水泥路面改造與再生利用技術探討

1、水泥路面改造與再生利用技術探討摘要：文章介紹了混凝土路面再生利用技術的基本情況，針對舊水泥路面改造與再生的路面結構設計及修筑工藝等方面的問題進行了探討。關鍵詞：水泥路面；再生利用；破碎技術；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已經成為水泥路面改造中的常用技術，這種技術的運用對于解決路面材料、保證施工質

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合、內部嵌擠、高密度的材料層，給補強層提供了更高的結構強度，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，具有明顯的經濟效益和社會效益。 3舊水泥路面改造與再生的路面結構設計及修筑工藝3.1水泥路面板再生的路面結構組合設計針對打裂壓穩(wěn)鋪筑瀝青混合料加鋪層的路面結構組合，可以采取“白+黑”和“白+白”加鋪層的結構及修筑工藝，包括層間結合設計與材料應用等，其中防治反射裂縫是其關鍵問題。對反射裂縫先后采用的防治措施有：增加瀝青加鋪層厚度、設置應力吸收薄膜夾層、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設計方法和設計程序。要求最小罩面厚度為15cm，且最好為密級配結構。國內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），根據碎石化后路面表面彎沉測試結果，確定是否需要加鋪基層。水泥混凝土罩面層厚度可根據交通狀況，按新建路面設計方法設計。3.2乳化瀝

6、青灌入再生料技術水泥混凝土路面碎石化后，在鋪設瀝青面層之間，可采用乳化瀝青灌入再生料技術，以增強碎石化基層與面層的粘結、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備進行施工，適用于采用MHB、沖擊壓穩(wěn)等設備的碎石化破碎工藝。關鍵點是乳化瀝青用量、灌入深度、灑布均勻程度等技術的控制與評價。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4.1水泥混凝土路面快速檢測技術包括：水泥混凝土路面板安定性檢測、路面破損狀況檢測、結構承載力檢測、行駛質量檢測、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一直是世界性的難題。國內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。

8、GPR測速可以達到80km/h以上， 可用于路面與機場道面結構層厚度檢測；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關系，豐富和積累GPR的使2）FWD的脫空診斷技術對GPR發(fā)現(xiàn)的可疑脫空點，采用FWD脫空診斷技術。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%且有明顯結構性破壞的水泥路面（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，以防止引起構造物的破壞。 6.2距離民房，特別是舊房10米以內的路段，在施工作業(yè)時要預先通知居民，并對房屋隨時觀察，同時適當調節(jié)多錘頭施工參數，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。 結束語 國內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、由小到大的嵌擠結構，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