水泥路面改造與再生利用技術(shù)探討

1、水泥路面改造與再生利用技術(shù)探討摘要：文章介紹了混凝土路面再生利用技術(shù)的基本情況，針對舊水泥路面改造與再生的路面結(jié)構(gòu)設(shè)計及修筑工藝等方面的問題進行了探討。關(guān)鍵詞：水泥路面；再生利用；破碎技術(shù)；改造 Abstract: This paper introduces the basic situation of the concrete pavement recycling technology, and discussed the issues of transformation and regeneration of the old cement road pavement structure d

2、esign and construction process. Keywords: cement pavement; recycling; crushing technology; transformation 中圖分類號：TQ172 文獻標識碼：A 文章編號：2095-2104（2012） 混凝土路面再生利用是通過專用設(shè)備多錘頭破碎機對原混凝土板塊進行“碎石化”的徹底破壞，使原水泥混凝土板塊應(yīng)力得到有效釋放，從而徹底消除反射裂縫，是目前解決道路反射裂縫的最有效的辦法。隨著人們建筑節(jié)能意識的增強，水泥路面的再生利用技術(shù)已經(jīng)成為水泥路面改造中的常用技術(shù)，這種技術(shù)的運用對于解決路面材料、保證施工質(zhì)

3、量有著重要意義。 1混凝土路面再生利用的定義 混凝土路面再生利用是通過專用設(shè)備多錘頭破碎機所攜帶的十六個錘頭對原混凝土板塊進行“碎石化”的徹底破壞，使原水泥混凝土板塊應(yīng)力得到有效釋放，從而徹底消除反射裂縫。碎石化后使其成為表面最大尺寸不超過7.5cm、底部不超過37.5cm的“高強粒料基層”，再用“z”字形振動壓路機碾壓12遍，然后再在其上加鋪路面補強層的一種施工藝。 2適用范圍及特點 該技術(shù)適用于混凝土板厚不超過50cm的普通水泥混凝土路面的改造、高等級水泥混凝土路面的改造、港口碼頭混凝土路面的改造、飛機場水泥混凝土路面的改造、廣場水泥混凝土路面的改造等。該施工工藝是目前解決道路反射裂縫的最

4、有效的辦法。破碎并碾壓后的水泥混凝土路面是由破碎混凝土塊組成的緊密結(jié)合、內(nèi)部嵌擠、高密度的材料層，給補強層提供了更高的結(jié)構(gòu)強度，施工工期短，不需要封閉交通，沒有污染，保護環(huán)境，降低造價，節(jié)省材料，具有明顯的經(jīng)濟效益和社會效益。 3舊水泥路面改造與再生的路面結(jié)構(gòu)設(shè)計及修筑工藝3.1水泥路面板再生的路面結(jié)構(gòu)組合設(shè)計針對打裂壓穩(wěn)鋪筑瀝青混合料加鋪層的路面結(jié)構(gòu)組合，可以采取“白+黑”和“白+白”加鋪層的結(jié)構(gòu)及修筑工藝，包括層間結(jié)合設(shè)計與材料應(yīng)用等，其中防治反射裂縫是其關(guān)鍵問題。對反射裂縫先后采用的防治措施有：增加瀝青加鋪層厚度、設(shè)置應(yīng)力吸收薄膜夾層、加筋瀝青層及其他具有良好路用性能的瀝青混合料、設(shè)置隔

5、離層以及處治舊路面板（封填裂縫、破碎穩(wěn)定舊路面）等。我們對纖維瀝青混合料的試驗研究，發(fā)現(xiàn)纖維瀝青混合料具有良好的低溫抗裂性能和高溫抗車轍性能。通過對瀝青混合料的級配的改善，提高了瀝青混合料的高溫抗車轍性能，獲得了抗車轍瀝青混合料。還對改性瀝青混凝土及SMA等優(yōu)良瀝青加鋪層材料進行了研究。碎石化后瀝青罩面厚度采用AASHTO設(shè)計方法和設(shè)計程序。要求最小罩面厚度為15cm，且最好為密級配結(jié)構(gòu)。國內(nèi)瀝青混合料加鋪層的厚度一般為1215cm（個別用到18cm京滬高速泰化段），根據(jù)碎石化后路面表面彎沉測試結(jié)果，確定是否需要加鋪基層。水泥混凝土罩面層厚度可根據(jù)交通狀況，按新建路面設(shè)計方法設(shè)計。3.2乳化瀝

6、青灌入再生料技術(shù)水泥混凝土路面碎石化后，在鋪設(shè)瀝青面層之間，可采用乳化瀝青灌入再生料技術(shù)，以增強碎石化基層與面層的粘結(jié)、并提高路面整體強度。該方法較為簡單，可采用乳化瀝青灑布設(shè)備進行施工，適用于采用MHB、沖擊壓穩(wěn)等設(shè)備的碎石化破碎工藝。關(guān)鍵點是乳化瀝青用量、灌入深度、灑布均勻程度等技術(shù)的控制與評價。一般做法是：采用MHB破碎機把原水泥混凝土破碎一遍；采用Z型壓路機（20-25噸）將破碎后路面振動壓實2-3遍；用膠輪壓路機震動壓實3遍；灑灌入改性乳化瀝青，其用量為2.5-3.5 kg/m2；灑熱乳化瀝青作防水粘接層，其用量為1.0kg/m2；撒布一層粒徑為3-5mm石屑，用16噸鋼輪壓路機碾壓

7、2遍；封閉交通8-12h后，攤鋪改性瀝青混合料或者鋪筑水泥混凝土。4水泥混凝土路面快速檢測評價技術(shù)4.1水泥混凝土路面快速檢測技術(shù)包括：水泥混凝土路面板安定性檢測、路面破損狀況檢測、結(jié)構(gòu)承載力檢測、行駛質(zhì)量檢測、抗滑能力檢測、交通狀況檢測等；研究建立水泥混凝土路面狀況快速檢測評價體系和相關(guān)的評價模型，建立水泥混凝土路面狀況的判別標準。其中的技術(shù)難點在于水泥混凝土路面板安定性檢測，主要是如何判定水泥混凝土路面板脫空狀況。判斷水泥混凝土路面板地脫空的技術(shù)一直是世界性的難題。國內(nèi)外取得了許多的研究成果，如采用貝克曼梁或FWD、路面雷達等探測水泥路面板底脫空程度等。4.2路面雷達GPR的脫空診斷技術(shù)。

8、GPR測速可以達到80km/h以上， 可用于路面與機場道面結(jié)構(gòu)層厚度檢測；脫空識別；地下異物識別，如鋼筋，燃氣管道，排水管道等；含水量、壓實度評價等。如圖1所示，其原理是通過對雷達反射信號的接收、處理與分析，可以找出路面脫空的可疑位置、程度、范圍等。由于反射信號受各種噪聲的影響較大，應(yīng)重點研究判別的準確性。為此，采用FWD驗證、人工開挖驗證是必須的，有助于建立反射波形與實際脫空狀況的對應(yīng)關(guān)系，豐富和積累GPR的使2）FWD的脫空診斷技術(shù)對GPR發(fā)現(xiàn)的可疑脫空點，采用FWD脫空診斷技術(shù)。采用AASHTO方法，檢測板邊同一點的三個荷載水平下的彎沉，并進行線性回歸，若回歸的直線經(jīng)過坐標原點，則認為無

9、脫空，否則認為有脫空。5水泥混凝土路面改造與破碎工藝研究認為，當混凝土路面斷板率低于10%時，可采取打裂壓穩(wěn)技術(shù)直接加鋪瀝青混凝土罩面，對于斷板率介于1015%的水泥路面，在打裂壓穩(wěn)之后鋪設(shè)防反射裂縫材料后加鋪瀝青混凝土罩面層；而對于斷板率超過15%且有明顯結(jié)構(gòu)性破壞的水泥路面（或相鄰板的位移（沉降差）大于4mm美國AI的標準為3mm就需要將板打碎處理），要求在對路基及基層有問題處進行局部處理后，將混凝土面板進行破碎壓實作為基層，再加鋪瀝青混凝土罩面。國內(nèi)外現(xiàn)有的破碎工藝主要包括RoadMiner開路王系列破碎工藝、MHB型多頭重錘破碎工藝、RMI共振型破碎工藝、沖擊壓穩(wěn)工藝、門板式震裂壓穩(wěn)工

10、藝、沖擊鎬鑿碎壓穩(wěn)工藝等。我們在研究過程中，采用了MHB型多頭重錘破碎工藝、門板式震裂壓穩(wěn)工藝、沖擊鎬鑿碎壓穩(wěn)工藝等。同時，對典型路段進行使用效果評估。主要評價內(nèi)容有：路面使用性能變化規(guī)律，反射裂縫率隨時間的變化，防止反射裂縫措施的有效性。 6施工過程注意事項 6.1施工前要了解沿線情況，特別是板涵、橋梁及填土厚度少于1米的涵洞，這些地段要作出標記，不能進行多錘頭破碎，以防止引起構(gòu)造物的破壞。 6.2距離民房，特別是舊房10米以內(nèi)的路段，在施工作業(yè)時要預(yù)先通知居民，并對房屋隨時觀察，同時適當調(diào)節(jié)多錘頭施工參數(shù)，以減輕對房屋的影響。 6.3如混凝土板塊破碎、脫空、面板下面約有積水等病害要先做排水處理，并盡可能的早排水，以防因泥漿問題排不出水。 6.4在破碎前要先作試驗路段，以確定多錘頭破碎機的行走速度和多錘頭的提升高度，以達到滿意的破碎效果。 6.5在破碎后的路面板上鋪筑補強層前，最好先用細粒料進行封面，以確保補強層下表面能夠很好成型。 結(jié)束語 國內(nèi)外對舊水泥混凝土路面的改造有過許多研究和試驗，有多種處理方法，但相比較之下，利用多錘頭破碎設(shè)備對舊混凝土板進行碎石化處理，可以使舊混凝土板形成從上到下、由小到大的嵌擠結(jié)構(gòu)，給路面補強層提供了均勻、堅實和穩(wěn)定的下承層，并有效的阻斷了地下毛細水的上升，徹底解