城市旧水泥混凝土路面碎石化施工工艺的探讨

城市旧水泥混凝土路面碎石化施工工艺的探讨 摘要：早期修建的城市主干道普遍采用了水泥混凝土路面，但是随着年限的增长和超载车辆的破坏，早期修建的水泥混凝土路面大多损坏严重,如何翻修的问题已日益成为市政公用养护管理部门必须面对和必须解决的技术问题。本文重点讨论了碎石化技术的适用条件、碎石化关键技术和施工质量控制,为碎石化技术在我国的应用提供技术参考。 关键词：旧砼路面；碎石化；基层施工；技术 中图分类号： TU74文章标识码：A文章编号： 前言 近十年来，全国各地都在大力开展城市化建设。早期修建的城市主干道普遍采用了水泥混凝土路面,时至今日随着年限的增长和超载车辆的破坏，路面碎板、断板、纵横向裂缝、角隅断裂、错台、唧泥、脱空、接缝料散破坏严重, 如何翻修的问题已日益成为市政公用养护管理部门必须面对和必须解决的技术问题。根据目前水泥混凝土路面结构的设计规范，均要求在旧水泥混凝土路面上加铺半刚性基层处理，增加了工程造价；在一些限高路段采取挖除旧砼路面，弃置旧砼渣一定程度上破坏周边的生态环境。因此，引进了旧路面碎石化基层施工技术，这样既可以减少大量旧砼块对环境的污染，又可以保留旧砼路面的结构完整性，以便利用其剩余强度，降低工程造价。 通过对江门某路面大修工程实践，旧水泥混凝土路面碎石化后作基层，直接加铺水泥混凝土路面施工技术可靠。工程质量有保障的同时简化施工工艺，有效缩短施工工期。该项目全长4100m，路面宽度为16m，路面设计方案为：对旧水泥混凝土路面板先采用多锤头冲击破碎机破碎成表面碎石化，碾压后洒乳化沥青处理后作基层，再铺26cm水泥混凝土面层。旧水泥混凝土路面碎石化后进行承载板试验检测，结果同样达到路面基层的设计要求。 1、路面碎石化施工前的准备工作 1）确定冲击碎石化施工路段，路段长度一般不宜小于200m。 2）路面碎石化施工前,应先移除所有将破碎的混凝土板块上存在的沥青罩面层和部分沥青表面修补材料,以免影响碎石化质量。 3）在路面破碎之前应对出现严重病害的软弱路段进行修复处理: 清除破碎的旧混凝土路面板块； 清除松散的三碴基层直至路基稳定层； 换填C20混凝土作为垫层,顶面高程与三碴基层相同； 对已经清除旧混凝土路面板块的地段采用浇筑C30商品混凝土的方式回填，并进行适当的振捣,尺寸与旧混凝土路面板块相同。 4）全面调查并记录施工路段的地下结构物，如涵洞、地下管线等，路基边缘外20m范围内地面结构物，包括结构物型式、所处位置等。按照规范旧水泥混凝土路面碎石化技术规程（DB37/T1160-2009）的规定：施工前应对路段上现有构造物和管线进行标记和保护: 埋深在1m以上的构造物(或管线)不易因路面碎石化受到破坏,可以正常破碎;埋深在0.51m的构造物(或管线)可能因路面碎石化而受到一定影响,可以降低锤头高度进行轻度打裂;埋深不足0.5m的构造物(或管线)以及桥涵等,应禁止破碎,避让范围为结构物端线外侧3m以内的所有区域。 距路肩10m以外的建筑物不宜因路面碎石化受到破坏,可以正常破碎;对于路肩外510m范围存在建造物的路段,施工时应降低锤头高度对路面进行轻度裂;对于路肩外5m以内存在建筑物的路段,应禁止破碎。 5）测量冲击压实前旧水泥混凝土面板顶的标高，以便控制最终沉降稳定值。测量范围：沿路线前进方向每隔2030m测一个横断面，每个横断面测量左右两侧边板中点、路中线点共三点，并在板上作标记。在有代表性路段设置高程控制点,以便在施工中监测高程的变化,指导施工。 6）交通管制。建议在条件允许的情况下一次性封闭施工路段,至少应实行半封闭施工。备好道路施工安全标志牌、锥形交通路标等。 7）清除原有填缝料，在铺筑沥青表面前所有松散的填缝料、胀缝材料或其他类似物应进行清除。 8）施工机械：多锤头冲击破碎机1台（如图1），18吨以上Z形轮振动压路机1台（如图2），18吨以上振动压路机1台，乳化沥青洒布机1台（带洒石功能）。 图1：多锤头冲击破碎机 图2：Z形轮振动压路机 2、安排试验路 1）正式开工前，选择在表观路况、旧板下基层或土基状况、路堤高度、周边环境等方面具有代表性的长约200 m的路段，安排作试验路，用多锤头冲击破碎机进行冲击破碎试验。 2）试验内容包括：冲击遍数与旧板破裂块度的基本对应关系，冲击压实后旧板沉降稳定情况，冲击压实后旧板或基层和土基异常情况等，冲击压实对路肩光缆井及地下光缆的影响程度； 3）试验目的：为正式施工提供指导性意见。试验路段应为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。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驶速度等。为确保路面被破碎成规定的尺寸，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，试坑应用密级配碎石回填并压实。通过实验段破碎，最终，选定符合要求的破碎设置记录备查。试验路段确定的破碎机程序将用于本工程。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。 3、施工操作流程 1）交通控制 、由于碎石化后的路面在没有摊铺水泥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。 、半幅封闭施工，沿路中线摆放锥形交通路标，施工路段两端摆放道路施工安全标志牌，并安排人员值守。多锤头冲击破碎机在封闭路幅内正常行驶时，未封闭路幅可视其宽度大小安排双向或单向行车。安排人员在施工段巡逻。 2）行驶轨迹 、因混凝土板在水平方向所受约束愈小，破碎效果愈好，故在施工中宜先冲压外侧车道，再冲压内侧车道。 、以破碎稳固为目的进行冲击压实，宜使多锤头交替均匀作用于整个施工工作面，不宜在某个车道反复作用多遍。在一个冲击压实遍数的循环中，后续行驶起始位置应比前次行驶起始位置向前或挪后约半个冲击断面，以保证每遍中所有旧板面均受锤头接触作用。 、应在每次起始位置处作好标记，方便驾驶员识别。 、行驶过程中，如遇到地下结构物范围标记线，应停车并将锤头升起，靠行走胶轮缓缓驶过，在跨越另一标记线后停车并放下锤头，重新作业。 3）行驶速度控制 多锤头冲击破碎机一般行驶速度控制在0.51.5km/h。 4）碾压工艺 多锤头冲击破碎机破碎后，凹地用级配碎石回填，采用Z形轮振动压路机碾压一遍，再上轮胎压路机振动一遍，此时，表面颗粒均匀平整，乳化沥青洒布机按设计用量2.5-3.5kg/m2洒布乳化沥青透层油并洒1cm石屑，在乳化沥青破乳前，轮胎压路机静压一遍，完成整个碾压过程。 4、碎石化施工效果判定原则及后处理 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。 2）清除破碎前遗留原有的填缝料，在压实前所有松散的填缝料、胀缝材料或其他类似物进行清除。 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，以利排水。 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。 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，在破碎压实后的表面撒布50%慢裂乳化沥青透层油。 6）摊铺混凝土路面前对碎石化基层的扰动如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。保证使得过度碎裂块、表面剥落块、凹凸不平块等互相密贴或进一步稳固到基层上。 7）碎石化后根据需要进行调平，厚度小于10厘米的，用密级配碎石调平后在喷洒沥青；调平厚度大于10厘米的，先喷洒沥青和石屑压实后，采用C15贫砼进行调平，调平砼为密级配结构。 5、施工注意事项 1）考虑到旧路面板经冲击破碎压实处理后会有不同程度的下沉，施工时若发现下沉量较大，应及时通知设计单位，以便调整。 2）作业过程中，如遇下雨，应停止作业；已经形成较宽裂缝的旧路面，应采取铺塑料雨布或洒铺石屑等方法覆盖，以防止雨水过多渗入板底。 3）一个施工段落，最好连续施工，完成预定目标。 4）作业过程中，应派专人观察地下结构物、管线、路边建筑物、挡土墙等有无异常状况，发现异常后应及时处理。 5）如遇到严重碎裂沉陷的板块、过湿路基、湿软土基，先不要采用冲击压实，以防止将其碾压成“弹簧土”。应先将碎裂板块、湿软土基挖除，换填C15贫砼。 6）对于路边有较近建筑物或边坡有滑坍危险的路段，在冲击压实前，先开挖防震沟，沟宽60cm,深100cm，以减少冲击压实对建筑物或边坡的振动破坏。 5、结束语 以上综述，在道路改造建设中, 碎石化技术是目前解决反射裂缝问题的最有效方法。破碎工艺简单、工期短、综合造价低、污染少,且施工时车辆仍可通行, 虽然很值得大力推广，但是对于在市政工程中的应用尤其对老城区市政道路改造来说，碎石化必须与其工程特点相结合，这今后的工作中还须进一步深入研究。