旧水泥混凝土路面多锤头破碎改造技术_secret

1、旧水泥混凝土路面多锤头破碎改造技术_secret 旧水泥混凝土路面多锤头 破碎改造方案 一、水泥混凝土破碎再生利用技术介绍 为解决水泥混凝土路面复杂的结构和受力问题，同时合计环境影响、交通干扰、提升工效和经济性等因素，近年来，交通运输部广泛推广应用水泥混凝土路面再生利用关键技术研究的研究成果。尤其多锤头破碎机碎石化技术，通过各地业主的充分论证，成为目前国内旧水泥混凝土路面改造最成熟、最可靠、最经济的技术： 使旧水泥混凝土板块破碎后在平面上强度分布均匀； 旧水泥混凝土路面破碎后具有一定的强度； 破碎后旧水泥混凝土路面病害可以消除； 破碎后的粒径合理，不会产生应力集中影响加铺层； 进行简单处理就可

2、以作为新路面结构的基层或底基层。 多锤头碎石化工艺适用范围 多锤头碎石化技术是采纳多锤头式破碎设备将水泥混凝土路面破碎成上层不大于7.5cm，中间层不大于22.5cm，底层不大于37.5cm的混凝土块，用以限制新铺的沥青罩面上出现的反射裂缝，形成一个用于热拌沥青混合料罩面或新加铺水泥混凝土面层所必须的均匀基层。 碎石化技术是目前解决反射裂缝问题的最有效方法。破碎并压实的混凝土路面是由破碎混凝土块组成的紧密结合、内部嵌挤、最高发度的材料层，可以为热拌沥青混合料罩面提供更高的结构强度。该破碎工艺施工简便迅速，综合造价较低，环保，无污染。 一般而言，水泥混凝土路面出现以下状况时，可以合计进行多锤头碎

3、石化改造技术。 1水泥混凝土路面有大量病害：错台、翻浆和角隅破坏等达到总接缝长度的20%以上； 2板块出现开裂、断板或下沉，必须要修补的面积达到路面总面积的2070%； 3水泥混凝土路面基层及面层厚度超过33cm的； 420%的路面面板已被修补或必须要被修补； 5混凝土路面断板率介于20%-45%； 6其它认为必须要碎石化的路段； 7在以下状况下建议不要使用碎石化技术： 旧路改建中碰到的挡墙、桥梁和涵洞等的承载力不够以承受再生设备荷载必须加固的路段； 公路近旁有敏感建筑物或设备(安全距离小于5m)不能经受再生设备引起的地面振动路段； 路面以上受净空限制，不容许加铺新路面的路段。 二、水泥混凝土

4、路面再生利用经济性、环保性评价 综合合计修建费用、日常养护费用、用户费用以及贴现率等关键影响因素，对水泥混凝土路面处治后加铺沥青路面与再生后加铺沥青路面的两种方案做出使用性能变化分析与寿命费用分析、从而得出一个分析期内的总体效益评价。 1、处治后加铺面层与再生后加铺面层的使用性能变化与寿命分析 1处治后加铺面层的使用性能 用沥青混凝土作加铺层，所带来的一个严重问题就是反射裂缝，反射裂缝是水泥混凝土路面原来裂缝和接缝透过加铺层向上扩散而产生的。沥青加铺层的裂缝主要是位于原裂缝或接缝上方的加铺层底部产生应力集中，形成局部高应力区造成的。经过处治后加铺沥青面层，不能有效减少水泥混凝土板接、裂缝处在荷

5、载和温度、湿度变化下的位移,从长期看, 尤其是在重交通的状况下, 效果并不理想，使用2-3年就会出现反射裂缝，地表水将沿裂缝渗入基层造成水损害，更加速了沥青路面的损坏，必须要投入更多的人力物力进行修理养护，增加养护成本，影响交通安全。该方法改造的水泥混凝土路面的使用寿命为5年以上。 2再生后加铺沥青面层的使用性能 将水泥混凝土破碎碾压后直接作为基层或底基层，提供了一个相对比较柔性的基层结构，避免旧的水泥混凝土板块边角沉降和块板裂缝对面层的应力影响，最大限度地减少涉及到上覆结构层材料的反射裂缝和其他破坏。同时由于旧路面碎块仍然坚持水泥混凝土路面板块的结构性强度，同时也提升了路面基层的强度，从而为

6、新修路面提供了一个高质量的承重层，延长了公路的使用寿命，依据大量的工程施行经验，该方法改造的水泥混凝土路面的使用寿命为8年以上。 该工艺解决了传统旧水泥路改造中的交通干扰、环境污染、资源浪费、高成本、低效率等缺陷，使资源得以再利用，在减少了废料丢掉的同时、又保护了生态环境，实现建筑资源环境可继续发展，促进了人类和谐社会的创建，极大地提升了旧路改造的性价比指数。 2、水泥路面再生利用的环保性评价 该工艺解决了传统旧水泥路改造中的交通干扰、环境污染、资源浪费、高成本、低效率等缺陷，使资源得以再利用，在减少了废料丢掉的同时、又保护了生态环境，实现建筑资源环境可继续发展，促进了人类和谐社会的创建，极大

7、地提升了旧路改造的性价比指数。 旧水泥混凝土路段改造方案 旧水泥混凝土路面改造中，用沥青混凝土或水泥混凝土作加铺层，一个严重问题就是反射裂缝，主要表现在沥青混凝土加铺层上。反射裂缝是水泥混凝土路面原来裂缝和接缝透过加铺层向上扩散而产生的。沥青加铺层的裂缝主要是由于原裂缝或接缝上方的加铺层底部产生应力集中，形成局部高应力区造成的。 为彻底解决旧混凝土面板对新加铺层的致命影响，只有将原有的旧水泥面板彻底打碎，完全消除原有路面存在的病害，释放面板下空洞的隐患，将打碎的混凝土碾压后直接作为基层或底基层，再加铺新的面层水泥或沥青混凝土，才是旧水泥路面彻底翻修改造的理想方法。它不但解决了旧面改造的质量问题

8、，而且大大降低了工程的总费用，节约了路基材料，同时也解决了废弃水泥混凝土碎块垃圾的环保问题。 将废旧水泥混凝土路面板材料再生利用，不仅可以节约工程造价、节省天然集料资源和废料占地费用、保护集料产地生态环境，同时可以解决混凝土废弃物处理困难和由此引发的对环境的负面影响等问题，具有优良的经济效益和社会效益。 交通部在西部交通建设科技项目中安排了“水泥混凝土路面再生利用关键技术研究课题。该课题由交通部公路科学研究院、广西壮族自治区公路管理局、哈尔滨工业大学承当，重庆交通大学、湖北省公路管理局、广东省公路管理局等单位合作。经过课题组全体成员3年多的共同努力，按期完成了此项科研任务。 该技术是利多锤头破

9、碎机将旧水泥路面按的要求的块径或粒径破碎后，重新作为路面基层再利用的一种路面改造新工艺。碎石化技术是目前解决反射裂缝问题的最有效方法，破碎并压实的混凝土路面是由破碎混凝土块组成的紧密结合、内部嵌挤、最高发度的材料层，可以为热拌沥青混合料罩面提供更高的结构强度。该破碎工艺施工简便迅速，综合造价较低，环保，无污染。 首先对旧水泥混凝土路面进行处理，清除旧混凝土表面的松散碎屑、油迹、泥土和修补的沥青表处材料，再采纳多锤头式破碎机对旧路面进行完全碎石化成表面最大尺寸不超过7.5cm,中间层不超过22.5cm,底部不超过37.5cm的粒径，采纳Z型压路机将破碎后路面振动压实2-3遍，上铺设乳化沥青灌入层

10、、薄层石屑碾压。 1、多锤头碎石化设备 通过消化汲取国外技术经验，我公司开发了HB4000-型多锤头破碎设备，该设备后部有2排重锤，具有橡胶轮胎，以柴油机作为动力源，该机械所携带的重锤的质量为454544.8kg,分两排成对装配在整台机械的尾部后排重锤对角地装配在前排重锤间隙中心，每对重锤单独地以一套液压提升系统为动力，在破碎时按一定规律下落，锤头的提升高度可在 0.8-1.3m之间调节，同时多锤头破碎设备具备一次破碎宽度达3.75m车道的能力，重锤下落时可产生1.3811.1kJ的冲击能量。该机械破碎后的颗粒尺寸是可控制的，其颗粒范围在7.5 1Z型钢轮压路机： Z型钢轮压路机为单压实轮，自

11、装配，自动力，携带Z型钢箍通过螺栓固定在压实轮表面，振动压路机的最小毛重不低于8吨，而且能进行振动压实。 其作用为：确保轮下颗粒不致于向外挤出； 对表面颗粒有更好的压碎效果，有利于表面平整。 图1 多锤头破碎机图2 Z型压路机 图3 破碎后路面 图4 碾压后路面 2、多锤头碎石化施工工艺及技术要求 1破碎施工工艺流程 图5破碎施工工艺流程图 2首先在最开始的一段进行试破碎，多锤头破机分别采纳不同的行走速度及锤头提升高度； 3对试破碎的路段现场刨坑，检查破碎粒径及路面板破碎率是否满足要求，并及时进行调整； 4依据试破碎确定破碎工艺，即确定合理的锤头提升高度和行走速度,本试验段采纳的锤头提升高度为

12、1.1m，行走速度为1m/mim 5对破碎完成的破面采纳Z型压路机压稳，一般状况下碾压2-3遍。 图6破碎施工图 3、多锤头碎石化后乳化沥青灌入层 多锤头碎石化是通过重锤下落产生的高频低幅的波动冲击力来进行破碎，破碎时的能量会传播到较大的深度范围，同时，由于水泥混凝土板块汲取能量满足从近到远递减的规律，因而碎石化层并不是一个均匀的层次。破碎后的混凝土颗粒粒径沿深度方向递增。可以依据物理特性沿板块厚度方向，将其简化为松散层、碎石化层上部和碎石化层下部三个子层次。顶层颗粒汲取的能量最充足，水泥混凝土板块震裂成片状颗粒，且由于其与重锤锤刃直接接触，所受到的扰动很大，混凝土颗粒无法形成嵌锁，而在表面形

13、成一个松散层。经 Z 型压路机的进一步破碎，以及光轮压路机的压实后，这种松散状况得到一定程度的改善。 碎石化技术引入我国后，完全不对该层次造成扰动是不现实的，无论已进行了交通管制，然而施工车辆的扰动不可避免，由于施工车辆的轴重普遍较大，扰动不仅造成了表面的不平整，也使碎石化层顶面变得松散，这就将使该层次成为一个滑移面。 采纳在碎石化层顶面洒布乳化沥青灌入层的方法来防止层间的滑移。乳化沥青渗透松散层，加强了其与下面稳定层次间的联系。 1灌入施工工艺流程 图7灌入施工工艺图 2整理破碎层。确保路幅平整无杂物。安排专员负责，民工2-4人； 3洒布乳化沥青。乳化沥青在常温下撒布，加温撒布的温度不超过6

14、0，用量为2.5-3.5kg/, 4撒布石料规格3-5。撒布乳化沥青后马上撒布集料，采纳人工撒布，达到全面覆盖，厚度一致，集料不堆叠也不露出沥青。局部有缺料时适当找补，积料过多的将多余集料扫出； 5碾压。撒布集料后不等全段撒完马上用钢筒双轮压路机从路边向路中心碾压23遍，每次轮迹堆叠约30mm，碾压速度不超过5km/h； 6开放交通。压路机碾压后不能马上开放交通，待到乳化沥青充分破乳，水分蒸发并基本成型后方可通车。 图8灌入施工图 4、碎石化及灌入层施工技术要求 1碎石化后的路面要求破碎率达到75%； 2破碎后的材料粒径要求：表面层最大粒径小于7.5cm，中间层最大粒径小于22.5cm,底层最

15、大粒径小于37.5cm； 3破碎施工应从路面高处向低处过渡，确保排水畅通； 4破碎应从边幅到中幅，边幅较中幅易破碎； 5破碎的搭接宽度应在15cm以上； 6破碎前应清除路面松散的填缝料、沥青或沥青混合物等； 7透层施工前清理路面的杂物，并对凹面大于5cm的地方采纳级配碎石填补，以保护平整度； 8乳化沥青在常温下撒布，加温撒布的温度不超过60，严格控制用量, 9撒布乳化沥青后马上撒布集料，达到全面覆盖，厚度一致，集料不堆叠也不露出沥青。局部有缺料时适当找补，积料过多的将多余集料扫出； 10撒布集料后不等全段撒完马上用钢筒双轮压路机从路边向路中心碾压23遍，每次轮迹堆叠约30mm，碾压速度不超过5

16、km/h； 11开放交通。压路机碾压后不能马上开放交通，待到乳化沥青充分破乳，水分蒸发并基本成型后方可通车。 注：因封层施工后不能长时间开放交通，建议尽快进行加铺层施工。 主要质量控制指标与验收标准 1、弯沉检测 采纳贝克曼梁进行水泥混凝土路面碎石化后的弯沉检测，碎石化后的弯沉检测是在多锤头破碎机破碎后，采纳Z型压路机碾压，喷洒乳化沥青封层后进行。 2、回弹模量检测 在多锤头破碎施工段随机选取测试位置进行现场承载板试验，测定封层后路面的回弹模量。 表一：水泥混凝土路面破碎法再生利用质量控制与验收标准 序号 检测项目 指标要求 主要检测仪器 检测方法和频率 1 路面破碎后尺寸检测 多锤式碎石化：

17、 表面最大尺寸7.5cm、 中间层尺寸22.5cm、 下面层尺寸37.5cm 卷尺、取芯机、铁锹 多锤头碎石化粒径检验法： 通过开挖试坑后卷尺结合目测的方式进行试坑面积为1×1m2，深度要求达到基层。单幅路面长度破碎超过1km时，每1km 2 路面破碎后残留强度指标E0检测 特重、重交通量： 多锤头碎石化：E0200 中等及以下交通量： 多锤头碎石化：E0150 承载板、加载系统 通过调节反力梁下千斤顶的压力，将不同大小的荷载施加到刚性承载板上，承载板下土基的变形由梁式弯沉仪读出。试验中通过互逐级加载、卸载的方式，测出每级荷载下相应的的土基回弹变形值，经过计算求得回弹模量。 DQ-0

18、1多功能路基路面强度检测仪 通过液压装置逐级加压、将不同大小的荷载施加到底盘上，通过操作视窗读出回弹模量的大小。 3 路面破碎后强度离散系数Cv1检测 多锤头碎石化：Cv10.15 贝克曼梁或DQ-01多功能路基路面强度检测仪 对破碎完路面，每隔20米取1点，采纳贝克曼梁或DQ-01多功能路基路面强度检测仪检测其弯沉值，假设所测的弯沉值基本在平均值的±100.01mm 之内，则认为强度离散系数满足要求。 承载板或DQ-01多功能路基路面强度检测仪 对破碎完的路面，采纳贝克曼梁或DQ-01多功能路基路面强度检测仪检测其当量回弹量，通过所测当量回弹模量标准差与平均值的比值确定路面破碎后强

19、度离散系数，以确定是否满足要求。 25吨以上重型压路机、水准仪、塔尺 对破碎完的路面，每隔20米取1点，然后采纳25吨以上重型压路机进行碾压，对碾压3遍后的路面沉降量进行测定，假设沉降量均在5mm以内，说明强度离散系数满足要求。 4 平整度 2cm 3m直尺 每200m测2处X10尺， 5 纵断高程 ±2cm 水准仪 每200m测4个断面 6 宽度 符合制定要求 尺量 每200m测4处 7 横坡 ±0.5% 水准仪 每200m测4个断面 注： 1、“强度离散系数指强度均匀性系数，是对路基或路面强度均匀性的一种描述。用测定定的砼路基或路面回弹模量标准差与平均值的比值关系来表示

20、。 五、交通安全应注意的方面 1、由于本工程地处城乡结合部，平交道口较多，行人和车辆较多，难以完全封闭交通。我们将进行半幅封闭施工，因此在施工期间，在每一施工路段设置显然的警示标志，所有人员必须穿戴反光背心，并设专人负责指挥疏导交通，保证施工交通安全和施工安全； 2、在施工过程中，应严格抓好各工序、各环节之间的衔接工作，同时施工现场设立醒目的工程简介，相应标语等； 3、进行半幅封闭施工时，各施工现场除安放施工标志标牌外同时采纳红色锥形反光隔离帽将施工现场隔离，再用尼龙绳将各个隔离帽串联实现施工现场的封闭作业；另外现场派有专职安全员负责现场安全以及对施工路段进行交通指挥，当必须要进行单向通车时，

21、指挥人员配备对讲机等交通指挥设备进行交通指挥，尽量杜绝出现交通堵塞。 小结 多锤头水泥混凝土再生利用技术克服了传统旧水泥路改造中的交通干扰、环境污染、资源浪费、高成本、低效率等缺陷，使资源得以就地再生利用，在减少了废料丢掉的同时、又保护了生态环境，实现了建筑资源环境可继续发展，具有十分显然的环境效益、经济效益和社会效益。 公司副总经理：王总 碎石化施工项目不完全统计 2006年 G323线南雄市区段路面大修工程 广东揭阳市G206旧水泥路破碎工程 G316湖北谷城段路面大修工程 广东新丰县G105旧水泥路破碎工程 重庆永师路S109水泥路面改造工程 广西平果-百色G324碎石化工程 重庆永铜路S417水泥路面改造工程 2007年 广东G324罗梅公路大修工程 四川省映日路旧水泥路碎石化工程 广东G324云罗公路大修工程 山西省祁县-介休G108水泥路碎石化工程 广西G323线水泥路面改造工程二期 成都-绵阳水泥路碎石化工程 广西藤县水泥路面改造工程 陕西省S309旧水泥路碎石化工程 毕节水泥路面改造工程及水泥路面再生技术研究 雅安市G108水泥路面改造工程 贵遵高速沙文互通水泥路破