陳 東

1 目前混凝土路面發(fā)展的現(xiàn)狀

水泥混凝土路面是利用水泥、碎石或卵石、砂、水和外加劑按照一定比例共同攪拌、澆筑成型、養(yǎng)生而形成的一種高級路面。外加劑是根據(jù)施工需要才摻入的,并不是必需品,如提高早期強度的早強劑是在搶修工程、需要提前通行的路面中利用;減水劑是在提高早期強度、減少干縮裂縫時使用。水泥混凝土面板混凝土強度一般為C30～C40,厚度一般在18 cm～30 cm。為提高其整體抗折能力,可以在其中加入鋼筋網(wǎng)、鋼纖維;為提高局部抗折能力,可以加入角隅鋼筋等,分為普通混凝土路面、鋼筋混凝土路面和鋼纖維混凝土路面等。

混凝土路面的施工工藝主要有混凝土標準配合比的配制、原材料采購和檢測、機械設(shè)備安裝調(diào)試、混合料的攪拌、混合料的運輸、現(xiàn)場澆筑(澆筑前應(yīng)對基層進行檢測、表面清潔處理、支模等)、振搗成型、初期養(yǎng)生、壓紋、割縫、后期養(yǎng)生、灌縫、開放交通等。

混凝土路面強度高,耐磨,耐油污,使用壽命長,一般在 20年～30年左右,施工工藝簡單,使用機械設(shè)備不多,設(shè)備費用比較低,特別是地方公路低等級道路,只要普通攪拌機、發(fā)電機、振動棒和一些小型工具就可以完成。但是其屬于剛性路面,行車噪聲大、灰塵多、施工周期較長、平整度控制差及板間高差造成行車舒適性差,出現(xiàn)斷板、翹板后維修比較麻煩,影響通行安全,板縫容易滲水,影響路基強度而縮短使用壽命。

隨著公路建設(shè)的大力發(fā)展,人們生活水平的提高,追求高品質(zhì)的生活,對行車的舒適性要求越來越高,要求有環(huán)保、清潔、施工快捷的道路路面形式。瀝青路面的大量應(yīng)用和普及,得到廣大建設(shè)單位、老百姓十分好評,對高等級公路進行改建,將原混凝土路面變?yōu)槿嵝詾r青路面,故對于以前的老混凝土路面通過種種方法處理利用。

2 幾種常用老混凝土路面利用處理方法優(yōu)缺點比較

2.1 對老路面進行點補

對使用年限不長,路面基層、路基比較好,斷板、翹板數(shù)量不大,對于行車舒適、環(huán)保要求不是特別高的地段或新建資金短缺不宜大量投入地區(qū),特別是低等級公路,采用把原破壞的板塊切成矩形,清除破壞部分,處理軟弱基礎(chǔ),然后澆筑新水泥混凝土路面。此方法施工簡單、方便,大型設(shè)備使用少,就用普通攪拌設(shè)備和澆筑設(shè)備,成本較低,適用面廣,是傳統(tǒng)的維修方法;由于“點補”混凝土板的范圍不能很好控制把握,“小方塊”受力比較集中,與老路面的傳力不能很好解決,如不能加傳力桿等,導(dǎo)致新老混凝土板間成為薄弱環(huán)節(jié),使得修補的地方經(jīng)常修補,越補越差。

2.2 “白”加“黑”性質(zhì)利用

對于城市道路重車比較少,原混凝土路面破壞少,但對環(huán)保、噪聲、行車舒適性要求較高、維修快的常采用此方法。有少數(shù)斷板、翹板的進行軟基礎(chǔ)處理,用混凝土或片石混凝土填至原路面高度;對全路段的橫縫、縱縫進行清理,用90號～110號瀝青灌縫作防水處理,然后全面用銑刨機或人工鑿毛,清洗干凈,曬干后鋪土工格柵,跟著噴灑粘層瀝青,最后鋪筑瀝青混凝土路面。此方法比較簡單,施工進度快,對保持通行改建、有效利用老混凝土路面作基層有積極意義,但是在剛性路面上鋪筑柔性瀝青混凝土路面,路面厚度要求較大,一般控制在9 cm～12 cm或更厚,且容易形成反射裂縫。

2.3 全部挖除

1)建筑垃圾作為填方或棄土。在場鎮(zhèn)、橋梁涵洞等要求有固定標高、不能提高路面標高,或者不能增加結(jié)構(gòu)荷載的地段,根據(jù)新的路面結(jié)構(gòu)厚度將原老混凝土路面或下面老結(jié)構(gòu)層部分挖除作為填方填料或棄土,然后重新施工路面結(jié)構(gòu)層恢復(fù)到原標高。

2)老混凝土塊破碎為級配碎石作底基層。對于那些破碎比較嚴重,修復(fù)費用很高,為環(huán)境保護不方便作為建筑棄渣處理,而且砂石材料較難采購的地方,可以將混凝土塊利用碎石機加工成0 cm～4 cm的“碎石”,根據(jù)級配適當增配碎石、細集料作為級配碎石底基層或基層骨料。在對混凝土塊進行加工破碎前,要對泥漿、雜土進行清理,確保加工出的集料的含泥量。

2.4 利用“藍派”技術(shù)破碎作底基層

在老混凝土路面破壞不是很嚴重,路面標高可以提高的長距離、大面積的老混凝土路面整治、大修工程中,可利用“藍派”技術(shù)破碎混凝土塊作為底基層,然后在上面加鋪水穩(wěn)碎石基層,鋪筑瀝青混凝土面層?！八{派”技術(shù)破碎老路面主要是利用柴油發(fā)動機牽引頭(如裝載機車頭),將一個鋼鐵制的正六邊形柱體沖擊錘,每邊長1 m,寬2 m,錘總重 15 t左右,在路面上以 4 km/h～10 km/h的速度行走,通過正六邊形錘的2 m2的面沖擊混凝土路面面板,使路面面板破裂成30 cm～50 cm的塊狀,形成緊密的嵌鎖結(jié)構(gòu),同時將不密實的路基擊實,消除原路基沉降形成面板與基層之間的空洞,使翹板、斷板路面變得平整。沖擊錘行走速度越快,沖擊力就越大,沖擊力能達到好幾十噸,故對沿線的地下構(gòu)造物如涵洞、路基擋土墻、路邊的房屋建筑振動影響特別大,在施工中沉降量大、路基薄弱的結(jié)構(gòu)物墻背回填路段需要修復(fù)因沖擊而變形的構(gòu)造物,房屋建筑密集且距離作業(yè)區(qū)距離小于30 m的地方不能沖擊。“藍派”技術(shù)由于其具有擊實效果好(一般沉降量在2 cm～10 cm)、速度快(一個臺班能擊實3 000 m2以上)、能有效控制老混凝土板作底基層的反射裂縫等優(yōu)點,很受建設(shè)單位和施工單位的青睞;但是其強大的振動力對構(gòu)筑物的破壞性,要求破碎路線比較平直、路線縱坡不能太大、要有一定的行駛速度、設(shè)備資源相對較少、技術(shù)壟斷、施工成本較高等缺陷,在山區(qū)地區(qū)、西部丘陵地區(qū)很多地方使用很受限,效果不理想。在西部山區(qū)主要使用時間在2000年～2005年之間,如重慶市的“8小時”工程、路面大中修工程中得到大量利用,然后就很少采用了。

2.5 利用“多錘頭”破碎作底基層

為充分利用老混凝土路面面板的材料,在路面的黑色化改建中,人們需要既能將老路面混凝土板破碎成碎石,又可以對老路基沉降形成的基層與面層間的空洞進行填實的辦法,就是用“多錘頭”破碎技術(shù)?！岸噱N頭”破碎技術(shù)主要是利用兩排交叉排列的錘頭,每個錘頭重約1 t,錘擊面積在0.04 m2左右,通過液壓設(shè)備及牽引設(shè)備連續(xù)錘擊混凝土面板,使混凝土面板破碎形成表面7 cm左右到板底形成30 cm的楔形體嵌鎖結(jié)構(gòu),表面形成了一層5 cm～10 cm厚的碎石層,也就所謂的老混凝土面板“碎石化”,然后在上面撒細集料等嵌縫料,灑水碾壓成底基層,再在上面鋪筑基層和瀝青面層?！岸噱N頭”破碎機械一般每次能破碎4 m寬左右,最小寬度為1 m,可以沿公路縱向破碎,也可以橫向破碎,破碎時機械設(shè)備可以靜止在某個位置,也可邊走邊破碎,可以根據(jù)破碎的面積選擇錘頭數(shù)量和機械布置方向,可不留死角,破碎效果很好,達到混凝土板的“碎石化”效果,有效防止老混凝土板的反射裂縫,施工進度快,每臺班能破碎4 000 m2左右,但是其破碎錘振動大,對擋土墻背回填不好和房屋建筑距離較近的容易造成影響,如房屋開裂、擋土墻墻背受大量沖擊沉降而“暴肚”垮塌,由于破碎技術(shù)、設(shè)備壟斷而緊缺,不能大面積開工使用,設(shè)備組織難,如全重慶地區(qū)只有一兩臺,施工成本高?！岸噱N頭”破碎技術(shù)是近段時間才引入西部地區(qū),如重慶地區(qū)就是在2009年6月的國省大修工程中才引入的,各方面反映比較好,但是施工成本太高和技術(shù)壟斷給建設(shè)單位、施工單位造成一定的局限性,故使用面積不大。

2.6 利用挖掘機配合液壓炮破碎作底基層

利用老混凝土路面最簡便的方法就是直接在上面增加結(jié)構(gòu)層,但是由于水泥混凝土路面是剛性路面,主要以板塊形式受力和傳力,在汽車輪胎荷載作用下容易翹動、振動,直接作基層或底基層的整體性較差,作柔性路面的基層或底基層很容易將板塊的形狀發(fā)射到路面面層,形成反射裂紋,影響路面質(zhì)量。為減少混凝土板的發(fā)射裂縫影響,能有效釋放混凝土板內(nèi)部的應(yīng)力,用100 mm～200 mm直徑的液壓炮配合挖掘機或裝載機驅(qū)動,按照梅花形布置破碎點,點距控制在20 cm～30 cm內(nèi)破碎混凝土板,保證混凝土板從厚度方向全部破碎在15 cm塊徑內(nèi),板塊應(yīng)力得到全部釋放,然后在上面撒3 cm～5 cm厚的0 mm～19 mm的碎石嵌縫和回填破碎頭孔眼,利用振動壓路機振動碾壓后作底基層,然后在上面加鋪基層和面層。利用此方法破碎機械設(shè)備很容易組織,進度較快,施工成本也低,破碎技術(shù)簡單,對構(gòu)造物振動破壞影響小,對于有管網(wǎng)、構(gòu)筑地段特別適用,破碎的粒徑可以通過破碎點距大小控制,但是對原路基沉降形成的路面板脫空、空洞不能很好解決,路面基層的厚度需要適當加大。此方法是比較常用的一種處理方法,重慶地區(qū)在2008年～2009年的國省大修工程中得到大面積使用。

3 結(jié)語

在公路、市政建設(shè)中,需要根據(jù)建設(shè)資金、技術(shù)、進度、發(fā)展方向等因素綜合考慮采用哪種或幾種相結(jié)合利用處治老混凝土面板的方法,需要因地制宜,選擇最適合本地區(qū)、本項目的方法。

[1]JTG F40-2004,公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范[S].

[2]JTG F30-2003,公路水泥混凝土路面施工技術(shù)規(guī)范[S].