第一章 碎石化技術概念
第1.1 碎石化技術起源及國外的套用
碎石化技術起源於美國,第一個熱拌瀝青(HMA)罩面的水泥混凝土路面碎石化項目是1986年在美國紐約完成的。截至2001年,美國有35個州使用了此技術,項目數量300多個,使用里程達900多公里,1280萬平方米,而且美國瀝青協會及很多州均將該技術列入規範。濟南路鑫道路工程技術有限公司,專業從事碎石化工程。
第1.2 碎石化技術在國內的套用
山東省公路局在2002年首次從美國引進碎石化技術,並及時地套用到了公路養護行業,截至2006年,碎石化技術成功套用於500多公里各種等級道路的改造中,取道了良好的套用效果。經過多年研究,有關單位完成了《水泥砼路面碎石化綜合技術研究》、《舊水泥路面破碎穩固加鋪瀝青砼路面技術評估及研究》等課題的研究及鑑定工作。2007年1月,人民交通出版社出版發行了《舊水泥混凝土路面碎石化技術套用指南》。
第1.3 碎石化技術的概念:
所謂碎石化技術,就是將水泥混凝土路面破碎成表面小於8厘米、底部小於40厘米的緊密結合、內部嵌擠的混凝土塊,用以限制新鋪的熱拌瀝青(HMA)罩面上出現反射裂縫。
碎石化後的加鋪層可以是瀝青混凝土,也可以是水泥混凝土。
第1.4 碎石化技術的特點:
1、碎石化技術是目前解決反射裂縫問題的最有效方法。
2、破碎並壓實的混凝土路面是由破碎混凝土塊組成的緊密結合、內部嵌擠、高密度
的材料層,可以為HMA罩面提供利用原路結構層很高的結構強度。
3、可以完全利用原路面的結構層,不用挖除,環保,無污染。
4、施工迅速,質量檢測簡便。
5、破碎後的混凝土塊組成了緊密咬合嵌擠的材料層,並且在重力衝擊作用下能夠消除板底脫空,可以為加鋪層提供很高的結構強度;
6、造價低。
第1.5 碎石化技術的設備:
1、多錘頭破碎機(LX400)
目前,碎石化技術採用最多、最有效的設備是多錘頭破碎機LX400.
多錘頭破碎機LX400攜帶有8對質量為740~900kg的重錘,分兩排裝配在機械的尾部,每對重錘單獨配備一套液壓提升系統,工作時破碎錘按一定規律下落,對路面產生瞬時點狀衝擊力量,從而到均勻、標準的破碎效果。目前國內最優秀的破碎機械是濟南路鑫道路工程技術有限公司生產的LX400多錘頭破碎機,此設備同比國內同類設備具有性能穩定、錘重適中、操作方便、破碎效果理想等優點,是碎石化工程的不二選擇。
2、Z型壓路機
本技術主要採用Z型震動壓路機, 它是一種在鋼輪表面帶有Z狀紋理的振動式壓路機,自重不小於16t,其作用是進一步碾壓碎石化後的路面,並為加鋪層提供一個平整的表面結構。
第2.1 原有路面調查
在確定水泥混凝土路面的破碎能否成功實施時,需要蒐集有關原有路面的資料。以確定破碎方案。
第2.2 碎石化前的準備
1、清除存在的HMA面層。
2、標記結構物的位置,明確避讓範圍。
3、修復軟弱基層、底基層和路基。
4、檢修或重建排水系統。
5、交通管制。
6、路面加寬或路肩修復等 。
第2.3 工藝流程
1、LX400破碎一遍;
2、Z型壓路機補充破碎1-2遍;
3、撒布透層乳化瀝青;
4、破乳後撒布石屑並用光輪壓路機靜壓1-2遍;
5、攤鋪HMA或水泥混凝土。
第2.4 控制指標
碎石化的質量控制指標有兩項:破碎率和破碎尺寸。
對於常規路段,碎石化要把75%的混凝土路面破碎成表面最大尺寸不超過8厘米,中間不超過22.5厘米,底部不超過40厘米的粒徑。
對於石質挖方段和軟土路段,要把75%的混凝土路面破碎成表面最大尺寸不超過22厘米即可。
第2.5 其他施工要求
1、試驗區和試坑
在認可LX400破碎程式之前,應完成試驗區段。在試驗區內開挖試坑,驗證LX400的設定,如錘頭高度,頻率和工作速度等,以此確定破碎程式。
2、清除原有填縫料
在鋪築HMA以前所有鬆散的填縫料、漲縫材料或其他類似物應進行清除。
3、凹處回填
不應大面積修整破碎後砼路面或試圖平整路面以提高線形,這樣將破壞混凝土路面碎石化以後的效果。對於局部凹處可用級配碎石回填。
4、破碎混凝土路面的養護
除了必須開放的橫穿交通外,破碎後的混凝土路面的任何路段均不得開放交通(包括不必要的施工運輸)。如果破碎材料由於開放交通而鬆散或不穩定必須重新壓實。
5、透層
為使表面較鬆散的粒料有一定的粘結力,建議在破碎壓實後的表面撒布乳化瀝青透層油,按2.5-3.5Kg/m2的用量撒布50%的慢裂乳化瀝青(此比例可酌情改變)。
6.攤鋪前混凝土路面的擾動
施工車輛的通行次數和載重量應降低到最小程度。如果破碎後的混凝土路面表面已被運料車輛部分或全部破壞,應進行再次壓實。
7、面層施工
碎石化罩面一般直接加鋪瀝青砼,厚度採用AASHTO設計方法,罩面厚度一般不低於12cm,且最好選用密級配混合料。
在需要提高原路承載力時,也可以增加半剛性基層補強後罩面。
8、開放交通
應在半幅施工全部結束後開放交通。