碎石化施工

2024-07-02

碎石化施工(精选十篇)

碎石化施工 篇1

1 路面碎石化的施工工艺及质量控制

1.1 路面碎石化前的处理。

路面碎石化前移除所有将破碎的混凝土板块上存在的沥青罩面和部分沥青表面修补材料, 以便更好的保证路面碎石化的质量。

1.2 路面碎石化施工。

在路面碎石化施工正式开始之前, 选择有代表性的80m一个车道宽的路面作为试验段。根据经验采取落锤高度1.1~1.2m, 落锤间距10cm左右, 逐级调整破碎参数对路面进行破碎, 目测破碎效果, 当碎石化后的路表呈鳞片状时, 表明碎石化的效果能满足规定要求, 记录此时采用的破碎参数。为确保路面被破碎成规定的尺寸, 在试验区内随机选取2个独立的位置开挖试坑, 试坑的选择避开有横向接缝或工作缝的位置。试坑开挖至基层, 以在全深度范围内检查碎石化后的颗粒是否在规定的粒径范围内。如果破碎的混凝土路面粒径没有达到要求, 设备控制参数必须进行调整, 并相应增加试验区, 循环上一过程, 直至要求得到满足, 并记录符合要求的MHB碎石化参数备查。在正常碎石化施工过程中, 应根据路面实际状况对破碎参数不断作出微小的调整。当需要参数作出较大的调整时, 则应通知监理工程师。路面破碎时MHB先破碎路面侧边的车道, 然后破碎中部的行车道。两幅破碎一般要保证10cm左右的搭接破碎宽度。机械施工过程中要灵活调整行进速度、落锤高度、频率等, 尽量达到破碎均匀。路面碎石化后应清除路面中所有松散的填缝料、胀缝料、切割移除暴露的加强钢筋或其他类似物。表面凹处在10cm×10cm以内, 在压实前可以用密级配碎石回填, 10cm×10cm以上的应利用沥青混合料找平, 以保证加铺沥青面层的平整度。特别注意碎石化和非碎石化混凝土路面接缝应考虑相应的过渡措施, 如在接缝上可设置格栅等。

1.3 破碎后的压实。

压实的主要作用是将破碎的路面表面的扁平颗粒进一步破碎, 同时稳固下层块料, 为新铺沥青面层提供一个平整的表面。破碎后的路面采用Z型压路机和单钢轮压路机振动压实, 压实遍数1~2遍, 压实速度不允许超过5km/h。

1.4 乳化沥青透层的洒布。

为使表面较松散的粒径有一定的结合力, 使用慢裂乳化沥青做透层, 用智能洒布车保证用量均匀的控制在2.5~3.0kg/m2。乳化沥青透层表面再撒布适量石屑后进行光轮静压, 石屑用量以不粘轮为标准。

2 沥青混凝土大碎石及上面层施工工艺及质量控制

沥青大碎石及上面层的施工根据基层碎石化施工情况分段进行, 确保铺筑上层时下层不受污染。上面层在下层完成后分别单幅连续摊铺完成, 确保上面层色泽一致, 表面平整。

2.1 试验段。

在各面层开工前, 铺筑一段100m的沥青混凝土试验路段, 用以证实混合料的稳定性以及拌和、摊铺、压实设备的效率, 施工方法和施工组织的适应性, 确定沥青混凝土的压实方法。对混合料的松铺厚度、压路机碾压顺序、碾压速度和遍数设专岗检查, 取得达到技术规范要求的各项指标, 并经监理工程师批准后, 以指导大面积施工。

2.2 下承层准备。

沥青混凝土大碎石或上面层施工前, 应施工完相应路段的透层或粘层, 并保证时间间隔不要过长, 施工时要用鼓风机吹干净表面, 做到表面干燥、清洁和无任何松散的石料、灰尘与杂质。

2.3 拌和。

做到配料准确、拌和均匀, 不符合要求的材料不使用。

沥青与矿料的加热温度调节到能使拌和的沥青混合料出厂温度符合规范要求为止。沥青混合料的拌制时间以混合料拌和均匀、所有矿料颗粒全部裹覆沥青结合料为准, 并经试拌确定。其拌和时间不少于36秒。拌和楼拌和的沥青混合料均匀一致, 无花白料、无结团成块和严重的粗细料分离现象。

2.4 运输。

运输前, 用经监理工程师批准的隔离剂混合物涂抹车厢四壁, 以防止混合料粘到底板及车厢内壁上, 并不得有积液或积水。自卸汽车运输能力比拌和能力和摊铺速度有所富余, 开始摊铺时排在施工现场等候卸料的运料车至少有5辆。施工过程中, 摊铺机前方一般安排3~5台运料车在等候卸料, 运输时用篷布加以覆盖, 以防止热量损失, 保证到达现场时普通沥青混合料温度不低于150~165℃, 改性沥青混合料温度不低于160~175℃。

2.5 摊铺。

为防止摊铺过程中混合料产生离析, 根据路面半幅的宽度11.5m工作面采用两台ABG-423 (相距5~10m) 联机摊铺, 联机时根据宽度控制两台机器的摊铺宽度为 (6+5.5) m。根据该工程使用的拌合机拌合能力、施工机械配套情况及摊铺层厚度、宽度, 经计算确定摊铺速度、标高、温度。

2.6 碾压成型

2.6.1 压实方式。

使用同类压路机并列成梯队的方式碾压, 按初压、复压、终压 (包括成型) 三个阶段进行, 初压用振动压路机 (静压) 紧跟摊铺机后进行, 以便稳定混合料。复压用振动压路机和轮胎压路机紧接在初压后进行, 以使混合料稳定、密实。终压用轮胎式压路机和双钢轮压路机 (静压) 紧接在复压后进行, 以消除轮迹, 压实成型。

2.6.2 压实方法。

初压时, 采用胶轮或钢轮压路机静压, 压路机从外侧向中心碾压, 由低处向高处碾压, 轮迹始终保持与路基轴线平行, 相邻碾压带重叠30cm, 逐步向路拱碾压过去。复压时, 采用双钢轮振动压路机和轮胎压路机。先钢轮后轮胎压路机来回交叉碾压。以达到规范要求的密实度为止。终压时, 采用轮胎压路机和双钢轮压路机静压以消除轮迹。

2.6.3 压实遍数。

初压:沥青大碎石施工时, 先用胶轮压路机或双钢轮压路机碾压1遍。复压:压实遍数经过试验确定。通常用双钢轮压路机高频低幅震动碾压2~4遍即可。终压:静压3~4遍。

2.7 沥青混凝土路面接缝处理

2.7.1 横缝施工:

铺筑新料前应用铁镐凿出新茬清理好并涂抹适量的乳化沥青粘层, 以便使横缝能够很好结合。并且在新料铺筑时在新铺面上预留合适的虚铺。在压路机碾压过程中先横碾压, 再进行纵向碾压并用平整度尺随时检测以保证横缝的平整搭接。

2.7.2 纵缝施工:

在施工中先用人工凿除边上松散的冷料, 并在新茬上涂抹适量的乳化沥青粘层, 摊铺时应重叠在已铺层上, 碾压时先在已压实的路面上行驶, 然后再跨缝碾压紧密。上下层的纵缝应错开15cm以上。表层的纵缝应顺直, 且尽量位于车道的画线位置。

结语

碎石化技术是目前旧水泥混凝土路面维修改造最好的技术之一。该技术在山东、安徽、浙江等省的高速公路、国省干线、县乡路、城市道路改建过程中得到了广泛应用, 取得了很好的使用效果。

摘要:混凝土路面出现断板、破碎、错台、唧浆现象, 决定对该路段实施碎石化改造。工程采用了路面碎石化后加铺沥青大碎石柔性基层及上面层结构组合。现结合改造工程现场施工情况, 谈谈路面碎石化的施工工艺和质量控制。

关键词:碎石化,施工工艺,质量控制

参考文献

[1]水泥混凝土路面碎石化改造技术应用与探讨[J].公路, 2004, 5.

碎石化施工 篇2

浅谈水泥混凝土路面碎石化改为沥青路面的施工要点

随着社会经济发展,人们生存生活条件不断改善,对衣食住行要求不断提高,尤其对出行的`舒适性要求越来越高,由于八九十年代修建的水泥混凝土路面进入使用末期,在这几年大部分需要改造成沥青混凝土,而采用通常的直接加铺沥青砼方式改造后.路面会出现反射裂缝等问题,而碎石化改造技术就是专门针对这一问题而开发出的一种快捷而有效的路面改造技术.本文就碎石化改造技术谈一些体会.

作 者:张学字  作者单位:广西灵川公路管理局,广西,灵川,541200 刊 名:城市建设与商业网点 英文刊名:CHENGSHI JIANSHE YU SHANGYE WANGDIAN 年,卷(期): “”(24) 分类号: 关键词:水泥混凝土   路面   碎石化   改造技术  

水泥混凝土路面碎石化施工技术 篇3

【关键词】水泥稳定;碎石;基层;施工

1、工程概况

近两年安徽省亳州市,水泥路面通过路面改善,加铺沥青层的公路改造项目日益增多。通过对原有路面进行碎石化处理,加铺沥青层,提高了材料的利用率。毫州市某县级公路,原为水泥路面,现通过路面碎石化处理后加铺沥青面层。

2、施工前的准备工作

2.1原材料及配合比设计

2.1.1原材料采购 在开展这项工作时,应注意控制好材料的出处,选择质量较好的厂家。然后,必须按照施工要求,对施工中所选用的材料进行检测。当然,如果检测结果合格,还需上报相关的部门,使其对检测结果进行抽检。只有经过多方检查合格之后,才能继续上料。必要的条件下,可以留取部分样本以便进行下一次的检查。等到材料运送到现场后,相关的工作人员必须做好管理工作,保证材料堆放场地的清洁,防止材料受到污染。此外,在堆放石料时,要注意隔仓对其进行处理,并且插牌进行标识。

(1)水泥: 在选择水泥材料时,可以采用硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥等等对路面基层开展施工。此过程中应避免使用快硬水泥,或者是容易被周围环境影响的水泥材料。在本文选用的工程案例中,主要选用的是东台磊达水泥厂生产的PO.32.15早强缓凝水泥。它的主要指标如表1所示:

(2)碎石主要选用的材料是石灰岩石料。具体的操作方式为:选用四种不同规格的粒径,进行筛分加工之后再出料。有关的指标如表2所示。

(3)水: 要选择人和牲畜都可以喝的水。

2.1.2配合比组成设计

(1)对现场使用的施工材料进行筛分。先依据颗粒的组成方式,计算出施工中每种集料的比例。与此同时,要尽可能地保持4.75mm、0.075mm的通过量在规定的级配范围内。(2)在进行材料的配制时,必须对现场施工的水泥进行一定的试验,根据它们水泥剂量的差异对施工材料进行分组。在实际的试验过程中,通常是按照一般水泥剂量按3.5%、4%、4.5%、5%四种比例对混合料进行拌合,为了保证含水量以及干密度满足施工要求,可以采用重型击实法来确定。(3)此过程中需要对一些材料的用量进行限制。施工人员可以在强度符合施工要求的前提下,對水泥的用量加以限制;在对含泥量进行处理时,应对细集料、粉料用量加以限制。(4)在确定出最佳含水量之后,可以对水泥稳定碎石混合料进行拌合,它的压实度必须按照施工标准进行控制。而对于混合料试件而言, 在其制备过程中必须对其进行养护,养护时间控制在6天为宜。完成以上工程之后,仍需对其进行无侧限抗压强度试验。

2.2基层的准备

2.2.1路面现场准备 (1)先对路面的外观进行检查,尤其是路面的底基层高程、中线偏位等等。(2)在对底基层进行观察时,应注意其压实度的检测工作。对于不符合施工情况的路段,必须采取对应的措施进行处理,直到这些路段符合施工要求为止。(3)不仅仅要保持底基层表面的整洁,同时应在底基层洒上适量的水,保持基层的湿润。

2.2.2测量准备 在进行施工之前,要对路面进行测量、放样等工作。要确保路面边缘压实度测量的准确性,可以在边缘的两端支撑一定数量的枕木。在这个过程中,工作人员可以依据松铺系数,开展钢丝绳的架设工作。为使得到的松铺系数更加符合实际情况,测量人员可以使用相对坐标测量法。这种方法具体的操作方式为,将仪器进行固定,工作人员对底基层和基层、碾压前、碾压后的相对标高进行测量。松浦系数需要利用这些数据,并且按照相关公式计算取得。

2.3拌和楼的试拌

施工人员应在正式施工之前,开展试拌工作。这样做的主要目的是为了观察拌和楼是否能够正常工作,尤其是在控制每种材料的用量时,观察其是否符合工程需求。

3、水稳碎石施工工艺

3.1水稳碎石拌制

(1)在本文选取的工程案例中,水稳碎石拌和机选择的是一台WDB500拌和机。这种仪器的特点为:一个小时内产量达到500吨;具备5个进料斗;料斗口安装钢筋网盖,能够及时将材料进行筛分。(2)施工过程中所使用到的料斗、水箱等仪器,都配备有准确度较高的动态计算器,同时由计量部门进行标定。(3)施工人员必须遵循一定的配合比生产混合料。此外,还需开展一些试验对混合料的级配进行检验,具体包括水泥剂量滴定、强度等试验。

3.2水稳碎石的运输

(1)装料:在进行装料时,要服从放料人员的安排。依照一定的方法进行作业,防止出现放料过多的情况。(2)覆盖:工作人员应使用油布将混合料保护好。(3)在装料车辆进行倒车时,必须在距离摊铺机前30cm的位置刹车。同时,司机应在卸料过程中挂空挡。

3.3水稳碎石的摊铺

在进行施工时,需要选择出性能较为相近的摊铺机梯队施工。此阶段特别要注意摊铺机拼装宽度和设计宽度之间的适应情况。接近中分带一侧和接近路肩一侧摊铺机高程的控制是不同的,前者是依据钢丝基准控制一侧高程,后者则主要采用双纵向控制的方式。在摊铺过程中应注意,摊铺机搭接宽度接近20cm,前后之间的距离应保持在6m以内。为了防止摊铺机在施工中意外停止工作,应准备4-6辆待摊铺机器。在摊铺时应注意对其速度的控制,并且及时检查摊铺层的厚度,一旦发现其与施工要求不符应进行一定的调整;螺旋布料器在供料时应保持速度的均衡性,同时螺旋布料器的料置应稍微高出螺旋布料器三分之二, 这样能够有效地防止离析现象的产生。为加强对摊铺工作的管理力度,可以安排专门的人员负责检查铺筑厚度及平整度。若在施工阶段发现局部病害,应及时通知有关单位采取措施补救。摊铺过程中不能任意更改摊铺的速度,或者是随意中断摊铺工作。

3.4水稳碎石的碾压

施工人员应依照试验确定的碾压方式对基层进行碾压。碾压是有一定要求的,在碾压过程中要尽可能地避免漏压、超压、打方向等现象的产生。在工程竣工之后,水稳稳定碎石施工的表面应保持平整、清洁。

3.5接缝处理

在对水泥稳定混合料进行摊铺时,应保证施工的连续性。一旦在施工过程中出现中断,并且超出两小时,必须在路面设置一些横缝。等到完成每天的工作量之后,应在开工的接头断面预留次日施工的横缝。当施工经过桥涵、明涵等部位时,同样需要设置横缝。这里指出一点,基层的横缝应和桥头搭板尾端相适应。

4、结论

由于路面的大部分压力都被水泥稳定碎石基层承载,所以水泥稳定碎石施工的好坏将会对沥青路面的施工质量造成直接的影响。在具体的施工过程中,应注意以下几个方面的工作:

(1)对工程质量有着根本性影响的因素是原材料。在具体的施工中,只有选用质量较好的施工材料,路面的施工质量才能提高,所以在进行工程招投标时,必须严格把关材料的质量;(2)为控制好水泥稳定碎石的配制比,必须再次对集料进行试验。要确保最大干密度和最佳含水量的科学性,进而控制好路面的压实度;(3)要参考碎石中的含水量、石料级配状况等,合理调整施工中的配制工作;(4)要做好水稳基层的日常养护工作。

参考文献

[1]疏友斌.水泥稳定碎石基层的施工[J].当代建设,2001(04):54

[2]李伟.水泥稳定碎石基层施工及质量控制[J].广西质量监督导报,2008(12):27-28

[3]王志刚,罗学明.水泥稳定碎石基层施工质量的控制[J].科技咨询导报,2007(21):171

混凝土路面碎石化的施工质量控制 篇4

MHB作为一种施工机械, 主要控制的指标是落锤高度和锤迹间距。这两项指标决定了冲击能量大小和分布密度, 从而最终决定了破碎后结构层在整个厚度范围内的粒径分布特性以及其力学性质。

在碎石处理过程中, 如果水泥混凝土板块下的基层或土基强度较高时可能造成碎石化困难, 应提前对其强度作出预估, 并做好技术处理的预案。土质较好情况下的挖方, 应属于下卧层强度较高类, 土质-般的挖方和填方属于一般强度类, 而路基填料土质较差或含水量可能相对较高的情况属于下卧层强度较低类。如果原水泥混凝土路面状况差异较大, 具体施工设备运行参数需根据试验段数据结果进行调整。

2 粒径范围

水泥混凝土板块的厚度一般在20-26cm之间, 破碎后顶面粒径较小, 下部粒径较大。碎石化后粒径太小会使强度降低很多, 这时虽能减少反射裂缝的可能, 但也带来了原板块强度的浪费, 因此碎石化后颗粒粒径不要过细;而较大也不利于反射裂缝的消除, 因此要对粒径范围作出一定限制。路面碎石化后的粒径是控制未来加铺结构不出现早期反射裂缝的关键参数, 作为控制碎石化工艺的关键指标。

3 顶面的当量回弹模量

水泥混凝土路面碎石化后顶面的当量回弹模量是新加铺结构设计方法进行设计的基本参数之一。根据试验段测试结果, 对于直接加铺沥青混凝土的路面结构, 回弹模量平均值宜控制在150-500MPa之间。

4 回弹弯沉

碎石化后回弹弯沉与回弹模量之间存在着联系, 在将碎石化后板块及其下结构层视为同种材料构成的情况下, 可以参照路面补强公式得到:

以上公式中当量回弹模量和计算弯沉成反比关系, 在用标准测试方法测试的情况下, 所以计算弯沉的变异性应与当量回弹模量的变异性相同。但因弯沉测试点尺寸较小, 受局部情况差异影响很大, 路面碎石化后顶层的颗粒效为松散, 粒径又存在一定随机性, 所以实测数据往往误差很大。因此回弹弯沉只能作为参考指标, 其平均值对应的回弹模量可与实测回弹模量进行对照。

5 碾压成型

5.1 压实方式。

使用同类压路机并列成梯队的方式碾压, 按初压、复压、终压 (包括成型) 三个阶段进行, 初压用振动压路机 (静压) 紧跟摊铺机后进行, 以便稳定混合料。复压用振动压路机和轮胎压路机紧接在初压后进行, 以使混合料稳定、密实。终压用轮胎式压路机和双钢轮压路机 (静压) 紧接在复压后进行, 以消除轮迹, 压实成型。

5.2 压实遍数。

初压:沥青大碎石施工时, 先用胶轮压路机或双钢轮压路机碾压1遍;改性沥青上面层施工时由于材料的特点要求高温跟踪碾压, 开始可直接用双钢轮压路机碾压震动碾压1遍。复压:压实遍数经过试验确定。沥青大碎石施工时根据设计厚度为8cm, 用双钢轮压路机高频低幅震动碾压3~4遍即可;改性沥青上面层施工时根据设计厚度为4cm, 用双钢轮压路机高频低幅震动碾压2~3遍即可。终压:静压3~4遍。沥青大碎石施工时, 最后用胶轮压路机或双钢轮压路机碾压消除轮迹;改性沥青上面层施工时, 最后用胶轮压路机蹂面增进密实度和用双钢轮压路机碾压消除轮迹。

5.3 沥青混凝土路面接缝处理:

(1) 横缝施工:沥青混凝土路面在施工过程中每天结束后, 第二天开始是首先要面临横缝的处理。常用的施工横逢都与路中线垂直, 相邻两幅及上下层的横缝应错位1m以上。铺筑新料前应用铁镐凿出新茬清理好并涂抹适量的乳化沥青粘层, 以便使横缝能够很好结合。并且在新料铺筑时在新铺面上预留合适的虚铺。在压路机碾压过程中先横碾压, 再进行纵向碾压并用平整度尺随时检测以保证横缝的平整搭接。 (2) 纵缝施工:根据该工程的实际情况, 路面宽度为28m, 在施工中分幅作业会在道路中线位置出现冷接纵缝。在施工中先用人工凿除边上松散的冷料, 并在新茬上涂抹适量的乳化沥青粘层, 摊铺时应重叠在已铺层上5~10cm, 摊铺后用人工将摊铺在老面上的混合料铲走。碾压时先在已压实的路面上行驶, 碾压新铺层10~15cm, 然后再逐渐移动跨过纵缝, 将纵缝碾压紧密。上下层的纵缝应错开15cm以上。表层的纵缝应顺直, 且尽量位于车道的画线位置。

6 施工质量标准及检测频率

为满足直接加铺面层的技术要求, 保障加铺层施工质量, 根据课题研究和试验路的测试, 结合路面设计的规范要求, 提出MHB碎石化施工质量标准及检测频率如表1。

碎石化层作为基层直接加铺沥青路面, 目前我国技术规范中没有相应规定, 只能在参考我国现行技术标准《公路路面基层施工技术规范》 (JTJ 034-2000) 和原技术标准的基础上, 结合试验路的实际情况提出, 具体实施中可以灵活掌握。但是, 必须指出:如果碎石化层的表面平整度与规定要求差异较大, 可能会影响沥青路面的平整度, 影响路面使用效果。在铺筑沥青路面前, 必须进行处理。处理措施主要是: (1) 可根据平整度情况合理选择沥青混合料的型号; (2) 填充级配碎石找平、碾压后洒布热沥青或乳化沥青再进行压实。

碎石化技术是目前旧水泥混凝土路面维修改造最好的技术之一。该技术在山东、安徽、浙江等省的高速公路、国省干线、县乡路、城市道路改建过程中得到了广泛应用, 取得了很好的使用效果。

参考文献

[1]程有坤.水泥混凝土路面碎石化技术的论述[J].低温建筑技术, 2009 (5) .

碎石化技术在旧砼路面大修中的应用 篇5

碎石化技术在旧砼路面大修中的应用

结合旧水泥混凝土路面碎石化技术在G206线揭东县穿城路段路面大修工程中的设计、施工情况,对碎石化技术的基本原理、设备、施工工艺等进行了介绍和探讨.

作 者:温志惠 Wen Zhihui  作者单位:揭阳市公路勘察设计院,揭阳,522031 刊 名:交通科技 英文刊名:TRANSPORTATION SCIENCE & TECHNOLOGY 年,卷(期):2009 “”(2) 分类号:U4 关键词:碎石化技术   旧砼路面   路面结构设计   施工方法  

碎石化施工 篇6

[关键词]水泥混凝土;路面大修;碎石化;施工技术

某工程标段起讫桩号为K65+254至K70+000,全长4.75公里。路面为水泥砼路面,该路段的修建对沿线地区的经济发展起到了重要的作用。随着沿线地区经济的快速发展,其交通量日益增加,超载、重载交通较多,路面出现不同程度损坏,原有路面已不能满足需要,对其进行大修成为亟待解决的问题。旧水泥混凝土路面在早期均出现了不同程度的病害,其主要原因是:重载交通的增长,或因混凝土面板偏薄,或因混凝土面板下基础缺乏稳定性,路面损坏严重,唧浆、沉降现象严重,路况不断恶化。某市公路局大修工程部在对经济社会效益进行了充分比较后,决定对某道路K65+254-K70+000段进行多锤头碎石化施工。

一、路面碎石化前的处理

1.修复旧混凝土路面基层病害

在路面破碎前对因基层强度不足而产生的唧泥、沉陷、断裂严重病害板块挖除,采用原路面基层材料进行更换基层,若发现底基层损坏,应一起更换底基层,然后重新铺筑C35(或与现状混凝土面板相同的标号)混凝土面板。

2.排水系统设置或修复

对任何路面而言,要获得良好的使用性能,完善的排水设施是必不可少的,在存在下列问题时需要设置横向排水盲沟:凹形竖曲线、现有混凝土板块明显唧泥、平曲线超高段的底边及所有其他存在排水问题的区域。如果条件允许,至少应在路面碎石化施工前两周应使排水系统投入正常允许。

二、施工工艺

1.施工放样

每10m或25m在路中线、左、右幅中线(车道位置),左右幅边线用线标记点位。测量三点高程,计算设计与原地面高差。便于调平层施工依据作参考。

2.选定代表性路段进行破碎试验

在认可水泥路面破碎机破碎程序之前,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100m进行控制。施工时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驶速度等。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,确保路面被破碎成设计图纸规定的要求。根据设计要求、在业主、监理现场旁站的前提下,应在两个独立的位置开挖0.929平方米的试坑,施工时开挖试坑进行检查。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工程师满意。通过试验段破碎,最终确定符合施工要求的破碎设置参数。如果破碎的混凝土路面粒径没有达到要求,那么破碎程序必须进行相应调整并相应增加试验区,以保证结果满足要求。最终,符合要求的MHB的设置应纪录备查。破碎的程序应得到监理工程师和施工单位双方的认可,确定的程序将用于试验区之外的路面破碎。施工时应不断监控破碎操作并在施工过程中不断地进行小的调整以确保破碎结果满足要求,如果为达到要求,MHB的设置应进行大的调整时,施工现场技术人员应通知监理工程师,经调整后破碎粒径符合设计要求,监理工程师同意才进行试验区以外的路面破碎。决定将k65+725-k65+925段作为碎石化试验段,长度为200m。试验路段确定的破碎程序将用于本工程。在施工过程中应不断检查破碎作业情况,并根据需要对设备进行细微调整,以确保达到施工质量要求。

3.与相邻车道的连接

破碎一个车道的过程中,实际破碎宽度应超过一个车道,与相邻车道搭接一部分,宽度至少是15厘米,这样,即使临近车道尚未破碎时,已破碎车道也可以摊铺沥青面层或调平层基层,而且摊铺部分也不会超过已完全破碎的路面而覆盖未破碎的路面从而影响临近车道的破碎。

4.主要技术控制措施

碎石化质量控制的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。破碎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。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。对局部弹簧板块的挖换,应在旧路面破碎后进行,换挖板块需通过回弹弯沉测试确定。

5.施工中和施工后修复软弱基层或底基层

有时部分单独的软弱基层或底基层会在破碎施工时发现,而且用以上的几种办法也不能进行破碎,同样的情况也可能发生在压实操作中,不论何种情况,应按监理工程师的指令进行修复。

6.清除原有填缝料

在铺筑面层以前所有松散的填缝料或其他类似物应进行清除,如需要应填充密级配碎石粒料。

7.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的效果。在压实前发现的5厘米的凹地应用密级配碎石粒料回填并压实到工程师满意的程度。对于修复处压实后的高程,应修整出等于或好于周围混凝土路面状况的平滑表面。重要的是确定凹地是否是由于路基或低基层的不稳定造成的,如果是由于软弱地基造成的,该区域将按前述软弱地基的方法处理。

三、破碎混凝土路面养护

除了指定的用于开放横穿交通的区域外,破碎后的混凝土路面的任何路段均不得开放交通(包括不必要的施工运输),在这些区域开放交通不得超过24小时,施工时我段采取半幅通车半幅施工的顺序,确保碎石化后砼路面的养护质量,包括如果破碎材料由于开放交通而松散或不稳定而进行的重新压实。不稳定路段的处理按软弱地基路段进行。

四、结语

通过破碎并压实的混凝土路面存在破碎混凝土块组成的紧密结合、内部嵌挤、高密度的材料层,施工简便迅速,综合造价低,特别是在交通繁忙的主干线旧水泥混凝土路面大修工程中较为适用,且环境保护较好,不存在污染问题,通过比较传统的翻挖重建方案,碎石化技术在混凝土路面大修工程中的应用具有较强的经济优势,同时使天然集料资源与肥料占地费用得到节省,保护了集料产地生态环境,使混凝土废弃物处理困难而造成的环境负面影响问题得到解决。

参考文献

[1]简斌,古有军.共振碎石化技术在水泥路面改造工程中的应用[J].黑龙江交通科技.2012(09).

碎石化施工 篇7

1.1 水泥混凝土路面的现状

水泥混凝土路面属刚性路面, 与其他类型路面相比具有强度高、稳定性好、耐久性好等优点, 但是水泥混凝土路面同时也存在着有接缝、养护修复比较困难等致命缺点。尤其是近几年来, 随着道路交通量迅猛增长, 重交通车辆日益增多, 在重载的重复作用下, 致使部分水泥混凝土路面在未达到设计年限时就出现了大量的严重病害, 且病害呈快速发展趋势, 极大地影响了车辆快速、舒适、安全行驶。

1.2 长晋二级公路 (晋城段) 路况简介

国道207线长治—晋城二级公路于1992年12月建成通车, 是晋东南地区南北运输的大动脉, 它不仅发挥着国道的作用, 而且承担着长治和晋城地区煤炭外运的任务, 属重交通路段。其中晋城段全长59.93 km, 起止桩号为K1228+105~K1288+035, 公路等级为二级, 设计标准为汽—20, 挂—100, 路基宽12 m, 路面宽4.5 m×2, 路肩宽1.5 m×2, 原路面结构层为:25 cm厚砂砾二灰基层+22 cm厚混凝土面层。我公司在2005年~2007年集中对严重破损路段进行了破板翻修, 虽然经过几年的不断路面翻修施工, 短期内部分路段的路况略有改善, 但由于长晋二级公路路龄已有16年, 混凝土路面整体呈现老化趋势, 养护性的局部翻修对全面改善路况只是“杯水车薪”, 全线路面破损仍呈加剧和恶化趋势, 对道路行车造成严重的安全隐患。

1.3 施工工艺对比及总体施工思路

我公司从2006年开始就着手对国内水泥混凝土路面翻修改造新技术进行广泛了解, 并到碎石化技术比较成熟的山东省和安徽省进行实地考察, 认为碎石化技术和“白改黑”施工工艺相对传统的“换板”施工工艺而言, 具有破碎工艺简单、工期短、综合造价低、环保、变废为宝等特点, 是目前解决反射裂缝问题最通用的有效工艺。

下面就从碎石化技术的机理入手, 对国道207线长晋二级公路 (晋城段) “多锤头冲击打压”和“碎石化利用”两种工艺进行探讨, 对改造工程“白改黑”进行说明。

2 碎石化技术原理及条件

2.1 碎石化技术原理

通过对水泥混凝土路面进行均匀地冲击、破碎、压实, 在损失一部分结构强度和整体性的情况下, 把水泥混凝土路面在温度、湿度变化和荷载作用下的位移降低到沥青混凝土面层可以允许的范围内, 从而彻底解决反射裂缝, 为加铺沥青混凝土路面提供坚实、安全的基础。

2.2 碎石化改造技术的基本条件

1) 出现大量的接缝缺陷, 如:错台、翻浆和角隅破坏等导致超过20%的接缝需要修补。2) 超过20%的板出现开裂。3) 超过20%的路面已被修补或需要修补。

3 改造工程施工方案

2007年9月, 山西省发改委批准立项, 2008年5月, 山西省交通厅批准设计, 采用“碎石化”和“白改黑”工艺对国道207线长晋二级公路 (晋城段) 进行彻底改造, 改造工程主要包括路基、路面、桥涵加固、滑坡治理和交通设施改造与完善等方面。

3.1 路面结构设计

按照“工可批复”精神, 完全利用旧路加铺补强, 其中, K1228+105~K1279+500路段路面采用冲击碎石化和机械轧治旧混凝土面板再生利用相结合加铺半刚性基层和沥青面层的设计方案。

3.2 路面结构厚度计算

经验算, 采用4 cm AC-16细粒式沥青混凝土+5 cm AC-20中粒式沥青混凝土面层, 16 cm水泥稳定碎石基层和15 cm水泥稳定碎石找平层的结构可以满足弯沉计算要求。

由于碎石化处理后的实际强度需要施工中进行测定, 本设计宜采用动态设计方案, 待旧路面当量回弹模量实测后, 对结构厚度进行调整和修正。

3.3 路面改造施工方案

方案一:对于路基状况较好的高平北路段, 先将原路面用多锤头冲击破碎设备进行冲击破碎, 用17 cm水泥稳定碎石进行找平, 然后上面加铺18 cm水泥稳定碎石基层, 面层采用4 cmAC-16细粒式沥青混凝土+5 cm AC-20中粒式沥青混凝土面层。

方案二:对于路基状况较差的路段, 应先将原混凝土面板破碎, 现场用专用碎石化设备进行碎石化处理, 挖除原路面基层, 大体修整后加铺16 cm水泥稳定碎石基层, 再铺筑16 cm水泥稳定碎石基层, 面层仍然采用4 cm AC-16细粒式沥青混凝土+5 cm AC-20中粒式沥青混凝土面层。使改造后的路面标高保持原路面标高, 以保证村镇出行方便和满足净空要求。

对于局部翻浆路段, 将原混凝土面板挖除并运走后, 挖除原基层, 并用破碎混凝土面板进行挤淤, 处理深度25 cm, 上面加铺路面结构层。

方案三:由于该项目的桥梁均为维修加固, 应在桥头附近进行调坡, 使路线纵坡与原桥面标高重合。

4 施工质量控制

4.1 相关要求

1) 碎石化要求。要求水泥混凝土破碎率达到75%以上;表面层粒径最大尺寸不超过7.5 cm (Z型压路机稳定压2遍时) , 其深度应不小于6 cm, 中间层粒径不超过22.5 cm;底层粒径不超过37.5 cm, 施工时采用刨坑尺量其粒径;如没有Z型压路机, 对表面层粒径大于7.5 cm的碎块可采用人工锤、振动夯打碎至7.5 cm以下。2) 破碎顺序及搭接宽度要求。考虑到破碎机的自重, 从省油的角度出发, 破碎时应从路的高处往低处进行破碎, 破碎的宽度应超过一个车道, 破碎搭接宽度在15 cm以上。

4.2振动压实

用Z型 (20 t~25 t) 压路机碾压破碎面时, 一般振动压实控制在2遍~3遍后用钢轮压路机 (30 t) 先静压一遍后振动碾压2遍, 以免碾压过多导致碎化表面容易出现粉末, 同样影响透油效果。

4.3交通管制要求

破碎后的路面实行交通管制, 按照规范要求摆放施工标志牌, 不得开放交通, 以防止车辆行驶推挤破坏碎化效果。

4.4施工前的准备工作

1) 清除存在的沥青面层。在碎石化前, 应清除水泥混凝土路面上的沥青修补等材料, 因为这些材料的存在会影响到破碎的效果。2) 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 m以下的不会由于破碎带来损坏, 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。3) 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监理指定位置, 未破碎的路面应铣刨到可以摊铺同样厚度沥青罩面的程度。

4.5软弹地段处理

为了保证碎化后路面的施工质量, 路面碎化洒透油开放交通后, 用贝克曼梁进行检测 (检测频率每车道每10 m一点) 。在用弯沉仪检测过程中, 记录人员应密切注意弯沉值过大点, 且重型汽车行驶后有明显弹簧的地方以及已出现裂缝的地方, 过后用挖掘机挖除出现弹簧的部位, 回填级配碎石, 并用压路机碾压密实。

5经济成本分析

国道207线长晋二级公路 (晋城段) 路面改造工程主要材料工地价:沥青4 800元/t, 32.5级水泥290元/t, 碎石75元/m3, 中砂150元/m3。多锤头冲击打压施工造价184元/m2, 碎石化利用施工造价203元/m2, 与传统水泥混凝土路面修补施工造价230元/m2相比, 每平方米可节省30元~50元。

6结语

本文从国道207线长晋二级公路 (晋城段) 改造工程施工方案的选定, 对207线长晋二级公路 (晋城段) 改造工程“碎石化”和“白改黑”实践及施工情况进行了总结, 改造工程于2009年10月完工, 运行半年以来, 全路段路面使用良好, 质量稳定, 各项试验数据全面达标, 改造工程“碎石化”和“白改黑”取得阶段性圆满成功。

摘要:从碎石化技术的基本原理、施工工艺及施工质量控制等方面出发, 对国道207线长晋二级公路 (晋城段) 水泥混凝土路面改造的“碎石化利用”和“白改黑”等施工工艺进行了分析和探讨, 为其他同类道路改造工程积累了一定经验。

关键词:水泥混凝土路面,碎石化,沥青混凝土面层,造价

参考文献

[1]JTJ 073-96, 公路养护技术规范[S].

[2]JTJ 012-94, 公路水泥混凝土路面设计规范[S].

[3]张保民.碎石化工艺处理旧水泥混凝土路面技术[J].山东交通科技, 2006 (4) :15-16.

碎石化施工 篇8

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, 用以限制新铺的热拌沥青 (hma) 罩面上出现反射裂缝, 并产生一个用与hma罩面的均匀基层。

2 碎石化改造技术的几大特点

2.1 碎石化技术是目前解决反射裂缝问题的最有效办法

2.2 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.

高密度的材料层为沥青罩面提供更高的结构强度。

2.3 施工简便, 改造周期短, 综合造价底。

2.4 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, 在加铺新的面层, 是旧水泥路面翻新改造的理想办法。

2.5 将打碎的混凝土面板直接作为基层或

底基层, 再加铺新的面层, 是旧水泥路面翻修改造的理想方法。此种碎石化技术最大的优点是不必把破损的水泥面板打碎搬走, 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。

2.6 对交通通行影响较小, 在施工期间不需全部封闭交通。

3 施工方案编制依据及范围

编制依据:

3.1 所需改造路段水泥混凝土路面破坏现状。

3.2 美国有关水泥混凝土路面碎石化的技术资料。

3.3 交通部现行的规范及标准。

3.4 国内水泥混凝土路面碎石化项目的实施经验总结。

4 概述

碎石化是指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。该法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, 中间不超过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。

山东省公路局研究员王松根副局长在《山东公路养护技术应用与研究》一书中详细阐述了碎石化技术的特点和应用。下面简略总结一下碎石化改造施工方案。

5 碎石化技术采用的设备

5.1 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。

5.2 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。它用于破碎水泥混凝土路面后的表层补充破碎。

6 碎石化前的准备工作

6.1 清除存在的沥青面层。

在碎石化前, 应清除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的效果。

6.2 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。

6.3 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监理指定位置。未破碎的路面应铣刨到可以摊铺同样厚度沥青罩面的程度。

6.4 交通管制。

由于碎石化后的路面在没有滩铺完沥青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。

6.5 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。

7 破碎试验路段

在认可水泥路面破碎机破碎程序之前, 承包商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100~200米。承包商应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。为确保路面被破碎成规定的尺寸, 根据监理的指令、承包商应开挖试坑。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, 符合要求的破碎设置应记录备查。试验路段确定的破碎机程序将用于本工程。承包商应不断地监控破碎操作并应该在施工过程中不断地进行调整以确保结果满足要求。

8 碎石化施工控制和要求

8.1 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。

8.2 清除原有填缝料。在铺筑沥青表面前所有松散的填缝料、涨缝材料或其他类似物应进行清除。

8.3 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的效果。在压实前发现的5cm的凹地应用密级配碎石料回填并压实到要求。破碎时最好是从混凝土路面的高处向低处破碎, 以避免摊铺沥青混凝土后影响排水。

8.4 与相邻车道的连接。

破碎一个车道的过程中实际破碎宽度应超过一个车道, 与相邻车道搭接一部分, 宽度至少是15cm。

8.5 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, 建议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。

8.6 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。

8.7 面层施工碎石化罩面厚度要求最小为15cm。且最好为密级配结构。

9 施工进度及工期安排

旧水泥混凝土路面碎石化改造工程, 施工的工期主要取决于天气情况及各方的配合, 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为确保工期, 设备的完好率是决定因素, 我们置备了足够的配件, 专业的维修技术人员, 随时对设备进行维修保养, 确保按要求完成每日的工作量从而确保总工期。

摘要:简要论述了碎石化改造技术的几大特点、施工方案编制依据及范围、碎石化施工控制和要求施工进度及工期安排。

碎石化施工 篇9

准备工作

碎石化的主要设备

该工程使用的机械为多锤头自动破碎机(MHB)、Z型压路机和同步沥青碎石洒布车。MHB设备后部平均配备两排成对锤头,在设备全宽范围内可连续破碎,锤头的高度可按施工要求进行独立调节。

Z型压路机的钢轮表面带有Z状纹理,自重不小于10 t。其作用是对碎石化后的路面碾压,使路面稳定并形成较为平整的路面。

同步沥青碎石洒布车是集沥青、碎石洒(撒)布于一体,可同时或分别洒(撒)布沥青、碎石,一机多用。

水泥混凝土面板损坏及路基调查处理

根据水泥混凝土路面损坏情况可以分2种方式进行处理:板体断裂或边角缝隙处破碎,但板体无明显沉陷,板和板之间没有明显错台现象,这种情况可直接进行破碎施工;水泥板断裂破碎较为严重,板明显沉陷,板间出现明显错台等恶劣情况,这种情况不仅是水泥板自身损坏,原路面路基也发生了较为严重的病害。这类板必须彻底挖除,对地基病害进行处理,用25#速凝混凝土进行回填,等混凝土达到一定强度后,再进行破碎施工。

旧水泥混凝土路面的破碎

水泥混凝土碎石化要求将75%以上的路面破碎成颗粒表面,其最大尺寸不超过7.5 cm,中间不超过22.5 cm,底部不超过37.5 cm。设备施工时要及时检查路面破碎程度以及破碎粒径的大小,根据实际情况及时调整落锤高度,保持破碎后路面颗粒及平整度均匀一致。破碎顺序应从高到低,从外向内,相邻车道搭接宽度15~30 cm为宜。

碾压

碾压的目的是将路面表面的扁平颗粒破碎,同时稳固下层块料,使其形成平整的表面。碎石化后凹陷处在10 cm×10 cm以内使用密级配碎石回填;10 cm×10 cm以上的应利用沥青混合料找平,以保证面层平整度。

碾压采用Z型压路机和单钢轮振动压路机,各压2遍,压实速度不超过5 km/h,应避免过压。对不适合破碎路面、桥面的裂缝病害,要按照要求铺土工布处理。

洒布透层油

碾压完毕及时洒布透层油,目的是及时稳固表面较小粒径碎石,防止滑动,影响稳定。透层油选用慢裂乳化沥青,用量控制在3 kg/m2左右,要保证用量。洒布车同时洒(撒)布沥青、小石屑[石肩经过沥青拌合站轻度加热,加4‰的沥青),然后用钢轮压路机碾压一遍。碾压结束后要在24 h内进行沥青混凝土摊铺。施工前要进行交通管制,尽量减少车辆通行。施工运输车辆转弯调头,尽量选在桥头、路口或没有碎石化的地方,避免成型路面被搓坏。如有不可避免的破坏,应在沥青混凝土施工前补压,确保底层稳定。

沥青混凝土的施工

沥青混凝土施工要建立健全质量保证体系,落实质量、安全责任,做好施工关键点的控制,在混合料的配比设计、拌和、运输、摊铺、碾压、开放交通时间等环节,严格按照操作规程,尽量减少失误。沥青混合料的出厂温度是决定路面质量的关键,应安排专人负责管理,杜绝不合格混合料。

碎石化施工 篇10

某省道改扩建工程郑州段是省政府正式批复的《河南省省道网调整方案》中的干线公路的重要组成部分。路线起点位于中牟县城关镇附近, 向南终点到新郑市八千镇, 全长49km。其中DK5+800—DK28+900段为利用原水泥混凝土路面进行一级化改造施工, 设计采用水泥混凝土路面碎石化处理技术, 利用专用设备对原水泥路面的混凝土板块进行破碎, 然后利用其作为基层直接在其上加铺16cm的沥青混凝土面层。

2 碎石化改造技术

旧水泥混凝土路面的碎石化是一种新技术, 是将水泥混凝土路面离散化的一种施工工艺, 这种施工工艺利用专用设备将老路的水泥混凝土板块破碎成0.5~37.5cm的各类不同粒径的颗粒, 但不会扰动颗粒间的嵌挤结构, 所形成的碎石化层比通常的级配碎石具有更高的强度;据试验统计, 碎石化后混凝土板块强度相当于同等厚度普通级配碎石强度的3倍, 完全可以作为新加铺沥青混凝土路面结构的基层, 且能更好地改善加铺层的受力状况。其主要因素就是碎石化层下部类似于块料路面, 由裂而不碎且粒径较大的混凝土块组成, 经过较好的压实后, 承受竖向荷载时仍然具有比级配碎石大得多的强度, 另外碎石化层上部强度较低的松散胶结层也起到了很好的缓冲和应力吸收作用, 所以进行碎石化后可以消除反射裂缝产生的可能性。

该段施工采用的主要工艺流程为:现场板块损坏情况调查→选择具有代表性的试验路段进行破碎处理→现场随机开挖并进行相关试验检查→根据获得的数据确定正常的大范围的工艺参数→全面进行水泥混凝土的破碎施工→利用专用的Z型压路机在破碎混凝土的表面进行压实处理→根据设计要求的数量散布乳化沥青透层油并抛洒米砂后碾压→再进行必要的相关验证试验→符合要求后进行沥青混凝土路面的摊铺施工→交工验收。

3 碎石化改造技术的强度形成机理及优点

(1) 水泥混凝土板块在专用设备破碎后, 碎石化层表层在压实过程中, 颗粒被压密, 形成嵌挤薄层, 通过洒布透层油, 具有较高的黏结力, 形成了一定的强度和稳定性。

(2) 碎石化层上部强度来源主要有内摩阻角和预应压力;碎石化层的下部强度来源:碎石化后, 板块下部“裂而不碎, 契合良好, 联锁咬合”的块体结构, 具有良好的“拱效应”, 能将竖向压力变为水平推力, 借以扩散荷载, 且该结构静定自稳, 具有很好的咬合嵌挤作用。

(3) 施工简便, 改造周期短, 综合造价低, 也是目前解决水泥路面改造后出现反射裂缝问题的最经济有效的方法。

(4) 破碎的水泥混凝土板块不必打碎运走而是就地再生利用, 即从节约基层或底基层材料运输上降低工程成本, 且大大加快了施工进度, 同时还不用担心丢弃水泥混凝土碎块垃圾造成的环保污染, 是旧水泥混凝土路面翻新改造的最理想施工方法。

(5) 碎石化技术还能够使厚水泥混凝土板块在平面上强度颁均匀且保留原来的一定强度, 消除原有的大多数病害。同时由于碎石化后粒径合理, 不会产生应力集中现象。

4 水泥混凝土路面碎石化施工时所需要的主要设备

(1) 多锤头水泥混凝土路面破碎机。

碎石化技术最主要最有效的设备是多锤头破碎机, 如型号MHB、PS360多锤头破碎机。本项目就是采用携带有8对质量为450~550kg重锤的MHB型多锤头破碎机。

(2) 专用振动压路机。

该段采用的YZ18A振动压路机是用于水泥混凝土路面破碎配套施工的专用机械, 它的振动钢轮表面携带有专门加工的钢箍。施工中通过振动使破碎后的各粒径颗料内部嵌挤形成高密度、高强度的新的基层或底基层。

5 碎石化施工前的准备工作

(1) 进行病害调查, 消除存在的沥青面层。在碎石化施工前, 项目部和监理人员共同对现场水泥混凝土板块的病害情况进行详细调查, 可综合采用目测检查、量测检查、弯沉检查等多种方法, 根据不同的损坏情况确定破碎机械重锤的落距。如遇到旧水泥混凝土面层上存在沥青修复材料还应提前清除以达到良好的破碎效果。

(2) 施工段构造物的情况调查。MHB多锤头碎石机在进行破碎时的冲击波会传播到一定的范围, 为了避免碎石化施工时对重要构造物造成危害或带来大的伤害。施工技术人员和监理人员应在路况调查时对道路及周围的构造物如房屋、桥梁、涵洞、地下管线等位置与状态进行详细调查, 记录结构物的平面位置、走向、埋深等详细信息。

(3) 板块损坏或板底脱空严重的地段, 必须进行局部处理, 如挖除面板, 修复软弱基层甚至底基层, 以确保改造的整体质量。

(4) 破碎加铺前, 还要对路侧纵向的排水系统进行检查, 确保改造后排水通畅;对存在横向排水的地段, 要进行局部特殊处理。

6 试验路段的确定

试验路段主要是用于设备参数的调整, 以达到破碎后规定的粒径和强度的要求, 同时总结确定大范围施工时的正常施工工艺。一般情况下, 在碎石化施工正式开始之前, 应根据路况调查资料, 在有代表性的路段选择至少长50m、宽4m的路面作为试验段。根据经验选取常用的落锤高度约1.1~1.2m, 落锤间距为10cm, 然后依据现场破碎效果逐级对破碎参数进行调整。目测效果时, 当碎石化后表面呈鳞片状时, 表明碎石化的效果基本能满足规定要求, 记录此时采用的破碎参数作为施工基本参数使用。为了确保路面被破碎成规定的尺寸, 在实验段内随机选取不少于2个独立的位置开挖1m2的试坑并开挖至基层, 以便在全深范围内检查碎石化后颗粒是否在规定的粒径范围内。如果没有达到相应的粒径要求, 那么设备的控制参数必须进行相应的调整, 直至满足要求为止。正常施工时, 当要对参数做出较大的调整时, 则必须征得监理人员的同意。

7 碎石化工艺要求与施工质量控制

(1) 破碎要求。

碎石化时要将75%以上的水泥混凝土路面破碎成表面最大粒径不超过75mm, 中间不超过225mm, 底部不超过375mm的粒径。因此在破碎时要高频率的进行开挖检查。如果破碎粒径不满足以上要求、要通过调节重锤下落高度、锤击频率或机械行走的速度等措施予以改善, 直到符合要求为止。

(2) 原有填缝料及外露钢筋等物件的清除。

在进行碎石化处理后, 很多原水泥混凝土板块之间的填缝料、涨缝材料都充实在破碎的粒料之间, 以人工予以检出;对暴露在外的加强钢筋或其他类似物件应进行切割清除。

(3) 表面整理填平。

老路破碎后由于各种原因、表面会出现坑塘。如果凹陷坑塘在10cm×10cm以内, 在压实前可以用级配碎石予以回填;如果坑塘在10cm×10cm以上的, 则一般用沥青混凝土来先找平, 以保证加铺沥青面层的平整度。同时, 施工安排最好是从高处向路面的低处破碎, 以利沥青面层摊铺后的排水。

(4) 交通管制及通行分流。

因为老路改造一般情况均是边施工边通车, 所以在施工之前必须制定交通管制及车辆通行分流方案并报监理单位及上级主管部门的审核。为了确保施工高质量, 破碎段除了必须开放的平交道口外, 其他任何压实整平路段均不应开放通行。

(5) 破碎后的压实要求。

水泥混凝土路面破碎后进行压实的主要作用是将破碎的路面表面的扁平颗粒进一步破碎, 同时能对下层的裂而未碎的板块进行稳固, 为即将进行的面层摊铺提供一个平整的基层表面。所以其压实1~2遍即可。压实时压路机速度不得超过5km/h。

(6) 施工乳化沥青透层。

为使表面较松散的粒料有一定的结合力, 建议使用慢裂乳化沥青做透层, 用量控制在2.5~3.0kg/m2。乳化沥青透层表面再撒布适量的石屑后进行光轮静压, 石屑用量以不粘轮为标准。

(7) 破碎路段边缘及桥头的处理。

碎石化和非碎石化混凝土路面的衔接处应在施工前考虑相应的过渡措施, 如在接缝处铺设玻纤格栅、挖成台阶处理等。在桥头等处也应该根据桥头搭板的厚度和角度, 先期制订衔接方案, 确保接头质量。

(8) MHB碎石化施工质量检验指标及测试频率 (见表1) 。

8 结语

该项目实施水泥混凝土板块碎石化改造加铺段于2006年施工, 总长度约23.1km。目前, 从使用效果来看, 路面平整密实, 整体强度较好, 没有出现反射裂缝、松散、开裂等病害, 改造效果比较理想。因此, 水泥混凝土路面碎石化技术完全可以在新一轮国、省干道的改建、扩建的施工中得到更加广泛的应用。

参考文献

[1]孙大权主编《公路工程施工方法与实例》, 人民交通出版社, 2003年.

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