水泥路面破碎及再生在基層施工中的應(yīng)用
2013-06-24 來源：中國道橋網(wǎng)
在水泥混凝土路面使用期末，病害嚴重階段，采用其他養(yǎng)護措施已不能保證路面正常使用性能時，必須對原路面進行處理。其中破碎處理后原位利用是較好的處理方案。破碎后可能的處理方式有兩種：一是從原位移除；二是原位利用。移除的成本很高，而且往往造成對環(huán)境的不利影響。從原位移除的破碎后水泥混凝土板塊尺寸大小不一，不宜作為新路面結(jié)構(gòu)的基層或底基層。原位利用可解決以上問題，一方面降低成本，另一方武也不會對環(huán)境造成不良影響，是進行水泥混凝土路面改造的最佳手段。碎化原水泥混凝土路面，會降低水泥混凝土路面既有的平均強度，使加鋪成為必然的后期工作。在破碎后結(jié)構(gòu)層上進行加鋪，可有效消除差異沉降、防止反射裂縫的發(fā)生。
1、工程概況
近年來公路建設(shè)發(fā)展迅猛，為滿足交通量不斷增長對道路通行能力的要求，需要對部分舊水泥混凝土路面公路進行改造。邯鄲市309國道邯鄲～武安段原路結(jié)構(gòu)為：28cm水泥混凝土；20cm二灰穩(wěn)定碎石。目前本段路基情況良好，但是路面結(jié)構(gòu)已經(jīng)出現(xiàn)了不同程度的破損。路面主要有面板斷裂、面板沉陷、接縫破裂、龜裂、錯臺、局部坑槽等病害，嚴重影響行車舒適性與安全性。因此，在對舊水泥混凝土路面綜合改造中，對原舊水泥混凝土路面進行破碎做路面基層，需要調(diào)坡路段用水泥穩(wěn)定碎石作調(diào)坡層；下面層為7 cm厚粗粒式改性瀝青混凝土AC一25；上面層為5 cm中粒式改性瀝青混凝土AC一16。如此改造，對提高公路改建工程施工質(zhì)量，增強公路使用性能，降低工程建設(shè)投資及后期維修養(yǎng)護費用，帶動當(dāng)?shù)亟?jīng)濟的發(fā)展都具有重要的現(xiàn)實意義。
2、施工工藝
2．1 水泥混凝土路面破碎再生利用施工工藝
本路段改造采用交通運輸部公路科學(xué)研究所推廣的水泥混凝土路面破碎及再生利用新工藝：即采用錘式破碎法將水泥混凝土面板打碎或打裂，采用壓路機壓穩(wěn)，使之形成平整穩(wěn)固的基層結(jié)構(gòu)。應(yīng)該注意的是，必須避免將碎石化后的顆粒壓入土基。這樣，碎石化層便形成了堅硬的粒料基層。進行碎石化的根本目的在于消除反射裂縫產(chǎn)生的可能性。然后灑鋪透層油，鋪筑瀝青混凝土。
美國的國家規(guī)范既允許使用多頭破碎機，也允許使用共振破碎機，可根據(jù)具體情況選用。本路段采用多錘頭碎石化技術(shù)。在大面積施工前選擇具有代表性的試驗段，其長度為200m。在試驗段破碎過程中，安排不同落錘高度、頻率和行車速度的不同區(qū)間完成設(shè)備調(diào)試，確定適合該路段的施工參數(shù)（如落錘高度、刀具等），以指導(dǎo)后續(xù)工程正常施工。多錘頭破碎機將舊水泥混凝土路面破碎后，經(jīng)過Z型壓路機碾壓1～3遍，再采用鋼輪振動壓路機碾壓1～3遍后，噴灑乳化瀝青。乳化瀝青用量為2．5 kg／m2左右。然后在不同區(qū)間內(nèi)分別進行路面承載板回彈模量試驗和破碎檢測，經(jīng)過碎石化處理后舊路面頂面當(dāng)量回彈模量應(yīng)大于等于300MPa且小于等于600MPa。進行充分碾壓后，要求水泥混凝土破碎率達到75%，表面層碎塊最大尺寸不超過7．5cm，中間層不超過22．5cm，底部不超過37．5 cm。以上檢驗應(yīng)在碾壓穩(wěn)定后通過刨坑過篩或卡尺檢測。測試的試驗段測點數(shù)目至少取9個。試驗段安排過程中應(yīng)包含開始破碎的前10m和結(jié)束破碎前5m，舊路的質(zhì)量檢測不宜安排在試驗區(qū)域進行。
多錘頭碎石化技術(shù)的工藝流程為：
?。?）采用多錘頭破碎機把舊水泥混凝土路面破碎1遍；
?。?）采用Z型壓路機（不小于8 t）將破碎后路面振動壓實或靜壓1～3遍；
（3）用鋼輪壓路機振動壓實或靜壓1～3遍；
?。?）灌人改性乳化瀝青，用量為2．5 kg/m2左右；
（5）撒布一層石屑，用鋼輪壓路機（不小于8 t）碾壓1～3遍；
?。?）進行基層或面層加鋪施工。在施工中應(yīng)注意的事項。
?。?）多錘頭破碎前，應(yīng)先清除瀝青材料、填縫料等雜物，挖除嚴重破碎板塊后回填碎石。
（2）應(yīng)盡可能封閉交通施工，全部路面結(jié)構(gòu)層完成后再開放交通。對于重交通路段，迫不得已需開放交通時，路面破碎及封油后可臨時開放交通；但應(yīng)盡快鋪筑加鋪層，盡量縮短直接在碎石化層上行車的時間。
?。?）施工過程中的質(zhì)量控制，主要是控制好破碎粒徑、碾壓順序及碾壓遍數(shù)。機械操作人員應(yīng)與質(zhì)量控制人員合作，不定期檢測路面破碎情況，以確保破碎質(zhì)量。
在水泥混凝土路面破碎壓實后灑透層油，用于面層與基層之間。宜采用瀝青灑布車灑布改性乳化瀝青，用量為2．5 kg/m2左右。
2．2水泥穩(wěn)定碎石調(diào)坡層施工
水泥穩(wěn)定碎石調(diào)坡層，采用集中廠拌人工攤鋪，碾壓時嚴格按路面基層施工規(guī)范規(guī)定的碾壓方法進行施工。
水泥穩(wěn)定碎石施工必須符合《公路路面基層施工技術(shù)規(guī)范》（JTJ 034--2000）的規(guī)定。壓實度采用重型擊實標(biāo)準(zhǔn)，基層應(yīng)達到98%。
水泥穩(wěn)定碎石基層表面浮灰一定要清掃干凈，并使基層頂面的集料顆粒部分外露。基層表面清掃、沖洗干凈且曬干后才可施工透層油及下封層。
2．3加鋪瀝青混凝土面層的施工
瀝青混凝土面層采用集中廠拌，攤鋪機攤鋪，分兩層進行施工。在鋪筑下面層的粗粒式改性瀝青混凝土以前應(yīng)清潔表面。對于瀝青混凝土面層，各層如果施工時間間隔較長，下層受到污染，攤鋪上一層前應(yīng)清潔下層表面后澆灑黏層瀝青后再施工。對于橋梁、明涵上的水泥混凝土，應(yīng)鑿毛并清潔后澆灑黏層瀝青，再鋪筑瀝青混凝土橋面鋪裝層。鋪設(shè)橋面鋪裝必須確保混凝土完全干燥，嚴禁在潮濕條件下鋪設(shè)防水黏結(jié)層及攤鋪瀝青混合料，防止產(chǎn)生鼓包。為保證路面壓實質(zhì)量與減小空隙率，以馬歇爾試驗密度為標(biāo)準(zhǔn)密度，上面層壓實度應(yīng)達到98%，下面層壓實度應(yīng)達到97%?；旌狭系臄備?、碾壓要一氣呵成，盡可能在高溫下進行，所有施工工序必須在混合料溫度下降至100℃以下前全部結(jié)束。
2．4施工質(zhì)量控制
?。?）嚴格進行現(xiàn)場路用材料及混合料的各項試驗工作，保證各項技術(shù)指標(biāo)符合要求。施工過程中應(yīng)及時開展相應(yīng)的檢測工作，檢測方法、項目及要求應(yīng)滿足《公路路基路面現(xiàn)場測試規(guī)程》（JTJ 059—95）、《公路工程質(zhì)量檢驗評定標(biāo)準(zhǔn)》（JTJ 071—94）以及相關(guān)技術(shù)規(guī)范中的規(guī)定。每道工序須檢測合格后，方可進行下一道工序。
?。?）瀝青混凝土路面施工應(yīng)符合《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》（JTG F40一2004）要求。
?。?）基層施工應(yīng)嚴格按照《公路路面基層施工技術(shù)規(guī)范》（JTJ 034—2000）的要求進行。
?。?）施工前應(yīng)對路面各結(jié)構(gòu)層材料的質(zhì)量、級配、配合比及強度等進行試驗，以指導(dǎo)施工。
?。?）嚴格按規(guī)范做好各路面結(jié)構(gòu)層養(yǎng)生與交通管制工作。養(yǎng)生期長短以各結(jié)構(gòu)層達到設(shè)計強度的時間確定。
?。?）路面大面積鋪筑前必須進行試鋪，通過試驗確定材料組成和施工工藝。經(jīng)檢驗合格后再大面積施工。
3、結(jié)語
以上是針對邯鄲市公路建設(shè)特點，通過對當(dāng)?shù)?09國道水泥混凝土路面使用狀況的調(diào)查分析，并通過多種試驗路段進行論證，對水泥混凝土路面損壞進行系統(tǒng)的研究。在此基礎(chǔ)上，提出適合當(dāng)?shù)厮嗷炷谅访娓脑斓氖┕し桨?，并?09國道進行了施工驗證，收到了良好效果。這對于提高邯鄲市乃至全國水泥混凝土路面改造技術(shù)施工水平，節(jié)省工程費用，提高公路改建工程施工質(zhì)量，增強公路使用性能和工程實用價值，降低工程建設(shè)投資及后期維修養(yǎng)護費用，帶動當(dāng)?shù)亟?jīng)濟的發(fā)展都具有重要的現(xiàn)實意義。
