舊水泥砼路面破碎用于底基層基層材料的實踐

1、舊水泥砼路面破碎用于基層材料的實踐 義烏市交通設計有限公司  郭海東  莊郁輝  傅浪琴 摘  要：本文結合義烏市03省道龍回 立交至金東區(qū)段改造工程,運用再生利用的技術方法,對舊 水泥混凝土路面實施破碎處治，實踐證明利用再生技術可以取得良好的經濟和社會效益。 關鍵詞：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度高、剛性大、耐久性和穩(wěn)定性好，養(yǎng)護成本低、使用壽命長等優(yōu)點 ，在我國各等級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，導致路 面破損、承載力下降等情況，嚴重影響了道路的使用功能，也提高了車輛的運營成本,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 13KM ，是義烏市境內橫貫南北的重要交通干道，也是目前交通量最大， 水泥砼路面破損最為嚴重的高等級公路。2004年5月，浙江省交通廳將其列入暢通工程改造項目，決定進行大修，徹底清除破舊混凝土路面，改造成高等級瀝青路面。     二、改造方案比較    

3、; 水泥砼路面的改造技術主要分兩大類，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、美國的破碎錘法、蘭派沖擊壓實法等。     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難題：由此產生大量無法處置的廢棄破板。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。破舊砼面板制成再生水泥混凝土集料RCA（Recycled Concrete Aggregate），應用于路面基層。即砼面板再生利用被作為本工程的一個重要課題。     三、舊水泥混凝土再生利用的實施過程     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，采用人工與機械相互配合的方法，首先人工用鎬頭機對老 路面進行鑿除，面板規(guī)格為30× 3

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

6、再生混合料路用性能分析     1、再生集料的性質     如果集料在路面基層能夠得到應用，必須滿足一定的性能指標，與普通集料進行性能比，判斷其性能優(yōu)劣。 測試指標表觀密度（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     根據試驗并結合再生集料的特點，采用水泥劑量為4%、4.5%、5%、5.5%和6%五種混合料，采用丙法試驗進行擊實，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及無側泥抗壓強度試驗結果  項目擊實試驗7天飽水無側限抗壓強度試驗水泥劑量（%）最佳含水量（%）最大干密度g/cm3）抗壓強度均值（Mp

8、a）偏差系數(shù)Cv（%）標準差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%的試件強度平均值低于設計值3.0Mpa，5%、5.5%和6%均能滿足設計要求 ，從工程經濟性考慮，5%的水泥劑量為滿足強度要求的最佳水泥劑量，施工時壓實度按97%控制。     3、試驗路現(xiàn)場性能檢測分

9、析     2004年4月17日 由課題組會同業(yè)主、監(jiān)理以及施工部門用RCA代替普通碎石并外摻5%水泥進行半剛性基層試驗路段的鋪筑，基層施工控制彎沉為0. 38mm 、底基層施工控制彎沉0. 823mm     在施工過程中隨機抽取現(xiàn)場水泥穩(wěn)定混合料兩組，進行7天飽水無側限抗壓強度的測定，兩組分別為3.6Mpa、3.5Mpa，均大于設計值3.0Mpa的要求?；鶎訑備伳雺和戤吅?，進行壓實度抽驗，壓實度測點數(shù)15點，平均值98.4%，大于規(guī)定值97%；彎沉測點數(shù)78點，代表值0.23 45 mm ，小于設計彎沉值0. 38mm 。外觀檢查

10、試驗路段平整度良好，級配均勻，無離析現(xiàn)象出現(xiàn) ，基層表面無裂紋。     五、利用破舊混凝土路面板再生集料筑路的經濟效益分析     經測算，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69萬元。 （見下表） RCA生產成本核算表費用項目費用總額（元）折合到每m3再生料的費用備注人工費1260004.98日常管理及機具護理鎬頭機場地二次破板費1519006.0鏟車租用費243000.96發(fā)電機租金106600

11、.42柴油費1392935.5鄂式破碎機2臺130,000×50%5.21施工完成后生產廠家按照50%折舊回收輸送帶5條84,025×50%振動篩1套50,000×50%機架材料費434201.71安裝費98000.39配電設施123110.49場地租用費600002.37合計費用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（元） 總價（元）比較結果再生集料2532628.02709634利用再生集料比利用普通集料可節(jié)省資金25.275萬元普通集料2532638962388   六、結束語     通過舊水泥砼路面破碎用于基層材料的實踐，得出再生集料各項指標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