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锤击碎化法在水泥砼路面小修养护中的应用的论文
【摘要】文章主要介绍了利用锤头破碎机在水泥砼路面小修养护中的施工方法，将锤击碎化法与其它小修方法进行了对比分析，介绍了该方法的优缺点以及如何进一步改进工艺提出了一些建议。
【关键词】锤击碎化法；小修；应用
水泥砼路面与其它类型路面相比具有强度高、稳定性好、耐久性好等优点，但是水泥砼路面同时也存在着有接缝、养护修复比较困难等致命的缺点。尤其是近几年来，随着交通量迅猛增长，超限超载的车辆不断增多，致使部份水泥砼路面，虽未达到设计年限，但在重交通荷载、自然因素等因素的作用下，路面出现了大量的严重病害，而且病害呈快速发展趋势，一旦一块板损坏相邻的板就会很快出现病害，出现一整段的病害群，极大地影响了车辆快速、舒适、安全行驶。据调查，截止2006年12月底，我局所管养的322线和324线路段的水泥砼路面的坏板率分别达30%和12%，主要出现的病害类型是：裂缝（又分为轻微、中等、严重裂缝三种）、脱空板、沉陷、严重破碎板，板角断裂、唧泥、错台、接缝材料破损等病害。对这些病害，如果不及时进行养护维修，其路面使用性能将迅速下降。因此，为了养好水泥砼路面，我们尝试了许多做法：
（1）是条形沥青碎石罩面（一般罩面宽度在20cm以下）和普通沥青灌缝，这种方法只是达到了预防性养护的目的；
（2）是灌浆（也称“压浆”），灌浆进脱空板隐蔽性高，容易出现灌浆不饱满的现象，强度不够高，出现裂缝，病害容易出现反弹；
（3）破碎板挖除重新浇筑，俗称“换板”，造价高，施工工期长，对环境污染严重，影响交通大。自从去年引进了MHB破碎机对水泥砼路面碎化再生技术后，对水泥砼路面病害的处理达到了快速修复的目的。这种方法造价低、施工方法简单、对环境污染小。下面就这种方法进行介绍说明。
一、锤击碎化法砼路面小修养护施工工艺
采用多锤头砼路面破碎机碎化路面，由于每个地方原路旧砼路面强度有所不同，因此，在进行碎化时先对MHB破碎机的有关参数进行确定。其主要参数是指：
（1）落锤高度的确定；
（2）每锤间距的确定；
确定的方法，在现场选择有代表性的旧砼板进行破碎。MHB破碎机施工的质量控制要求如下：
1.碎化要求：要求水泥砼破碎率达到处75%以上；表面层粒径最大尺寸不超过7.5cm（Z型压路机稳定压2遍时），其深度应不少于6cm，中间层粒径不超过22.5cm；底层料径不超过37.5cm，施工时采用刨坑检查，游标卡尺量其粒径；如没有Z型压路机，对表面层粒径大于7.5cm的碎块可采用人工锤、振动夯打碎至7.5cm以下。
2.破碎顺序及搭接宽度要求：考虑到破碎机的自重，从省油的角度出发，破碎时应从路的高处往低处进行破碎，破碎的宽度应超过一个车道，破碎搭接宽度在15cm以上；
3.清除原路面灌缝的沥青材料以免影响透油效果。
4.用Z型（20-25T）压路碾压破碎面时，一般振动压实控制在2～3遍后用钢轮压路机（30T）先静压一遍后振动碾压2遍，以免碾压过多导致碎化表面容易出现粉末，同样影响透油效果。
5.局部不平处的处理：一般情况下水泥砼路面碎化后不需要人工或机械平整，因这将破坏水泥砼碎化后的效果，若压实前发现碎化路面凹面超过5cm，应采用3~10mm碎石调平并压实；
6.交通管制要求：破碎后的路面实行交通管制，按照规范要求摆放施工标志牌，不得开放交通，以防止车辆行驶推挤破坏碎化效果；
二、路面碎化后透油施工的质量控制
1.材料的要求：（1）乳化沥青要求含量在56%以上，破乳速度为中裂；（2）嵌缝材料要求不含石粉的0.3～0.8cm粒料；
2.要保证透油深度在3cm以上，乳化沥青用量按每平方米3～3.5kg控制。因为碎化后其表层小于7.5cm的级配不是十分理想，仅接近于自然未筛分碎石级配要求。因此，用油量过少，碎化层容易产生松散脱皮现象；用油过多，又导致工程造价过高，且有乳化沥青在盲沟流出，造成不必要的浪费。
3.开放时间：洒乳化沥青透油完成后立即撒铺嵌缝料，然后用钢轮压路机（30T）静压2遍平整，用示警墩围住施工范围禁止车辆通行，3个小时后方可开放交通。
三、软弹地段处理
为了保证碎化后路面的施工质量，路面碎化洒透油开放交通后，用贝克曼梁进行检测（检测频率每车道每10米一点）。在用弯沉仪检测过程中，记录人员应密切注意弯沉值过大点，且重型汽车行驶后有明显弹簧的地方以及已出现裂缝的地方，过后用挖掘机挖除出现弹簧的部位，回填级配碎石，并用压路机碾压密实。
四、沥青面层施工
采用两油两料封油（厚1.5cm）+热拌热铺（厚1cm），采用90#热沥青。沥青碎石罩面层表面平整密实，不松散，沥青用量值达到规范要求（即油石比在5%～6%）。
表1：乳化沥青封油层的碎石材料规格
表2：沥青面层的碎石材料规格
五、锤击碎化法局部小修与其它局部小修方法的对比分析
水泥砼路面损坏后的维修问题一直是公路养护界的技术性难题，大家探讨的方法很多，但归纳起来主要有以下几种方法：锤击碎化法、压浆罩面法和局部换板法。这三种方法的对比分析见下表：
表3：因此，从上表可以看出，将锤击碎化法应用在水泥砼路面小修养护后，不仅能够对破损路面进行快速修补，而且还能降低养护成本，减少对交通和环境的影响。
六、锤击碎化法局部维修后优、缺点分析及改进建议
（一）优缺点分析
利用锤头破碎机械对破损路面进行碎化维修，对机械操作和施工方法的要求都比较简单，移动方便，仅需8～10人配合即可对破损路面进行碎化维修，维修速度快，日碎化维修工程量达到800～1000M2，而且效率高，对碎化的破碎板进行压实封油后，封闭3小时即可开放交通。碎化后的砼破碎板块可再生利用，避免废弃的大量破碎板块变成建筑垃圾，对周围环境造成污染，有利于保护环境。这种方法受气候影响小，能及时对破碎板进行养护修补，是一种有效的水泥砼路面日常养护方法。严重破碎板被碎化处理后，经过车辆荷载反复作用，沉降已比较稳定，为将来全幅锤击碎化大修打下良好的基础。但是，这种方法同时也存在许多缺点，由于破碎机械设计还不够完善，致使有些碎化效果不够理想，破碎粉料太多，乳化沥青透不进去，致使局部含油量偏低，稳定性差，在雨季容易出现坑槽。有些又破碎不够彻底，出现了反射裂缝。另外，对相邻板的影响也比较大，容易造成相邻板破碎、板角断裂。有些路基比较稳定的破碎板碎化后，由于下沉量很小，封油罩面与原路面衔接不够平顺，出现跳车，影响行车舒适性。
（二）改进建议
（1）水泥砼路面的设计理论是根据小挠度薄板理论，水泥砼板强度高、刚度大碎化后的破碎板变成了柔性路面基层，因此碎化太碎或者碎化不彻底都会对路面造成很大的影响，因此必须对MHB多锤头破碎机进行科学的设计，通过进行路段试验，根据力学原理，计算出合理的锤头落差高度、重量和间距，作业行进速度，保证碎化达到最理想的状态即金字塔形，水泥砼路面顶面粒径3～5cm（粉状物越少越好），中间层粒径10～20cm，底层粒径30～40cm；
（2）封油层的乳化沥青应适当增加，达到4~5kg/m2保证乳化沥青能够渗透进去粘结碎块，提高稳定性。罩面层沥青碎石的油石比要达到5.5%以上，碎石材料级配良好，含一定量的矿粉，提高密实度，防止水分渗进基层，软化路基；
（3）选择有利的季节施工。在最佳的施工季节即7～8月份进行碎化封油，等行车碾压稳定泛油后，在9～10月份进行罩面处理，这样可以提高施工质量，保证施工进度，达到最佳的效果。
七、结语
利用MHB多锤头破碎机对国道水泥砼路面进行碎化维修，具有快速修复、造价低、环保等效果，是对水泥砼路面养护维修比较理想的方法之一。
参考文献
[1]公路沥青路面施工技术规范.（JTGF40-2004）
[2]公路养护技术规范.（JTJ073-96）
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