水泥路面改造工程中共振碎石化技术的运用

　　摘要：旧水泥混凝土路面共振碎石化具有施工便捷、控制反射裂缝效果明显、减少废弃工程的特点,在目前大量水泥混凝土路面改建中有广泛的应用前景。在对旧水泥混凝土路面改造工程中，使用共振碎石化新技术对旧路面板进行碎石化，可以有效利用来作为新路面结构层的基层，重点介绍共振碎石化技术的特征、优势、工艺流程和施工要点等。
　　关键词：共振碎石化，水泥混凝土路面，改造
　　1引言
　　根据交通部2004年底的统计资料，我国共有等级公路151．58万km，铺装路面公路44．168万km。其中水泥混凝土路面25．7125万km，占整个铺装路面的58．2％。随着我国部分早期修建的水泥混凝土路面出现不同程度的损坏，如何翻修已日益成为公路部门必须面对和必须解决的技术问题。虽然有些省份在采用沥青加铺层技术改造水泥混凝土路面方面进行了许多有益的尝试和技术探索，但水泥混凝土路面的反射裂缝问题一直是影响加铺层使用寿命与使用性能的最根本原因。为了解决反射裂缝问题国外一般是对旧混凝土路面板破碎后，进行简单处理就可作为新路面结构的基层或底基层，其破碎施工机械的能力必须达到：①使旧水泥混凝土板块破碎后具有一定强度，且在平面上强度分布均匀；②破碎后，旧水泥混凝土路面病害可以消除；③破碎粒径合理，不会产生应力集中现象。本文介绍共振碎石化技术的应用。
　　2共振碎石化技术
　　
　　共振破碎混凝土路面及其工艺，主要包括三个方面的内容：①将水泥混凝土路面破碎成小碎粒；②碎粒大小，上面部分呈沙状，下面部分最大为23cm；③钢筋应与碎粒分离，碎粒应相互啮合。
　　2．1技术特征
　　2．1．1破坏路面的完整性
　　碎石化后，旧水泥混凝土路面的结构完整性必须彻底破坏，以防止以后出现反射裂纹。
　　假如混凝土破碎后能保持最大的模量、最大的结构系数和最大分散表面负荷的能力，那么，新路面在繁重的交通负荷作用下就不会引起路面反射而造成沥青罩面裂缝。
　　2．1．2破碎颗粒相互啮合
　　破碎混凝土要达到使破碎的路面不毁坏、不侵入路基，破坏的碎粒不太大，而且相互位置不变化，否则，较大的碎粒造成硬点，受荷不弯曲，时间一长，就会倾斜，使表面产生反射裂纹。破碎的形状必须成“锯齿”，碎粒相互啮合，状态未打乱，碎粒共同“工作或弯曲”，使负荷分散到更大范围，对比效果见图2。
　　
　　2．1．3破碎粒径一致
　　破碎的碎粒应大小一致，方可使路面共同弯曲，将所承载的负荷均匀分散到路基上。
　　2．2施工优势
　　(1)碎石化是一种修复形式，可与“新”铺路面相媲美。当混凝土路面损坏到必须进行某种形式的修补或全面重建时，费用对比十分明显。美国阿肯色州一个项目的对比分析，全部重修比碎石化大3．4倍。在美国其它州，重建和碎石化的费用比是3．3：1～4．0：1，共振碎石化施工更经济。
　　(2)城市的交通主干道或分流绕城高速公路，过往车辆繁多。共振碎石化施工，对其特定的环境可设计在夜间或约定的时间作业，且共振碎石化施工工期只有重建施工的五分之一，对交通干扰小。
　　3工艺流程（见图3）
　　
　　4施工要点
　　(1)有两种情况不适合共振碎石化施工：①在地势较低、路面积水较多的地区，以及路基为较湿的黏土和混入泥沙的黏土地区；②路面上留有5cm或以上的车辙。
　　(2)压稳：①共振碎石化施工是使旧水泥混凝土路面被共振破裂，而不是粉碎，因此，将表面压平“压稳”即可，不可能也不必达到一般意义上的压实；②使用10t光轮振动压路机进行2～3遍碾压足以将表面细小碎粒压人裂缝，进一步提高破碎混凝土的模量，然后用水灌车在表现洒一遍水，再进行一遍带“振动”的碾压。
　　(3)排水(图4)：①通过设置“边缘排水”系统使支撑破碎的普通水泥混凝土路面的路基变得干燥，保持干燥。边缘排水最常见的是45～60cm深、30cm宽并内衬油毡或滤网的排水沟。沟底铺设ø10cm多孔塑料管或土工织物覆盖的其他管道。大约每隔100～300m或在较低的地方，布置横向排水管将水排出公路。每个车道的外侧边缘，以及陡坡的较低侧都需要排水；②边缘排水使路面下的水排出，路基变得更干和结实，即模量更高。路面上行驶车辆的轻微振动加速了以前的积水的运动。重要的是，不能使破碎的混凝土侵入路基。路基被侵入的地方会潜在积水不易排出到边缘排水系统中。在这些水坑上破碎混凝土的“活动”会对路基和沥青罩面造成损坏；③碎石化路面上面5～8cm是排水层，边缘排水系统延伸到该层，如果水从表面沥青的裂纹渗透下来时，可以被排出。碎石化下面15～20cm是密封的，即上层来的水不会渗入到底基层和路基。
　　
　　5结语
　　(1)共振碎石化技术是对旧水泥混凝土路面改造的一种新技术，通过共振碎石化施工，使旧路面板被破碎为最大粒径小于23cm的混凝土块，破碎颗粒相互啮合或呈“锯齿”状，使原路面结构的强度能够最大程度地保持。
　　(2)共振碎石化后的旧水泥混凝土路面可以直接用来作为新路面结构层的基层，由于破碎粒径小且均匀，其加铺层不会产生严重的反射裂缝。因此，共振碎石化技术在旧水泥混凝土路面改造工程中的运用前景十分广阔。    论文发表