公路水泥混凝土路面再生工藝研究

胡浩

摘 要：水泥混凝土再生技術是公路路面施工中常用的一種施工技術，其主要的優勢是能降低施工成本，并且有利于保護生態環境。文章首先對水泥混凝土再生工藝特點及形式進行研究，以某公路工程為例，探討了該工程中再生工藝的相關技術特點及控制方法，以供參考。

關鍵詞：公路施工;混凝土路面;再生工藝;特點;應用

中圖分類號：U416.216 文獻標識碼：A

0 前言

由于受到各種因素的影響，使許多公路水泥混凝土路面結構破壞，因此衍生對破壞后的混凝土路面修復時的再生技術，該技術主要的優勢是能夠降低公路修建的成本，以往施工中廢棄水泥堆放問題也能夠得到有效解決。另外在該技術的作用下，還能夠實現對周圍環境的有效保護，如此一來，水泥混凝土再生技術便在公路修建中得到廣泛的應用。而為了能夠更好地發揮出再生利用技術的優勢，需要對其工藝特點、形式及應用要點進行明確，這對提升公路工程質量及效益有著重要的作用。

1 水泥混凝土再生工藝的特點及形式

1.1 工藝特點

水泥混凝土再生工藝的特點主要包括這幾個方面：首先，可通過多種方式解決混凝土路面鋪設過程中存在的裂縫問題，同時，還能夠有效改善路面的性能，使路面性能滿足工程建設的實際需求;其次，水泥混凝土再生技術在基于就地取材的原則上，根據現場施工環境選擇適合的再生利用工藝，這樣不僅能夠有效降低施工成本，提高施工效率，而且還能夠減少對周圍環境的破壞;第三，水泥混凝土再生技術的不斷發展，也出現了多種再生利用的工藝方式，這極大提高了混凝土路面施工的效率，且能夠減少對交通線路的影響，進而具有良好的社會效益;最后，水泥混凝土再生技術在對原有路面混凝土碎化后可充分利用，如此便能夠解決廢棄水泥隨意堆放的問題，起到保護環境的作用，同時還節約了資源，減少各類原材料的消耗。

1.2 工藝形式

水泥混凝土再生技術具有節能減排、保護環境、提高廢棄物利用率、降低施工成本等優勢，因此在公路改建施工中廣泛應用。目前水泥混凝土再生工藝的形式主要有這幾種，分別是沖擊壓裂再生工藝、多錘破碎化再生工藝、固定點集中粉碎再生工藝、共振粉碎再生工藝及板式打裂壓穩再生工藝。而不同工藝形式的適用的條件也不同，具體可見表1。

2 工程概況

以某公路路面改造工程為例，路段等級為二級公路，路面為水泥混凝土。原設計速度為40 km/h，路基寬度在15 m～23 m之間，行車道寬度在12 m～14 m之間。由于該路段交通量較大，在長時間的車輛荷載影響下，水泥混凝土路面出現嚴重的病害（見圖1）。同時路面也接近結構設計的使用年限，綜合評定下來，路面破損嚴重，已經無法提供正常的交通服務，因此需要對其進行改造升級。此次改造升級，基于施工效益、進度、質量等目標，采用了水泥混凝土再生技術。

3 水泥混凝土再生工藝的要點

3.1 再生料生產

水泥混凝土再生工藝需要進行再生料生產，目前在再生料生產過程中，主要采用的設備有切割設備、破碎設備、傳輸設備、篩分設備及除雜設備。經過這些設備分工進行破碎、分級和除雜等工序后，保證生產出的再生骨料能夠滿足公路路面施工的需求。這期間則需要明確再生骨料的技術性能要求。首先，再生骨料需要達到一定的強度要求，這就需要相關人員注意再生骨料的含水率、吸水率、顆粒形狀、限量的有害物質等技術指標的關注，通過合理的控制技術指標，確保生產出的再生骨料滿足技術性能要求。另外，由于在利用廢棄混凝土時，需要將部分集料分離出來，若分離出來的水泥石孔隙率較大，其含水率和吸水率也會較大，此時便需要對其進行二次破碎處理，將水泥石粘結較差的部分分離出來，如此便能夠有效提升再生骨料的強度。

而再生骨料生產的工藝流程具體可見下圖2。大致經過這幾道工藝：首先是進行預處理，即將廢棄混凝土中大體積雜質去除后，加入到顎式破碎機中進行破碎，破碎顆粒直徑為40 mm;其次是進行碾磨處理，即將破碎后的混凝土顆粒輸入到偏心旋轉設備中，使破碎顆粒在旋轉作用下形成摩擦力，如此便能夠有效去除骨料表面的水泥砂漿;最后是進行篩分處理，即對碾磨后的骨料進行篩分，將表面附著的水泥砂漿去除，從而完成再生骨料的生產。

3.2 混凝土碎石化處理問題及方法

對于混凝土碎石化處理，應當滿足這幾個條件，一是混凝土在性能層面存在反射裂縫、錯臺、翻漿等問題;二是路面開裂面積是總面積的25%以上;三是地下水位較低、路基中無積水;四是相比較其他方案碎石化具有明顯的優勢等。

而此次改造項目適用混凝土碎石化處理條件，且在具體的處理中，采用的是多錘頭碎石化處理形式。具體操作方法為：先將原有罩面層去除后并設置相應的排水系統，特殊路段進行特殊處理，標記出路面構筑物;然后進行施工現場測量，根據測量結果確定相應的控制點，且需要采取交通管制措施，實現對施工現場的保護;之后便是對公路水泥混凝土路面進行破碎處理，在對路面軟基和路基修復后，清除掉現場廢棄的材料，接著碾壓破碎處理后的混凝土;在碾壓破碎過后的混凝土路面時，要注意非破碎段的接觸處理;最后根據工程要求進行瀝青混合料的攤鋪。

3.3 再生料施工要求及質量控制

對于再生料的施工要求，需要滿足這兩個條件，一是要嚴格控制再生舊料的顆粒直徑，并將其中存在的雜質徹底去除;二是在對再生料施工時，需要嚴格按照施工規范進行分層填筑，每層攤鋪的厚度控制在20 cm下，并使用重型壓路機進行碾壓。

而對于再生料施工過程的質量控制，需要注意這幾點問題：一是嚴格按照施工要求進行填筑，填料也需要進行CBR檢測，待檢測再生料符合強度要求后再進行施工;二是在再生料填筑施工時，應采用孔隙率、壓實沉降差及施工參數聯合控制的方法，以此保證填料充分壓實;三是要控制孔隙率在20%以上，壓實沉降差需要按照規定使用重型壓路機進行碾壓。

3.4 試驗情況及效益分析

此次改造項目按照現行的施工技術規范施工，經過半年的行車運行后，試驗路段并未發現有病害，使用性能良好。同時，所采用的水泥混凝土再生技術取得良好的社會效益，主要表現在廢棄混凝土處置費用大大減少，本項目中一共產生了廢棄混凝土約60 000㎡，節省費用大約300萬，且再生骨料的單價要低于天然骨料，可有效降低原材料成本。最后廢棄水泥混凝土的有效利用，也避免了其隨意堆放導致土地資源被浪費，進而有利于保護生態環境。

4 結語

總之，水泥混凝土再生技術具有顯著的綜合效益，應積極在公路工程建設中推廣使用。同時，在具體的應用過程中，需要明確水泥混凝土再生工藝的特點及適用條件，結合具體的情況選擇合適再生工藝形式，確保該項技術能夠有效發揮其作用，提升公路工程的建設效益。

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