舊水泥砼路面破碎用于底基層基層材料的實(shí)踐

1、舊水泥砼路面破碎用于基層材料的實(shí)踐 義烏市交通設(shè)計(jì)有限公司  郭海東  莊郁輝  傅浪琴 摘  要：本文結(jié)合義烏市03省道龍回 立交至金東區(qū)段改造工程,運(yùn)用再生利用的技術(shù)方法,對(duì)舊 水泥混凝土路面實(shí)施破碎處治，實(shí)踐證明利用再生技術(shù)可以取得良好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。 關(guān)鍵詞：水泥  路面  再生利用  破碎處治    一、現(xiàn)狀分析     由于水泥砼路面具有強(qiáng)度高、剛性大、耐久性和穩(wěn)定性好，養(yǎng)護(hù)成本低、使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn) ，在我國(guó)各等級(jí)公路中占有較大比例，但由于交通量的劇增

2、，汽車軸載日益重型化，導(dǎo)致路 面破損、承載力下降等情況，嚴(yán)重影響了道路的使用功能，也提高了車輛的運(yùn)營(yíng)成本,急需 道路的改造、翻新。     義烏市03省道義烏龍回立交至金東區(qū)段改造工程修建于1994年4月，于1995年11月完工。該線路基寬 18m ，全長(zhǎng) 13KM ，是義烏市境內(nèi)橫貫?zāi)媳钡闹匾煌ǜ傻溃彩悄壳敖煌孔畲螅?水泥砼路面破損最為嚴(yán)重的高等級(jí)公路。2004年5月，浙江省交通廳將其列入暢通工程改造項(xiàng)目，決定進(jìn)行大修，徹底清除破舊混凝土路面，改造成高等級(jí)瀝青路面。     二、改造方案比較    

3、; 水泥砼路面的改造技術(shù)主要分兩大類，一是挖除原有路面，加鋪（瀝青混凝土）面層；二是保留舊水泥混凝土路面，在原路面上澆筑新（瀝青混凝土）面層，主要方法有土工格柵法、 灌漿法、挖除病害板法、美國(guó)的破碎錘法、蘭派沖擊壓實(shí)法等。     由于03省道龍回互通立交橋至金東區(qū)段公路已建成多年，兩側(cè)土地均已開發(fā)，建筑物林立，如果采用在原有路面上面再澆筑新的路面的方法會(huì)造成路面高程上升，影響到沿線村莊和建筑物的排水和使用功能，因此該工程首先考慮采用第一種方法，挖除舊砼面板再重新澆筑路面，但是該方法需要處理一個(gè)難題：由此產(chǎn)生大量無(wú)法處置的廢棄破板。如果廢舊砼破板能 夠重新利用，既

4、解決隨意堆棄造成永久性占地和環(huán)境污染，又解決開挖山體獲取砂石原材料所造成的環(huán)境破壞，并可以節(jié)省資金，避免物資過多浪費(fèi)。破舊砼面板制成再生水泥混凝土集料RCA（Recycled Concrete Aggregate），應(yīng)用于路面基層。即砼面板再生利用被作為本工程的一個(gè)重要課題。     三、舊水泥混凝土再生利用的實(shí)施過程     1、舊水泥混凝土路面材料的翻挖回收     原路面翻挖于 2004年7月1日 開工，采用人工與機(jī)械相互配合的方法，首先人工用鎬頭機(jī)對(duì)老 路面進(jìn)行鑿除，面板規(guī)格為30× 3

5、0cm ，然后由挖掘機(jī)配合進(jìn)行清除，清理干凈后集中堆放在破碎場(chǎng)地，對(duì)超粒徑重新進(jìn)行破碎。     2、舊料的破碎與篩分     舊料破碎可以采用人工破碎和機(jī)械破碎。本課題研究采用機(jī)械破碎方式生產(chǎn)再生料，于2004年 7月20日 開始正常運(yùn)行，將舊面板破碎成0-37. 5mm 的碎石，經(jīng)過振動(dòng)篩篩分后分檔成0-4. 75mm ，4.75 -19mm 和19-37. 5mm 三種再生集料，產(chǎn)量為每臺(tái)每小時(shí)30立方米，其流程見下圖。     站場(chǎng)布置和生產(chǎn)工藝流程見圖     四、

6、再生混合料路用性能分析     1、再生集料的性質(zhì)     如果集料在路面基層能夠得到應(yīng)用，必須滿足一定的性能指標(biāo)，與普通集料進(jìn)行性能比，判斷其性能優(yōu)劣。 測(cè)試指標(biāo)表觀密度（g/m2）吸水率（%）壓碎值（%）針片狀顆粒含量（%）含泥量（%）集料名稱再生碎石 2.5984.9510.42.24.2普通大碎石2.6493.048.63.74再生小碎石2.6007.152.25.6普通小碎石2.6454.646.94.6    分析結(jié)果：再生集料的表觀密度略小于普通集料；壓碎值10.4高于普通集料，完全滿足基層

7、規(guī)范規(guī)定壓碎值小于30的要求，已具備了基本的路用性能；再生集料是吸水率高于普 通集料，施工時(shí)要多加水；再生集料具有較小的針片狀含量，表面粗糙且多孔。     2、再生集料的基層配合比     根據(jù)試驗(yàn)并結(jié)合再生集料的特點(diǎn)，采用水泥劑量為4%、4.5%、5%、5.5%和6%五種混合料，采用丙法試驗(yàn)進(jìn)行擊實(shí)，從而確定各種參數(shù)如下：    五種水泥穩(wěn)定再生土混合料擊實(shí)及無(wú)側(cè)泥抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果  項(xiàng)目擊實(shí)試驗(yàn)7天飽水無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)水泥劑量（%）最佳含水量（%）最大干密度g/cm3）抗壓強(qiáng)度均值（Mp

8、a）偏差系數(shù)Cv（%）標(biāo)準(zhǔn)差SRd1/ZaCv4.08.101.992.593.90.103.214.58.251.952.924.90.143.265.08.402.003.494.70.163.255.57.852.013.743.90.143.216.07.32.014.058.600.353.49    水泥劑量為4%和4.5%的試件強(qiáng)度平均值低于設(shè)計(jì)值3.0Mpa，5%、5.5%和6%均能滿足設(shè)計(jì)要求 ，從工程經(jīng)濟(jì)性考慮，5%的水泥劑量為滿足強(qiáng)度要求的最佳水泥劑量，施工時(shí)壓實(shí)度按97%控制。     3、試驗(yàn)路現(xiàn)場(chǎng)性能檢測(cè)分

9、析     2004年4月17日 由課題組會(huì)同業(yè)主、監(jiān)理以及施工部門用RCA代替普通碎石并外摻5%水泥進(jìn)行半剛性基層試驗(yàn)路段的鋪筑，基層施工控制彎沉為0. 38mm 、底基層施工控制彎沉0. 823mm     在施工過程中隨機(jī)抽取現(xiàn)場(chǎng)水泥穩(wěn)定混合料兩組，進(jìn)行7天飽水無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度的測(cè)定，兩組分別為3.6Mpa、3.5Mpa，均大于設(shè)計(jì)值3.0Mpa的要求?；鶎訑備伳雺和戤吅螅M(jìn)行壓實(shí)度抽驗(yàn)，壓實(shí)度測(cè)點(diǎn)數(shù)15點(diǎn)，平均值98.4%，大于規(guī)定值97%；彎沉測(cè)點(diǎn)數(shù)78點(diǎn)，代表值0.23 45 mm ，小于設(shè)計(jì)彎沉值0. 38mm 。外觀檢查

10、試驗(yàn)路段平整度良好，級(jí)配均勻，無(wú)離析現(xiàn)象出現(xiàn) ，基層表面無(wú)裂紋。     五、利用破舊混凝土路面板再生集料筑路的經(jīng)濟(jì)效益分析     經(jīng)測(cè)算，在該工程中采用再生集料作為半剛性基層，減少永久性占地約 500m 2，可節(jié)省集料資金10元/m3，節(jié)約碎石約 4000m 3，減少山體開挖約 10000m 3，節(jié)約筑路資金69萬(wàn)元。 （見下表） RCA生產(chǎn)成本核算表費(fèi)用項(xiàng)目費(fèi)用總額（元）折合到每m3再生料的費(fèi)用備注人工費(fèi)1260004.98日常管理及機(jī)具護(hù)理鎬頭機(jī)場(chǎng)地二次破板費(fèi)1519006.0鏟車租用費(fèi)243000.96發(fā)電機(jī)租金106600

11、.42柴油費(fèi)1392935.5鄂式破碎機(jī)2臺(tái)130,000×50%5.21施工完成后生產(chǎn)廠家按照50%折舊回收輸送帶5條84,025×50%振動(dòng)篩1套50,000×50%機(jī)架材料費(fèi)434201.71安裝費(fèi)98000.39配電設(shè)施123110.49場(chǎng)地租用費(fèi)600002.37合計(jì)費(fèi)用70969728.02再生集料總量（m3）25326 再生集料與普通集料的成本比較材料數(shù)量（m3）單價(jià)（元） 總價(jià)（元）比較結(jié)果再生集料2532628.02709634利用再生集料比利用普通集料可節(jié)省資金25.275萬(wàn)元普通集料2532638962388   六、結(jié)束語(yǔ)     通過舊水泥砼路面破碎用于基層材料的實(shí)踐，得出再生集料各項(xiàng)指標(biāo)不僅符合路面基層路用 性能的要求，而且可以有效地節(jié)省路用材