摘要:在道路桥梁工程使用过程中,由于承受超过设计标准的承载,水泥砼路面时常出现断裂、沉陷等质量通病,对工程使用寿命及行车安全造成影响。如果进行工程复建,将大幅提高工程造价成本,且工程复建时间较长,降低了道路桥梁工程的实用价值。为有效解决这一问题,本文从改造技术角度着手,对碎石化改造技术在旧路改造水泥砼路面施工中的应用进行简要分析,为旧路改造工程提供技术参考。
关键词:旧路改造;水泥砼路面;碎石化改造技术
一、碎石化改造技术概述
1.技术定义
碎石化改造技术是通过操纵特定型号的路面破碎机,对路桥工程中水泥砼路面的质量缺陷区域、或是承载性能较差的路面开展破碎处理,将原有水泥混凝土路面破碎成一定体积的混凝土碎块。随后,对经过破碎处理的水泥砼路面开展压实作业,将其压实为路桥工程的路面基层,在基层上方重新铺设新的路面面层结构,以缩小混凝土板尺寸,避免混凝土板受到热湿度、应力的影响而出现混凝土板开裂、位移等施工质量问题,确保所铺设新的水泥混凝土面层不会受到旧路面影响出现反射裂缝质量问题。碎石化改造技术主要被应用于大规模旧路改造工程,或是采用常规的路面局部挖除与压浆技术无法恢复水泥混凝土路面使用功能的路桥工程中。
2.技术应用优势
在实际应用过程中,碎石化改造技术的主要应用优势为:实现了对水泥混凝土路面反射裂缝问题的有效防治,降低了应力及热湿度对水泥混凝土面层所造成的影响系数;基于破碎—重组施工理念,将对失去实际使用功能的旧路面进行破碎、压实处理,将其转变为高强度的耐用型路面基层,与新铺设的面层共同形成紧密的嵌挤结构,减少了工程废料的产生量,提高了旧路改造工程的节能环保属性;无需开展路面局部挖除、压浆、换填等作业,对原有水泥混凝土路面开展破碎、压实作业,随后在基层上方铺设新的面层结构即可,整体工序流程较为精简,缩短了工程施工工期,将工程造价成本控制在合理范围内;对碎石化改造技术的应用,提升了施工灵活性、缩小作业面,开展半封闭,抑或是局部分段封闭施工作业即可,不会对路桥工程的使用功能、交通安全造成过度干扰;准确估算工程量。在传统旧路改造工程中,需凿除原有水泥混凝土路面,重新浇筑板块。受到工艺限制,时常出现板块浇筑施工指标与设计参数不符的问题,难以准确估算工程量与水泥混凝土路面损失增量。而对碎石化改造技术的应用,则有效解决了这一问题。
二、碎石化改造技术在旧路改造水泥砼路面施工中的应用
1.拟定施工方案
(1)压路机与破碎机选型。对压路机以及破碎机设备规格型号的选择,应根据路桥工程的水泥混凝土路面破碎程度、范围,以及混凝土路面的综合性能加以选择,既要确保所配置机械设备的性能质量满足施工需求,同时,也需遵循经济适用原则,有效控制工程造价成本,避免出现设备性能浪费问题。以某旧路改造工程为例,对各项施工因素进行综合分析,最终选择配置多锤头水泥路面破碎机,在设备后部区域配置两排锤头,确保在后续水泥混凝土路面破碎环节中可开展连续破碎作业,该型号破碎机可单次破碎4m车道。而所选压路机设备为yz18a Z形轮振动压路机。
(2)制定水泥砼路面碎石改造方案。对施工方案的拟定,需提前对路桥工程水泥混凝土路面的破损情况、所存在缺陷特征加以深入了解,根据碎石化改造技术的相关施工规范、技术标准体系,合理制定水泥砼路面碎石改造方案,明确标注技术标准。
2.碎石化施工准备
(1)路面清理。在水泥混凝土路面破碎施工前,如若旧路面层上分布各类杂质,将会对路面破碎效果造成负面影响,导致混凝土碎块的体积大小、规格尺寸出现偏差,并对后续基层强度造成影响。因此,提前开展路面清理作业,及时将旧路面上所分布的各类杂质进行清理。
此外,在水泥混凝土路面破碎处理作业开展前,应根据路面实时情况,选择性开展路面二次清理作业。
(2)标记构造物。在多数路桥工程中,往往会在路面周边区域埋设一定数量的隐藏构造物。如若没有全面掌握各处隐藏构造物的具体分布位置、埋深,在后续旧路破碎环节中,将有较高可能对这类隐藏构造物造成破坏影响。因此,在施工准备阶段中,对路桥工程原始数据、图纸进行调查,明确标记各处埋深在1m以上的隐藏构造物。
(3)封闭施工场地。在施工准备阶段,根据路桥工程的旧路改造施工情况,对施工场地进行封闭化、或是半封闭管理,禁止过往车辆、行人进入施工场地中,直至新摊铺水泥混凝土面层硬化、且各项施工参数符合工程设计要求后,再开放交通。此外,在施工场地周边区域中,需摆放施工安全警示标志,以及围护遮挡结构。
3.破碎路段试验
在水泥混凝土路面破碎施工作业开展前,需组织开展破碎路段试验作业,在各次路段试验中,不断调整路面破碎机设备额行驶作业速度、锤头高度等参数,随后对各次破碎路段试验的施工情况进行记录、对比分析,在试验数据基础上,合理设定水泥混凝土路面的施工方案,明确各项施工参数的最佳值。同时,可选择对试验路段开展开挖试坑作业,对路面所形成混凝土碎块的粒径大小进行检测,再使用所配置的密级配碎料开展回填作业,对其开展压实作业,检查基层强度与性能质量是否符合设计要求,对施工方案进行优化调整。在试坑选择环节,禁止所选试坑分布在存在工作缝以及横向接缝的路段。
4.碎石化施工控制要求
在水泥砼路面碎石化改造施工过程中,应注重根据施工情况合理设定混凝土破碎程度与尺寸参数。例如针对75%的混凝土,将混凝土碎块的表面尺寸控制在75mm以内,碎块底部粒径控制在375mm内;在路面破碎作业前,组织开展路面清理作业,重点清除所形成水泥混凝土路面坑槽中分布的各类杂质物;禁止采用平整路面、修整破碎路面等施工方式以提高路面线形,则将对混凝土路面碎石化施工效果造成负面影响;遵循“自高至低”施工原则,从高处顺序向低处开展水泥混凝土路面破碎作业,避免新摊铺混凝土面层的排水性能受到影响;在相邻车道连接作业环节,路面单次破碎作业宽度应稍大于车道宽度,多出宽度则与相邻车道进行恰接;在路面摊铺环节,可选择在基层上方均匀撒布乳化沥青透层油,从而提高路面粒料的防水性能以及结合力。而对乳化沥青透层油用量的控制,则按照2.5-3.5kg/m2用量撒布50%慢裂乳化沥青即可。
5.施工验收
在水泥混凝土路面旧路改造作业结束后,组织开展全面性工程质量检测作业,灵活运用各项无损检测技术,在不破坏路面结构质量的前提基础上,精确测量路面内部结构形态,检查是否存在质量通病或缺陷特征,针对性开展返工作业,直至工程质量检测结果符合设计要求、相关施工规范标准为止。
结语
综上所述,对碎石化改造技术的应用,有效改变了旧路改造工程施工模式,实现了对原有水泥混凝土路面的循环使用,并降低了工程施工难度,缩减工程工期与造价成本,具有极为重要的现实意义。因此,企业与项目参建人员应加强对碎石化改造技术的重视和应用,充分发挥技术价值,提升旧路改造工程的施工水平。
参考文献:
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