|
|
摘要：当旧混凝土路面破损严重，对旧混凝土路面进行大面积换板、灌浆等修复手段已无法满足未来行车荷载的要求时，对旧水泥砼路面处理主要为：冲击碾压或多锤头碎石化后加铺基层和面层。其中碎石化改造技术是一种快捷有效的路面改造技术，既可以减少大量废料对环境的不利影响，又可以保留旧路面一定程度的结构完整性，从而利用其剩余强度。本文结合省道S335线海丰段路面大修工程，试就多锤头碎石化施工技术做出一定的研究和探讨。
http://
关键词：碎石化技术；混凝土路面改造；施工工艺；技术要求；再生利用
Abstract: As the old concrete pavement seriously damaged, the old concrete pavement for extensive change board, grouting repair means has failed to meet the requirements of future driving load, the old cement concrete road surface treatment for major: impact rolling or hammer head broken petrochemical add after shop base and surface. One broken petrochemical reconstruction technique is a kind of quick and effective road surface reconstruction technique, which can reduce the waste a lot of environmental adverse effect, and can keep the old road some degree of the structural integrity, so as to use its residual strength. This paper S335 provincial line haifeng period of road repair engineering, tries to hammer head broken petrochemical construction technology make certain research and discussion.
Key Words: broken petrochemical technology; concrete road surface modification; construction technology; technical requirements; recycling
中图分类号：U416.216 文献标识码：A 文章编号：
一、多锤头碎石化技术
MHB（multi-head breaker）多锤头碎石化是美国Antigo公司研发的技术并于1995年应用于实践，主要用于板块完整性和结构性较差的各种混凝土路面的改扩建工程。我国于2002年引进MHB碎石化技术。MHB碎石化技术是通过重锤的下落产生低频高幅的波动冲击力对旧水泥混凝土板块产生瞬时、点状的冲击作用，由于破碎时砼板块吸收能量从近到远依次递减，因此碎石化后砼土颗粒沿深度方向依次递增。根据物理特性将其分为表面层、碎石化上部层、碎石化下部层。据统计，国内已有超过400公里各种等级道路应用碎石化技术进行了改造，改造后道路在实际使用中未出现反射裂缝，路面结构安全稳定，状况良好。使用中的各种技术检测也充分证明了该技术实际应用的良好效果。
多锤头碎石化技术的主要特点：
1、旧有道路原混凝土面板由于其基层及面板的损坏，处于一种不稳定状态。碎石化并碾压后形成级配良好，表层密实，强度较高且分布均，内部形成咬合嵌挤结构，因此不会产生应力集中现象，可有效防止反射裂缝。
2、施工简单，工程周期短，减低道路改造成本。
3、旧路面破碎后废料原地再生利用，工程废料无需外运及另地堆填，环保无污染。
4、施工作业会产生一定的冲击能量，在湿软路基、采空区、挡墙、桥梁等受力敏感路段不宜采用。在旧路基层严重破坏路段，直接采取碎石化作业后，板块容易丧失颗粒间的嵌挤作用，导致模量下降，新建路面容易出现疲劳破坏，应根据情况采取相应措施避免。
多锤头碎石化技术需要使用专业设备进行施工作业。破碎阶段采用多锤头水泥混凝土路面破碎机（MHB），该设备后部有2排重锤，具有橡胶轮胎，以柴油机作为动力源，该机械所携带的重锤的质量为454~544.8kg，分两排成对装配在整台机械的尾部（后排重锤对角地装配在前排重锤间隙中心），每对重锤单独地以一套液压提升系统为动力，在破碎时按一定规律下落，锤头的提升高度可在0.8-1.3m之间调节，同时多锤头破碎设备具备一次破碎宽度达 3.75m车道的能力，破碎机装备有帷幕以防止碎屑飞溅。重锤下落时可产生1.38~11.1kJ的冲击能量，这种机械的典型工作效率是 3600-4500平米/台班。旧路面破碎后需用专用振动Z形压路机压实，它类似于一般的光轮压路机，只是在钢轮上加了斜向波纹状凸出条纹，这种条纹有以下两方面的作用：1、保证轮下颗粒不至于向外挤出：2、对表面颗粒有更好的压碎效果，有利于表面平整。
二、多锤头碎石化施工
1、工程概况：
本项目路段为省道S335线海丰段，路线起点位于海丰县与陆河交界，桩号为K182+275.00，公路由东北向西南延伸，终点位于公平镇，与S242线相接，桩号为K197+244.059（旧路养护桩号K197+275.00），路线全长14.969公里。该路段旧混凝土路面破损严重，对旧混凝土路面进行大面积换板、灌浆等修复手段无法满足未来行车荷载的要求。因此，根据本项目特点，对旧混凝土路面处理主要为：非镇区一般路段，冲击碾压后加铺基层和面层；镇区路段，多锤头碎石化后加铺基层和面层。
2、工程前期准备工作
为避免影响破碎工程的效果，实施破碎前应做好旧路面清理工作，特别是已有沥青修复材料，应为这些材料会导致碎块局部粘连，严重影响工程效果。本工程采用多锤头碎石化技术的路段为城镇路段，两侧建筑物密集，已有构筑物情况复杂，应结合图纸及业主提供的资料仔细做好相关核实工作，确保破碎作业不会造成损害而影响人民群众的日常生活。根据本技术的工艺特点，在软弱路段特别是病害严重的路段，直接进行碎石化作业往往会出现种种问题，应在破碎工程实施前做好回填修复工作，修复工作应严格按照相关标准进行，以保证破碎工程顺利进行。工程排水工作方面，对公平镇城镇路段，现状设有排水边沟，部分淤塞或为方便车辆出入被填平，本次设计对现有边沟进行清淤，对部分破损严重的边沟拆除重建。对平东镇城镇路段，考虑到现有城镇发展需要，该段排水在市政工程中考虑，不计入本次大修工程。
3、工程试验路段
确定破碎实验路段时，应根据路况资料，选择50～100m、宽4～6m的路面作为试验段。一般取落锤高度为1.2m，落锤间距为10cm，并逐级调整参数进行作业，当作业后的各参数能满足规定要求时，记录此时采用的破碎参数（如落锤高度、刀具等），指导后续工程正常施工。
为确保路面被破碎成达到要求的粒径，应开挖试坑，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颗粒范围内。有横向接缝或工作缝的位置不能选作试坑位置，试坑应按规定回填压实。如果试坑中的混凝土路面颗粒没有达到要求，必须进行相应的参数调整，直至结果满足要求，并应记录此时的各项参数。
4、碎石化工程施工
碎石化要把75%以上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。一般情况下，施工应从破碎路面两侧的车道开始，然后破碎中部的行车道。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。在破碎路肩时应适当降低外侧锤头高度，减少落锤间距，保证破碎效果的同时不至于破碎功过大而造成碎石化过度。不同破碎作业面一般要保证15cm左右的搭接宽度。对于碎石化施工过程中才发现的部分软弱基层或路基，应按规定进行修复处理。在铺筑面层以前所有松散的填缝料、胀缝材料、切割移除暴露的加强钢筋或其他类似物应进行清除，如需要，应填充以级配碎石粒料。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。在压实前发现的大于5cm的凹地应用密级配碎石料回填并压实到要求。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。在路面综合强度过高或过低的路段应避免过度压实，以防造成表面粒径过小或将碎石化层压入基层。宜使用慢裂乳化沥青做透层，以使表面松散的粒料有一定的结合力，用量控制在3.0～3.5kg/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。
5、工程配套工作
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量约为3000-3500平方米。本项目预计于
2012年1月正式开工，2012年10月底竣工验收，建设工期为10个月。为确保工期，设备的完好率是决定因素，必须置备足够的配件、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。
三、质量控制措施
1、要切实做好破碎作业的前期准备工作，特别是杂物清理和软弱路段处理，这对于破碎作业的实际效果有着重要的影响。
2、应严格检查试坑碎石化后的颗粒级配是否在规定的级配范围内。如果破碎的粒径没有达到设计或规范要求，应根据实际情况相应调整设备参数，直至满足要求。碎石化后颗粒粒径不能太细，也不能太粗。粒径太细会使旧路面强度降低太多，满足不了路面承载能力的要求；粒径太粗，由于应力的集中，不利于路面反射裂缝的消除。碎石化后应满足75%面积内的颗粒满足板块顶面上碎石化后表层（约2~5cm）粒径不超过7.5cm，上部1/2厚度最大粒径不超过22.5cm，下部1/2厚度不超过37.5cm的粒径。
3、确保破碎作业后碾压成型工序的质量，可采用多次碾压，以达到规范要求的密实度为止。
四、结束语：
多锤头碎石化为近年引进我国的新技术新工艺，该技术施工简便快捷，综合造价低，而且对旧路面的再生利用实现了工程的环保无污染，符合现代节约型社会对于可持续发展的要求。多锤头碎石化仍属于新技术新工艺，需采用新的技术设备和机械，希望本文能对该技术的推广实施起到一定的作用，为我国社会的可持续发展做出应有的贡献。
参考文献：
[1]旧水泥混凝土路面碎石化技术应用指南[M].人民交通出版社.2007.1。
[2]水泥混凝土路面再生利用结构设计与施工工艺指南[M].人民交通出版社. 2008.12
[3]水泥砼路面设计规范[S]（JTG D40-2002）
[4]国外水泥混凝土路面碎石化技术简介[J].北京：公路，2003.9.
[5]水泥混凝土路面碎石化中MHB设备应用[J].北京：公路交通科技，2005.3. |
|
发表于 2018-7-16 20:36:03