水泥混凝土路面再生利用技术(多锤头破碎)

水泥混凝土路面再生利用技术(多锤头破碎)水泥混凝土路面再生利用技术方案第第页NewViewReuseofConcreteRoad(RC2000)水泥混凝土路面再生利用技术方案ReuseMethodofConcreteSurfaceRoad(RC2000)王总录一、前言………………………1二、旧路面的破损分析………2三、旧路面常用的处理方法……3四、旧水泥路面破碎及再生利用技术方案…4五、旧水泥路面效益分析…………7六、应用案例……………………8引起的拉应力超过水泥板抗拉强度时，则导致裂纹产生。当温度升高引起的膨胀变形超过伸缩缝允许，则可能导致面板隆起脱空。超载与面板破损的关系路面在车辆荷载下受多重应力作用，当路面在允许荷载反复作用下，具有抗疲劳破坏的能力。当荷载超过允许时，会加速路面开裂损坏根据国内外对公路寿命与轴载的关系研究表明，道路设施破坏与轴载荷成指数关系，且与道路结构强度有关，道路弹性模量越大，超载对其影响越大。三、旧路面常用的处理方法与沥青路面相比，水泥混凝土路面的修复比较困难，常用的方法包括“路面快速修补法”、“局部挖除补强法”、“直接加铺罩面法”和“挖除换填法”等。路面快速修补法该方法利用快凝材料对路面破损部位进行局部快速修补，适用于局部破损或表面损坏的修理。主要方法包括浇筑修补法、灌缝密封法、压浆灌注法、板下封堵法等。其特点是一次性造价低，但是由于强度和模量与原结构不同，易产生局部跳车和病害，所以适应临时性养护需要。局部挖除补强法该方法主要是针对部分水泥板断裂而采用的补救措施，该方法是将破损的水泥板挖除，处理基层后，重新铺筑水泥面板。其特点是适用局部修理，整体效果差、寿命短。直接加铺罩面法该方法为路面“白”改“黑”的方法之一，它是将原有水泥路面经过局部处理（纵、横缝封填、沉陷、错台等处理）作为基层，喷洒粘层油后直接加铺沥青混凝土上面层。特点是加铺速度快，基层强度高，整体效果好。缺点是裂缝反射快，使用寿命短，一般2-3年即发生病害。挖除换填法该方法是将旧水泥路面破碎成块状后拆除丢弃，或将拆除块破碎重新利用，制作底基层，然后重新加铺面层。该方法改造较为彻底，但对交通干扰大、工效低、环境污染大、造价高。常用方法的优缺点比较方法名称适应条件优点缺点路面快速修补法局部或表面损坏一次性造价低改造不彻底局部挖除补强法局部断板适用性强整体效果差，寿命短直接加铺罩面法整体轻、中度破损速度快，整体效果好裂缝反射快，寿命短挖除换填法整体重度破损改造彻底交通干扰、污染大、效率低四、旧水泥路面破碎及再生利用技术方案要彻底解决旧水泥路面问题，最有效的方法之一就是完成路面结构的改造，即变“白色路面”为“黑色路面”。在白色路面黑色化过程中必须解决以下三个问题：①路基层的稳定性；②防裂缝反射；③新铺结构层间弹性模量的合理匹配。本资料提供的旧水泥混凝土路面的破碎方法和再生利用技术，为水泥混凝土路面的改造提供了更为简便、高效、环保、可靠、经济而又有效的手段。1、锤式破碎法锤式破碎技术也叫多锤头碎石化技术，它是采用多个重锤反复冲击打碎面板，将路面分层打裂成大小均匀的块径。这种技术破碎后的路面，可形成上面层粒径较小，中面层粒径稍粗，底层粒径较大的嵌挤结构。就地破碎，工艺简单，一次成型，完成破碎后通过Z形压路机压稳，形成平整、稳定的基层结构。路面通过破碎和冲击压实后既能满足基层强度要求，又可消除反射裂缝，为新铺面层提供了理想的基层结构。破碎机见图4-1。图4-1多锤头破碎机旧路面情况破碎施工情况破碎后情况Z型压稳及成型锤式碎石化施工工艺流程Z型压路机压实破碎施工确定破碎工艺试坑检查试破碎Z型压路机压实破碎施工确定破碎工艺试坑检查试破碎改性沥青混合料施工撒布石屑及碾压撒布透层油钢轮压路机压实改性沥青混合料施工撒布石屑及碾压撒布透层油钢轮压路机压实2、板式破碎法板式破碎技术也称门板式破碎技术，它是采用门板式重锤将水泥面板打裂成不规则的方块，经胶轮压路机压稳后形成块状嵌挤状态。通过调整破碎间隙控制块状尺寸大小。该破碎法工艺简单，一次成型，压稳后的路面作为路基稳固坚实，既能满足基层强度，又可消除反射裂缝，破碎后的路面根据弯沉值和模量指标，设计合理的面层加铺结构。破碎机见图4-2。图4-2板式破碎机旧路面情况破碎施工情况破碎后情况胶轮压路机压稳板式碎石化施工工艺流程确定打裂压稳工艺打裂打裂检查试破碎确定打裂压稳工艺打裂打裂检查试破碎沥青混凝土加铺层的施工撒布透层油压路机压实沥青混凝土加铺层的施工撒布透层油压路机压实3、路面再生利用技术方案破碎后的路面材料作为结构层材料再利用是技术方案的关键点，并且将弯沉值作为路基强度的控制指标，根据需要也可采用换算弹性模量来作设计控制。破碎后的弯沉值可采用承载板试验测定。如图4-5所示。依据现行的水泥混凝土设计原理，把碎石化后的水泥路面看做碎石结构计算，但是目前采用的是锤式碎石化机械，它能把水泥混凝土的结构破碎成三层式粒径，既表面层最大尺寸小于7.5cm、中间层最大尺寸小于22.5cm、底部层最大尺寸小于37.5cm的下大上小嵌挤结构，有利整体结构稳定。因此，设计弯沉值与实测弯沉值不吻合，建议实测弯沉值不宜大于70。交通流量交通流量道路等级设备选型设备选型结构设计改造施工实验路段流程设计推荐改造方案旧路检查评价结构设计改造施工实验路段流程设计推荐改造方案旧路检查评价工艺选择工艺选择NN图4-5路面碎石化工艺流程示意图五、旧水泥路面破碎效益分析旧水泥路面破碎方案依据循环经济理论，采用机械施工方法，将旧水泥混凝土路面就地破碎并再生利用。既解决了传统旧水泥路改造中的交通困扰、环境污染、资源浪费、高成本、低效率等缺陷，又解决了水泥路改造后容易出现反射裂缝的技术问题，施工工艺简单、操作方便。与传统方法比较（按二级公路改造测算），采用三种不同方案均可获得比较好的技术经济效果。详见图5-1、5-2、表5-1所示。图5-1各方案资源节约和改造后寿命比较图5-2各方案性能价格比比较方法水泥面板改造技术经济性能分析表5-1方法内容内容挖除重建法直接加铺法锤式碎石化破碎发RC1打裂压稳破碎法RC2反射裂缝完全解决不能解决完全解决基本解决路基形势柔性刚性柔性刚性偏柔性路基处理新铺利用利用利用废料减少（t/Km）0520052005200石料节约（t/Km）0100030003500沥青节约（t/Km）050150175工期快慢（%）100%18%20%30%对交通影响（%）100%35%30%20%使用寿命（年）153128成本比例100%66%75%70%性价比指数1.01.25.85.0综合分析，RC1碎石化和RC2打裂压稳方案性价比指数最高，RC2000方案不仅能减少废料丢弃，降低环境污染，节约石料和沥青，还能缩短工期，降低工程成本。六、应用实例本项目结合交通运输部西部重点科研项目，通过引进消化吸收国外先进技术，研发完成锤式破碎机和板式破碎机设备。旧水泥混凝土路面破碎及再生利用工艺，已逐步推广和应用到各省的路网水泥混凝土路面改造中（见附表）。

部分案例图片广东省新丰县G105线改造，碎石化省道S205江油-大康水泥路打裂破碎，板式破碎湖北G105国道，采用板式破碎技术广西G324国道，采用碎石化技术黑龙江哈同高速，采用板式破碎技术广西G304国道，采用碎石化技术河南G106国道，采用板式破碎技术山东G104国道，采用碎石化技术附表（不完全统计）2006年2009年广东省-广东揭阳G206旧水泥路面破碎工程泸永路水泥路改造项目(A、B段)广东省—广东新丰县G105线水泥路面破碎G108线罗江至成都界灾后重建工程施工J广西—平果至百色碎石化S202水泥混凝土路面改造工程2007年四川灾后重建大件路德阳段四川省-映日路旧水泥路碎石化破碎工程川西环线什邡段水泥路破碎山西晋中水泥路破碎三期国道210旧水泥路面碎石化工程(试验段)四川省—成都至绵阳水泥路改造安徽省S105巢湖至乌江段公路改建碎石化河北省-水泥混凝土路面多锤头碎石化技术应用研究S107汉宜线十里铺段水泥路破碎陕西省-309省道旧水泥混凝土路面破碎工湖南省娄底双峰G320水泥路面破碎四川省-雅安水泥混凝土路面碎石化技术研究湖南省长益高速旧水泥混凝土路面破碎工程黑龙江省绥化市绥北路水泥混凝土路面破碎G316随县段旧水泥混凝土路面破碎工程平果至百色二级公路路面改造(二期)工程改湖北省S107(云梦段)旧水泥混凝土路面广西省-水泥混凝土路面碎石化应用技术研究G316随州段水泥路改造工程2008年广东清连一级路改造碎石化项目省道S205江油-大康水泥路打裂破碎湖北省S212随州段旧水泥混凝土路面再生省道S105桂溪-牛角垭水泥路破碎项目陕西汉中G108旧水泥混凝土路面破碎工程湖南衡阳常临市x078线破碎工程浙江衢州320国道碎石化施工湖南省衡阳市S315线水泥混凝土路面破碎204国道江苏阜宁段水泥路面改造工程桂林(兴安)323线水泥路面改造G204大中修工程浦南段旧水泥混凝土路面国道323水泥混凝土路面破碎204国道改扩建工程旧水泥混凝土路面破碎国道323桂林段水泥混凝土路面破碎通山县水泥厂至柏树下段旧水泥路面破碎工程旧水泥混凝土路面再生利用技术研究与应用示范平百改造尾工工程2010年广西国道323桂林段水泥路面破碎绵阳水泥路改造(绵三)广西藤县水泥路面破碎工程秀茶路A标水泥路打裂技术服务项目贵州毕节段水泥混凝土路面破碎工程宜宾国省干线公路路面破碎A、B、C、E、F标贵遵高等级公路沙文互通立交水泥路破碎自贡市S305线富顺段路面大修C、D标四川省雅安市芦山县水泥混凝土路面破碎工程应城市S107汉宜线碎石化施工重庆市永师路S109旧水泥混凝土路面破碎天门市汉宜、荷沙、皂毛线碎石化施工重庆市永铜路S417旧水泥混凝土路面破碎湖北省316国道十堰段旧水泥混凝土路面破国道G32