王宗植 王宗楠
摘 要: 隨著社會經濟的快速發展,汽車荷載的增大,及我國現有水泥混凝土路面大部分已經達到或接近使用年限,水泥混凝土路面破壞愈加嚴重,進而對原混路面進行大修也在所難免。目前水泥混凝土板破碎技術主要有碎石化和打穩壓裂,但傳統打穩壓裂法的使用并不理想,由于其對路面破碎不徹底,且破碎后的顆粒不均勻等,改造后的路面結構極易產生各種病害。而碎石化技術是當前國內外比較流行的一種舊混凝土路面的破碎技術,由于其有破碎質量易控制、一次破碎成型等優點,而得到了廣泛的應用。為此,本文結合具體工程案例,對公路工程路面碎石化施工準備及施工技術要點進行了分析與探究。
關鍵詞: 公路工程;路面施工;碎石化
碎石化是一種舊水泥混凝土路面破碎處治技術。在國外破碎處治技術已有二十多年的發展歷史,并形成了一整套適用于不同情況的設備及其相關工藝,包括打裂壓穩(Crack and Seat)、打碎壓穩(Break and Seat)和碎石化(Rubblization)。碎石化技術是利用專用破碎設備將舊水泥混凝土路面打碎、壓穩后直接加鋪瀝青混凝土面層的施工方法。該方法不僅可以徹底解決加鋪層的反射裂縫問題,而且具有經濟、實用和高效的特點。目前,我國存在大量水泥混凝土路面大、中修工程,在國家提出資源節約、環境保護、科技創新戰略前提下,研究、引用碎石化技術具有重要的現實意義和應用價值。
一、工程案例
某公路工程施工路段總長度為6.1km,該段公路出現多種類型的病害,主要表現為路基沉陷、不均勻裂縫等,破損率相對較大,部分路段由于病害嚴重,已經影響車輛正常通行。通過對路面情況勘察,45%以上的路面需采取開挖修補措施,面板脫空率在30%—50%左右。經研究決定采用碎石化技術對路面進行處理,首先采用機械設備破碎原有路面 ,并對其進行初步振動壓實,并鋪筑瀝青砼面層,以提升路面使用性能。結合工程實際情況制定出相應設計方案,并以此為依據組織施工部署,在保證工程質量的前提下,盡量提高施工效率。
二、公路工程路面碎石化施工準備
1、全面調查研究工作應在公路水泥混凝土路面碎石化工程建設設計前進行,并對原有路線沿線的地形、地質、水文、氣候等情況進行充分了解并進行相關設計資料的認真收集,同時了解當地路基路面存在的病害問題,如翻漿、坍塌等,并及時選用與之相適應的措施進行處理。在施工前期,還要做好地基勘察工作,特別是軟土地基位置,這樣可以進行軟基分布及土壤厚度的準確確定。
2、排水施工準備。公路邊溝設置,必須在路面碎石化處理前進行,只有這樣才能確保排水的暢通性。表面在碎石化過程中直接受力,面層將會有碎屑、表面松散等情況的出現,如面層有雨水滲入,將導致路基強度下降等現象的產生。做好路面排水工作,如碎石盲溝的設置。
3、處理病害嚴重路段。如路基出現嚴重病害后,應先將破碎混凝土舊路面挖除,確保其開挖深度符合設計規定。在換填二灰碎石過程中,應確保頂面高程與破碎混凝土板底高程的一致性。
4、記錄、標識沿線構造物。在碎石化技術施工前,必須遵循相關規定,標記道路施工范圍內沿線的構造物。
三、公路工程路面碎石化施工技術要點
1、試驗段施工
試驗段施工的主要目的是根據公路工程的實際情況,調整設備各項參數,確保滿足碎石化施工要求。在試驗段劃分成不同的工作區域,檢驗不同落錘高度的破碎效果,并適當調整破碎指標,直至路面破碎粒徑達到設計方案要求,以確定最佳的施工參數,為后期施工提供積極指導。此外,為確保路面粒徑達到相關標準,可采取開挖試坑的方式進行檢驗,避開橫向接縫或縱縫隨機選取2個試坑位置,開挖面積約為1m2左右,深入基層內部,以檢驗全深度范圍內的顆粒粒徑,若存在與設計要求不符的現象,必須在此調整設備參數,直至碎石化粒徑滿足施工要求。
2、碎石化施工
通常從路面外緣進行碎石化施工,逐步向路面內側推進,以實現良好破碎效果。以路面車道為依據確定破碎寬度,宜略大于車道寬度,便于相鄰車道之間的搭接,其寬度應控制在15cm以上。嚴格按照試驗段施工得出的數據確定破碎次數及落錘高度,確保路面破碎粒徑符合設計要求。在碎石化施工過程中,應注意對周邊構造物的保護并進行實時觀測,一旦出現異常情況,應及時采取加固處理的措施,或適當調整施工參數,諸如增加破碎速度、適當降低激振力等。若在施工中出現過量碎石化路段,影響路基的穩定性,應將其挖除之后進行換填。碎石化施工完成之后檢測路面破碎效果,若存在碎石路徑過大的問題,應采取相應的措施進行處理。
3、路面壓實
確保路面破碎效果滿足施工要求之后及時進行碾壓施工,不僅能夠進一步破碎表層顆粒,同時也增強下層塊料的整體強度,提升工作面表層平整性。首先檢測路面路面還水平,防止基層含水量過大,出現過度壓實的現象,破壞底基層及路基結構的穩定性。隨后可進行碾壓施工,應合理控制碾壓次數,以取得良好的壓實效果。碾壓施工由兩側路肩部位逐步至中心推進,初步壓實階段應適當放慢碾壓速度,避免造成面層推移現象,待表層碎石材料處于穩定狀態之后,可適當提高碾壓速度,相鄰相符工作段碾壓時應保持一定的重疊部位,通常為100—200mm左右,避免出現漏振的現象。
4、加鋪路面功能層
待路面壓實作業結束之后,為保證其質量滿足加鋪層施工要求,必須按照相關標準進行檢驗。若檢測中存在質量不合格部分,應結合實際情況及時進行處理,減少施工中存在的質量隱患。待質量驗收合格之后,由于工作面表層碎石相對松散,防滲性能較差,需撒布適量石屑及透層材料,并采用光輪壓實,避免水分滲入面層內部,影響其整體強度及穩定性。隨后可加鋪功能層,以提高路面使用性能,在此期間應禁止車輛通行。施工完成的路段表層無裂縫、坑槽等現象,改善原有路面使用狀況,充分發揮公路工程的積極作用。
5、養生
養生質量是否良好將直接影響到材料的穩定性與強度,基于此,必須在碾壓施工結束后,應進行灑水作業,確保養生時間在7天以上,整個期間應始終處于濕潤狀態,封閉交通,避免車輛通行對路面造成嚴重危害。
四、結束語
綜上所述,我國公路工程施工中,因水泥混凝土路面具有較高的強度及穩定性,在公路工程建設中得到了大量地應用。因超載車輛通行、天氣不良及養護規范性低等問題,導致公路水泥混凝土出現早期病害問題,如路面面板碎裂、裂縫等,嚴重影響到車輛行駛的安全性與舒適度。碎石化技術作為路面施工養護的重要技術,在修復大面積水泥路面中具有良好的效果。在碎石化環節較大下部顆粒的體積并沒有出現膨脹現象,進而能夠實現路基承載能力提升的目的,能夠有效防止水向下滲透。
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