水泥路面碎石施工在公路路基中的应用技术论文_成云峰

水泥路面碎石施工在公路路基中的应用技术论文_成云峰

东营市公路管理局公路工程处 山东省 257000

摘要:碎石化的技术在中国进行引进以及实施的时间并不是很长,这也是对水泥混凝土路面破碎进行相应处理的一种先进的技术。中国现阶段在对旧水泥混凝土路面进行处理的时候,一般的情况都是采用这种碎石化的技术来进行相应的操作。因此文章就水泥路面碎石施工在公路路基中的应用展开相关论述。

关键词:水泥路面碎石;公路路基;应用

在我国,水泥混凝土路面是最常见的路面结构形式之一,具有强度高、稳定性和耐久性好的优势,但初期投资成本高,破坏后养护维修困难。传统的挖除重修,废弃的路面板材料丢弃,导致的环境问题增加了社会成本。在其上直接加铺罩面,基层裂缝容易向上反射到加铺层。通过碎石化技术,实现原路面水泥面板的再利用,达到恢复路面服务功能和承载性能,符合绿色养护的要求,具有显著的社会效益和经济效益。

一、碎石化的概述

碎石化的及时主要是将水泥混凝土路面的面板,利用专用的设备进性一次性的破碎,来为破快柔性的结构,因为,在破碎之后其中的颗粒的粒径也是比较小的,并且力学的模式也是更加的趋向了级配碎石,因此,就命名为碎石化。这个技术也主要是将旧水泥混凝土板块破碎成比较小的粒径,碾压之后就可以作为新路面的结构的集成或者底基层,其中上面的加铺层不仅可以是沥青的混凝土,还可以使水泥混凝土。其中,美国沥青的协会以及很多个国家,都将这项技术列入了相关的规范当中。并且使用的效果也都比较好,早期的使用的性能也非常好,从而就逐渐的取得了比较好的技术的经济效益和社会效益。

二、碎石化技术的原理

碎石化主要的基本的原理是必须要通过专用的设备,来对旧水泥混凝土的路面进行均匀的冲击和破碎以及压实,在对一部分的结构强度和整体性损失的情况下,就要把混凝土路面在温度和湿度的变化以及荷载的作用下的位移进行降低到新铺的路面并且允许的范围之内,从而就可以对反射裂缝的问题进行了彻底的解决,为了对加铺路面能够提供坚实以及安全的基础。经过实际的研究表明,随着结构破坏结构的逐渐增加,反射裂缝现象出现的概率也就逐渐的减小,并且破碎之后水泥路面的有效模量也在逐渐的减少。碎石化的主要优势就是通过破碎来将旧水泥的混凝土路面结构的强度进行逐渐的降低,来对反射裂缝情况的发生进行预防,从而就能够实现两者比较好的平衡。

三、水泥路面碎石施工前的准备工作

(一)移除水泥路封面层

在开展碎石化施工作业前,水泥路表层沥青罩面会对破碎效果产生不利影响,鉴于此,在开展施工作业前,应当先行将路面表层沥青罩面及封面层移除,只有如此方可确保施工进度的有序进行。

(二)施工材料及施工机械准备

施工材料直接影响着公路工程整体质量,所以在施工以前要确保使用材料符合施工要求。在公路路面碎石化施工中,使用直径过大的砂砾会导致坑洼问题出现在路面,直接影响公路的建设质量。施工单位要认真检查材料的质量,杜绝不合格材料进入施工场地。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆碎石化施工往往选取多锤头水泥路面破碎机、专用振动压路机及单钢轮振动压路机施工。

(三)技术交底

在施工开始前,技术人员要熟知施工方案的要求和施工的目的,并将施工注意事项和关键技术内容向机械操作人员和施工人员进行全面交底,使施工人员在了解施工大致要求的基础上,能够在计划工期内落实施工方案。

(四)做好构造物标识

在开展具体的施工作业工作前,应当针对相应的沿线管道采取深埋处理并采取精确的测量与记录工作,针对管线深埋程度超过1m的水泥路面而言,可选用常规破碎方式,针对管线深埋程度介于0.5~1m之间的水泥路面,可选用低锤头破碎方式,若所埋设的管线深度不足0.5m之时,便应选用其它施工方式。

四、水泥路面碎石化施工在公路路基中的主要技术流程

(一)路面两侧边缘设置排水系统

按照相关规定,破碎施工前碎石化路面必须进行排水系统安装,或进行旧路排水系统更换。碎石化技术对排水系统具有较高要求,碎石化路面运行后排水系统设置是否良好与结构承载力、反射裂缝消除等密切相关。为此,在完成旧水泥混凝土路面破碎施工后,必须做好排水施工作业。可选取 2 种形式设置排水系统: 一,向路面结构渗入的水,先竖向渗入破碎后的碎石层,随后,横向向路面边缘、路肩纵向集水沟与集水管内流入,最后通过横向排水管向路基引出; 二,将一层密级配粒料基层铺设到路肩一层,随后再进行一层开级配粒料基层设置,此基层连接破碎路面局部可渗入碎石层,以此把水向路面结构外排出,该方式无需进行集水沟与集水管设置。

(二)清理旧水泥混凝土路面

通常情况下,旧水泥混凝土路面必须进行路面修复作业,但这种情况下,往往有少量HMA 沥青补块存留于原路面上。除此之外,由于热胀冷缩等原因,水泥混凝土板块间往往也会存有接缝填料问题。为此,必须将以上多余填料、补块清理干净。要求选取共振机械对水泥混凝土进行破碎,此类材料将对破碎振动过程中能量进行部分吸收,进而减少共振机械作业效果。为此,必须及时将以上材料清理干净,避免加铺“黑色路面”后,该位置成为局部软弱部位,严重影响施工安全。

(三)试振及试坑检查

影响旧水泥混凝土破碎质量的因素众多,如施工速度、振幅、基层强度等。这就要求碎石化施工前,各个工程必须做好试破碎施工,利用样洞开挖的方式,对破碎粒径分布状况、均匀程度等进行详细检查,以此对施工机械施工参数等加以确定。选取密级配粒料进行试坑回填、压实施工,如混凝土路面破碎后粒径与设计要求不符,必须调整破碎程序、参数等,直到试振区破碎结果与施工要求相符。

(四)破碎施工

破碎施工中,路基地质较差,如软弱土基、含水量较大等,可适当调整机械破碎参数,降低振冲力,并将破碎后碎块尺寸适当增加,进而减少破坏此类路段路基的程度。一般情况下,破碎施工可按照中间—两边的顺序施工。且在 1.6 ~ 2.7 km 之间控制各个车道每天的破碎施工速度,0.2 m 为各遍破碎宽度,一般情况下,18 ~20 遍为完成一条车道破碎的遍数。完成 1 遍破碎作业后,往往会对其相近 5 cm 位置造成一定影响,如出现碎裂现象。这种情况下,为达到破碎效率提升、减少施工时间,在完成 1 遍破碎后,随即进行第二遍破碎施工,第 2 遍与第 1 遍破碎区域之间的间隔距离需控制在 2 cm ~ 4 cm 之间。完成一条车道破碎作业后,与一条车道宽度相比,实际破碎宽度应控制在其以上,与相近车道搭接部分的宽度则应控制在 15 cm 以上。

(五)碎石化后清理及回填施工

完成路面破碎作业后,应及时将旧水泥混凝土接缝间的杂物清理干净,如松散填料、碎石块等,回填时选取的材料为密级配碎石粒料。破碎施工后如存有较大凹地( 5cm 以上) ,同样需进行回填施工,材料以级配碎石粒料为主。

(六)碾压施工

根据工程实际情况,碾压遍数需控制在 2~5 遍之间,每秒钟碾压速度需控制在 1.83 m 以内。要求先做好洒水作业,随后进行压实施工,以此提高压实效果。碾压施工的主要目的就是向表面裂纹位置压入表面细碎粒,最大限度提升破碎混凝土模量,保证路基空隙内全部嵌满破碎混凝土材料,并保证表面压实后,具有良好平整性,以此为沥青摊铺提供便利。

总而言之,碎石化改造技术作为旧水泥混凝土路面施工的重要技术之一,其应用能够有效处理反射裂缝,提升路面质量。因此不断强化碎石化技术的研究力度,不断改进施工工艺,以便于全面提升碎石化技术的应用水平。

参考文献

[1]樊伟才.水泥稳定碎石在公路路面基层施工中的应用[J].交通世界,2017,11

[2]丁卫宏.浅谈旧水泥混凝土路面面板碎石化施工[J].建筑知识,2017,08

[3]梁伟民.水泥稳定碎石施工技术在公路路面基层中的应用[J].交通世界,2016,21

论文作者:成云峰

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第22期

论文发表时间:2017/12/29

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