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水泥混凝土路面碎石化改造技术及施工方案

作者: 浏览量:466 发布时间:2017-03-15

                                          水泥混凝土路面碎石化改造技术及施工方案 
                                                       第一章.碎石化技术简介 
    一.碎石化改造技术的起源
  碎石化起初是为了方便清除水泥混凝土路面和分离路面中的钢筋而进行的。第一个热拌沥青(HMA)罩面的水泥混凝土路面碎石化项目是1986年在美国纽约完成。截至2001年,美国有35个州使用了此技术,项目数量300多个,使用里程达900多公里,1280万平方米,而且美国沥青协会及很多州均将该技术列入规范。
  山东省公路局在2002年首次从美国引进碎石化技术,并及时地应用到了公路养护行业,截至2009年,碎石化技术成功的推广至全国20多个省份,在各种等级道路的水泥路面改造中取道了良好的应用效果。经过多年研究,有关单位完成了《水泥砼路面碎石化综合技术研究》、《旧水泥路面破碎稳固加铺沥青砼路面技术评估及研究》等课题的研究及鉴定工作。2007年,人民交通出版社出版发行了《旧水泥混凝土路面碎石化技术应用指南》。2009年,山东省交通厅首次颁布了山东省地方标准《旧水泥混凝土路面碎石化技术规程》。

                 
  《旧水泥混凝土路面碎石化技术应用指南》 《旧水泥混凝土路面碎石化技术规程》


    二.碎石化技术的概念 
  所谓碎石化,就是将水泥混凝土路面破碎成表面小于8厘米、底部小于38厘米的紧密结合、内部嵌挤的混凝土块,用以限制新铺的热拌沥青(或水泥砼)罩面上出现反射裂缝。


                          
                                 表面结构                                                        内部结构
     碎石化后的加铺层可以是沥青混凝土,或者是水泥混凝土,也可以加铺水稳基层补强。


  1. 碎石化技术的特点

  1、碎石化技术是目前解决反射裂缝问题的最有效方法。
  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,可为新铺的混凝土路面提供强度较高的基层结构。
  3、破碎后的路面可做基层或底基层,不用挖除,环保,无污染。
  4、施工迅速,对交通影响小,质量检测简便。

  1. 造价低。

第二章.碎石化工程的施工方案 
一.施工方案编制范围及依据

  1. 国家及交通部颁发的各种现行公路工程施工规范及标准;
  2. 所需改造路段水泥混凝土路面的破坏现状;
  3. 《旧水泥混凝土路面碎石化技术规程》;
  4. 国内水泥混凝土路面碎石化项目的实施经验总结。

二.碎石化技术采用的主要设备      

  1、多锤头破碎机(XL400)
  目前,碎石化技术采用最多、最有效的设备是多锤头破碎机XL400.
  多锤头破碎机XL400携带有8对质量为740~900kg的重锤,分两排装配在机械的尾部,每对重锤单独配备一套液压提升系统,工作时破碎锤高速下落,对路面产生瞬时点状冲击力量,从而达到标准的破碎效果。XL400多锤头破碎机,此设备同比国内同类设备具有性能稳定、故障率低、操作方便、破碎效果理想等优点。
  2、Z型压路机
  Z型震动压路机是一种在钢轮表面带有Z状纹理的振动式压路机,自重不小于16t,其作用是进一步碾压碎石化后的路面,使表层粒径达到技术要求。
    三.碎石化前的准备工作 
  1、清除存在的HMA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破碎效果。


  标记结构物的位置,明确避让范围。
    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、地下管线等情况进行调查,通常构造物埋深一米以下的不会由于破碎震动带来损坏,不满足深度条件的可以降低锤头高度对路面进行破碎,或者采用监理工程师认可的其他方案。
  3、修复软弱基层、底基层和路基。
  4、交通管制。
  5、路面加宽或路肩修复等。
  四.破碎试验路段 
  1、试验路段应为监理工程师在工程项目范围内确定的位置。破碎过程中记录不同的破碎情况相对应的XL400的锤头高度和破碎速度,并适时进行调整,合适的破碎速度及锤头高度被记录。
  2、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,试坑内应用密级配碎石回填并压实。
  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质量。

            
                                         表面粒径                                      内部结构
    五.控制指标 
       碎石化的质量控制指标主要有两项:破碎率和破碎尺寸。
       对于常规路段,碎石化要把75%的混凝土路面破碎成表面最大尺寸不超过8厘米,底部不超过38厘米的粒径。
       对于石质挖方段和软土路段,要把75%的混凝土路面破碎成表面最大尺寸不超过22厘米即可。
       详见《旧水泥路面碎石化技术规程》第6章节“检查验收”。
    六.碎石化施工流程 
1、XL400破碎一遍;
2、Z型压路机补充破碎1-2遍;
3、撒布透层乳化沥青;
4、乳化沥青破乳后撒布石屑并用光轮压路机静压1遍; 
             
                             XL400破碎后路面                            z型压路机碾压1-2遍
          
                              撒布透层油及石屑                       光轮压路机碾压1-2遍


   七.其他施工要求

    1、清除原有填缝料

    在铺筑HMA以前所有松散的填缝料、涨缝材料或其他类似物应进行清除。

    2、凹处回填

  不应大面积修整破碎后砼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。对于局部凹处可用级配碎石回填。

    3、破碎混凝土路面的养护

    除了必须开放的横穿交通外,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)。如果破碎材料由于开放交通而松散或不稳定必须重新压实。

    4、透层

    为使表面较松散的粒料有一定的粘结力,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的用量撒布50%的慢裂乳化沥青(此比例可酌情改变)。

    5、面层施工

    碎石化后罩面若直接加铺沥青砼,厚度需采用AASHTO设计方法,罩面厚度一般不低于12cm,且最好选用密级配混合料。
在需要提高原路承载力时,可增加半刚性基层(水稳基层)补强后罩面。

    6、开放交通

  应在面层施工结束后开放交通。

  旧水泥路面碎石化工程,施工的速度主要取决于施工组织及天气情况,在不受外界条件干扰的情况下,我们每套设备一天的工作量约为3000-5000㎡。同时,设备的完好率是决定性的因素,为此我们配备了经验丰富的机械工程师及操作手,时刻保证设备的破碎质量和工作速度,确保按要求完成每日的工作量。

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