水泥路面多锤头碎石化中透层施工技术研究

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碎石化是一种旧水泥混凝土路面破碎处治技术，多锤头碎石化技术是以专业的多锤头破碎机为主要破碎手段、辅以挖掘机配破碎锤头及风动式破碎风镐进行零星修补的方式进行旧混凝土路面破碎施工。多锤头碎石化技术的主要优点是：(1)原水泥混凝土板块破碎后在平面上强度分布均匀；(2)原水泥混凝土路面破碎后具有一定的强度；(3)破碎后，原水泥混凝土路面病害可以消除；(4)破碎后的粒径合理，不会产生应力集中影响加铺沥青混凝土层；因此，旧水泥混凝土路面多锤头碎石化后，可以直接作为新路面结构的基层或底基层，如果旧水泥混凝土路面碎石化后具有较高的强度，能够满足道路承载需求，可作为路面基层直接加铺沥青混凝土路面。由于多锤头碎石化后，原混凝土路面板表面破碎比较彻底，表面3~5cm内最大尺寸不超过7.5cm，大部分破碎粒径尺寸都小于2cm，这相当于在表面形成一层级配碎石过渡层，该层为松散层，一定程度上也是路面结构的薄弱层。为了保证碎石化后混凝土路面的整体强度，同时保证施工期间临时通车，要求采用乳化沥青透层将表面松散层稳定。但是在具体施工过程中，透层往往做得不理想。本文结合渭南市測年国省干线公路大中修工程中210国道水泥混凝土路面多锤头碎石化施工实际，对透层的施工技术进行了系统的研究。考虑到透层施工后其上还要做一层封层，以增强透层对松散层的稳定效果，因此本文也将封层的施工作为透层施工的一部分一并研究。水泥混凝土路面多锤头碎石化中透层应用现状
国内自从2002年引进多锤头碎石化技术和设备以来，已在大量工程中进行应用。郭亮在“浅析水泥混凝土碎石化技术在马鞍山东环改造工程中的应用”中介绍：为使表面较松散的粒料有一定的结合力，碎石化后，在面板顶部洒铺用慢裂乳化沥青做透层，用量控制在2.5~3kg/m2乳化沥青破乳后再撒布适量石屑后进行光轮压路机静压两遍，石屑用量以不粘轮为标准。齐淑凤在“多锤头在旧水泥路面翻新中的应用”中介绍：混凝土路面经过破碎碾压成型后，再用沥青洒布车进行喷洒慢裂乳化沥青，沥青洒布要均匀，一般每平方米面积约为2.5~3.5kg左右，使沥青渗透到深层混凝土缝隙，以达到整体稳定作用。之后在表面铺洒少量粒径小于1.0cm的级配碎石，铺撒后应严禁车辆驶入以确保路面平整、无松散。
总结目前水泥混凝土路面多锤头碎石化中透层的应用现状表明：(1)乳化沥青应该采用慢裂型，沥青含量为50%~55%；(2)乳化沥青的洒布量为25~3.5kg/m2；(3)乳化沥青破乳后，必须洒布适量的石屑，以防粘轮。
根据对国内外现状的分析和相关施工工地的调研，目前水泥混凝土路面多锤头碎石化中透层施工中存在的主要问题是：(1)透层渗透效果不佳；(2)由于施工段落多为干线公路，无法彻底封闭交通，开放交通后，表面松散坑槽问题严重。
水泥混凝土路面多锤头碎石化技术参数的选择水泥混凝土路面多锤头碎石化技术的关键是设备施工参数的选择。张玉宏在“水泥混凝土路面碎石化综合技术研究”中提出的施工参数，但是具体的参数值必须通过试验路选择
水泥混凝土破碎的程度是必须把握的重要标准，混凝土板块并不是越细、越碎越好，因为碎石化严重，其嵌挤力降低，进而引起承载力降低；但破碎后粒径较大时，其防止反射裂缝的效果又会受到影响，因此必须将破碎后粒径控制在适当的范围之内。
(1)采用锤高1.1ｍ，其破碎效果较差；当增加破碎遍数，其破碎效果显著提髙，但是锤头重叠处，表面粉末化严重。在后续的透层施工中发现，只要是粉末化严重的部位，乳化沥青不能下渗，行车后，该处会产生坑槽。
(2)采用锤高1.2ｍ，其破碎效果比较好，探坑检验也表明：水泥混凝土路面板下部尺寸基本达到了不超过37.5cm的规范要求。因此建议在后续施工中，采用1.2ｍ的锤高。锤距采用8cm，在个别混凝土板块破损严重的路段，可采用10cm的锤距。
水泥混凝土路面多锤头碎石化施工工艺的调整在施工中发现，破碎一般分两幅施工，在第二幅施工时，由于多锤头破碎设备自重大，其轮胎在破碎后的；路面上驶过，使已破碎的路面严重粉化，影响后期的乳化沥青效果。因此需要改变两幅之间的施工宽度。经过调整，减小第一幅施工宽度，保证第二幅施工时，设备轮胎不会碾压第一副破碎路面。通过这个工艺调整，路面粉化情况显著降低。尽管多锤头碎石化后表面粉化团块尺寸一般不超过15ｍｍ，却是影响透层效果的最主要原因，其引起的直接影响就是表面坑槽。因此对于粉化的预防和处理是保证透层施工效果的关键。本工程中采用一遍破碎和调整破碎幅宽的方案有效预防了表面粉化的产生，但是仍不能杜绝粉化的发生。因此，采取在洒布透层前组织专人将表面粉化团块挖除的处理措施。经采取这项措施后，前期透层施工完，开放交通造成的表面坑槽现象显著减少。
经过对部分已实施工程的调研发现，透层施后，上述2.1中的问题普遍。经分析，在乳化沥青选择方面存在一定的失误。尽管各种资料均显示，水泥混凝土路面多锤头碎石化后应采用慢裂型的乳化沥青作为透层油，乳化沥青中沥青含量应在50%~55%。但是实际工程施工中，因为中裂乳化沥青生产厂家最多，因此也不乏采用中裂乳化沥青作为透层油的现象，乳化沥青的含量一般低于50%，甚至仅有30%。针对此问题，经大量调研和慎重比较，选择了西安公路研究院生产的BE-3型慢裂型乳化沥青；考虑到乳化沥青含量过高，黏度增加，渗透性能降低，最终将沥青含量严格控制在50%~52%。
B)多锤头碎石化后透层用乳化沥青应选择慢裂型，含量在50%+2%，洒布量可控制在3~3.5L/m2。透层施工前，应采用少量多次的洒水工艺。
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