量的细砂,干缩虽然有所增大,但总体上仍能满足公路基层材料的干缩要求(<200*10-4)
5.3 破碎后击实试验。
选用水泥剂量5.5%, 对上述三种配比的水泥稳定碎石混合料进行击实试验,结果见表5.3
从表5.3可知掺加部分细砂后,水泥稳定碎石混合料的最大干密度和最佳含水量很小。
表5.3
5.4 抓好破碎后表面处治问题。
碎石化后,为了消除表面薄层的混凝土片,并对旧混凝土路面进行进一步压实,通常采用“Z”型压路机进行碾压。碾压过后,表面层存在一层厚2cm左右的粒径小于0.5cm的薄层,该层实际上是由一层石屑和石粉组成,在施工过程中极不稳定,乳化沥青喷洒量根据实际工程通过现场洒布试验来确定。 5.4破碎后平整度问题。 碎石化后的表层平整度也是比较难保证的,这给上覆沥青层的平整度带来了一定的隐患,尤其是作为柔性基层的碎石层并没有很合适的平整度验收标准,无疑厚度不均匀的上覆层又会带来沥青路面的受力不均衡,致使改造路在使用一段时间后,平整度这一指标降低较大,使路面的整体使用效果较差。 5.5解决路面结构层排水问题。 碎石化后的路面结构层排水通路无法确定,由于碎石化后的老路基层受到一定的破坏,实际新建路面结构层的水下渗后没有比较理想的排水通路。有可能产生唧浆等病害,进而造成新老路之间的联结强度和老路基层受到破坏。
6. 结语 伴随着技术的不断发展,碎石化作为一种行之有效的水泥路面改造技术必将得到越来越广泛的应用,在水泥路面养护维修中,碎石化技术必将扮演重要角色。
参考文献:
唐佐斌<水泥稳定基层质量控制要点及措施>[J]《路基工程》2007(6):154-156
JTG034-2000<公路路面基层施工技术规范> [S]北京人民交通出版社,2000
孙兆辉,许志鸿,吴美发 <考虑收缩因素的水泥稳定碎石级配组成设计研究>[J] 公路交通科技,
2006(3):16-19
王崇涛,郑本莲 <路面结构水损坏及防治措施>[J] 公路交通科技,2007(4):8-12