陳鵬飛
(遵化市交通運輸局)
水泥混凝土路面具有強度高、穩(wěn)定性好、使用壽命長、養(yǎng)護費用低等特點,隨著修筑技術(shù)的日臻完善,近幾年在公路工程中應(yīng)用較多。但是,由于自然因素和行車的不斷作用,水泥混凝土路面也會發(fā)生不同程度的、各種類型的破壞現(xiàn)象,這些病害不僅影響路面使用壽命,還對行車安全構(gòu)成了隱患,而且也暴露出水泥混凝土路面維修困難的缺點。一直以來,在改建工程中,水泥混凝土路面都要被全部挖除運棄,造成大量垃圾,通過舊水泥混凝土路面碎石化技術(shù)的應(yīng)用,可以達到減少垃圾、廢物利用、縮短工期、更加環(huán)保的效果。本文根據(jù)遵化市東三環(huán)改建工程中應(yīng)用舊水泥混凝土路面碎石化技術(shù)的過程,并結(jié)合部分相關(guān)資料進行總結(jié),為今后舊水泥混凝土路面碎石化技術(shù)的廣泛應(yīng)用提供一定的參考。
遵化市東三環(huán)改建工程北起團練屯村西,南至小草店村南,公路等級為一級,該段總里程3.125 km。舊路全寬23 m,路面結(jié)構(gòu)為22 cm水泥混凝土+36 cm石灰粉煤灰穩(wěn)定碎石,路面破損嚴重,近幾年多次進行挖補,但效果不佳?,F(xiàn)結(jié)構(gòu)改為對舊水泥混凝土路面采用碎石化技術(shù)處理后,加鋪基層為15 cm水泥穩(wěn)定碎石,面層為4+6 cm密級配瀝青混凝土。
在舊水泥混凝土路面正常養(yǎng)護措施不能滿足相應(yīng)等級公路運營質(zhì)量技術(shù)要求時,具有下述特征之一即可考慮采用碎石化技術(shù):(1)舊路斷板率超過20%并已經(jīng)出現(xiàn)了局部翻漿、大面積碎板現(xiàn)象;(2)超過20%的橫縱接縫需要修補并有嚴重錯臺、啃邊或角隅斷裂現(xiàn)象;(3)超過10%的路面需要開挖修補;(4)出現(xiàn)明顯的堿—集料反應(yīng)裂縫或凍脹開裂征兆。此外,舊水泥混凝土路面的土基CBR應(yīng)大于5,基層沒有明顯裂縫、沉陷,破碎塊體不小于40 cm,面板彎拉強度不低于原設(shè)計值的80%,滿足這些要求即可實施碎石化技術(shù)。
(1)清理現(xiàn)有路面,修復(fù)排水設(shè)施,處理特殊路段;
(2)對路線內(nèi)、外及地下構(gòu)造物做出標記;
(3)設(shè)置施工測量控制點,并按施工需要加密;
(4)破碎舊水泥混凝土路面;
(5)修復(fù)補強軟弱基層或路基;
(6)清除松散填縫料及廢棄的施工材料;
(7)對破碎后的水泥混凝土進行碾壓;
(8)加鋪瀝青面層前進行透層施工;
(9)加鋪瀝青面層。
碎石化施工前,需要先清除舊水泥混凝土路面上的修補材料等所有雜物;標記構(gòu)造物的位置;檢查修復(fù)排水設(shè)施;設(shè)置好測量控制點,做好施工前準備工作。對于出現(xiàn)嚴重唧泥、沉陷和積水等病害的軟弱路段必須進行處理,清除舊面板后開挖基層或路基直至穩(wěn)定層,基層或路基用同類材料攤鋪壓實,舊面板部位換填級配碎石壓實。
(1)試驗段
首先選擇長度250 m的試驗路段進行破碎,在推薦的初始施工參數(shù)基礎(chǔ)上,逐級調(diào)整提升高度和行進速度,直至破碎后表面呈現(xiàn)均勻的鱗片狀,清除破碎層表面2 cm左右碎屑至碎石化嵌擠層頂,觀察裂縫情況,并符合粒徑要求(表1)時記錄設(shè)備參數(shù)。破碎后隨機選取2個位置做試坑檢查,試坑尺寸大于1 m×1 m,開挖至基層,在碎石化顆粒滿足規(guī)定要求時確定破碎機施工控制參數(shù),指導正常施工。
表1 碎石化后作底基層時的檢查驗收標準表
(2)破碎施工
本項目采用多錘頭破碎機進行施工,碎石化要求把75%以上的水泥混凝土路面破碎成表面尺寸不超過7.5 cm,中間22.5 cm,底部不超過37.5 cm的粒徑;埋深0.5~1 m的構(gòu)造物上部可降低錘頭輕度破碎,埋深不足0.5 m的構(gòu)造物或管線上面兩側(cè)各3 m以內(nèi)禁止破碎;破碎施工應(yīng)從外側(cè)車道向內(nèi)測車道進行,路肩部位要適當降低外側(cè)錘頭高度,減小落錘間距,避免過度破碎;破碎施工應(yīng)盡量從混凝土路面的高處向地處進行,以避免瀝青面層鋪筑后影響排水;施工中可以根據(jù)路面實際情況對試驗段確定的破碎參數(shù)作出微小的調(diào)整,達到破碎均勻的效果。但是如果必須要進行較大調(diào)整的時候,要先得到監(jiān)理工程師或者業(yè)主的認可。
(3)清除原有填縫料,修復(fù)補強軟弱基層或路基
在破碎以后,應(yīng)將所有的填縫料、脹縫料或其他類似物清除干凈,切除暴露的加強鋼筋,清除后產(chǎn)生的坑洞用級配碎石填充。
(4)壓實
破碎后個別大于1 m2的板塊,在碾壓前用人工或小型設(shè)備補充破碎;碾壓用專用壓路機(Z型輪壓路機)振動壓實2~3遍,壓實速度不允許超過5 km/h。
(5)混凝土路面的養(yǎng)護
本工程采用全封閉施工,破碎后的路面均不得開放交通,包括不必要的施工運輸。
(6)碎石化表層處置
為了使表面較松軟的粒料有一定的結(jié)合力,碎石化后應(yīng)對表層進行處置,在破碎壓實后的表面按2.5~3 kg/m2的用量噴灑50%的慢裂乳化瀝青,再灑布適量石屑進行光輪靜壓。
路面水泥穩(wěn)定碎石基層按照《公路路面基層施工技術(shù)規(guī)范》(JTJ034-2000)執(zhí)行,面層施工按照《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》(JTG F40-2004)執(zhí)行。
(1)必須提前修復(fù)排水設(shè)施,防止碎石化后的混凝土層積水;
(2)錯臺、斷板、裂縫等對碎石化實施的影響不大,但是嚴重的唧泥、沉陷和積水的病害必須徹底處理,因為這些病害常伴隨著板下積水的問題,要求開挖至路基,清除積水后用碎石回填夯實至舊路面高程;
(3)破碎后的粒徑不能過細,因為粒徑過細會導致板塊強度損失太多,雖然防止反射裂縫的出現(xiàn),但是沒有充分利用舊板強度,造成了資源浪費;
(4)碎石化施工會產(chǎn)生一定的振動,要采取措施減小路邊建筑物和路內(nèi)構(gòu)造物的影響;
(5)碎石化施工中交通控制很重要,應(yīng)盡量采用全封閉斷交施工,并控制施工運輸車輛的通行。5 碎石化施工技術(shù)的優(yōu)點
(1)簡化施工程序。采用碎石化技術(shù)不需要單獨將大塊材料清除或破碎,不存在舊路材料的外運和棄置問題;
(2)縮短工期。舊路面碎石化后直接進入下一道工序施工,節(jié)省了作業(yè)時間;
(3)節(jié)約工程材料。舊水泥混凝土路面的材料全部現(xiàn)場利用,大大減少了外用新材料的用量;
(4)保護環(huán)境。碎石化技術(shù)減少使用新材料,相應(yīng)的減少了對自然地破壞,同時也避免了廢棄舊材料的運輸和堆放問題,是一項綠色的公路維修改造技術(shù)。
[1]王松根.舊水泥混凝土路面碎石化技術(shù)應(yīng)用指南[M].北京:人民交通出版社,2007.
[2]山東省交通廳公路局.舊水泥混凝土路面碎石化技術(shù)規(guī)程[M].北京:人民交通出版社,2009.