簡談市政公路水泥混凝土路面再生工藝

孟 鵬

陜西建工機械施工集團有限公司，陜西西安 710000

現階段汽車保有量大增再加上各類超載現象的產生，導致公路水泥混凝土路面相交于以往更容易發(fā)生損壞，這就催生了對損壞后的混凝土路面進行重新再生利用的工藝技術，該技術的出現不但降低了公路修建成本，同時還解決了廢水泥料堆放問題、減少了礦產資源的消耗，對環(huán)境起到了有效的保護。對損壞后的混凝土路面進行重新再生利用的工藝技術包括了集中破碎再生加工、共振粉碎再生工藝、多錘頭碎石化再生過程、沖擊壓裂再生工藝和板式打裂壓穩(wěn)再生等混凝土路面再生利用工藝，各項工藝的利用原理、適用范圍、實施價值都各不相同，所以，要結合施工情況和現場環(huán)境選擇合適的工藝技術。

1 市政公路水泥混凝土路面常用的再生利用工藝形式與特點

1.1 工藝形式

公路水泥混凝土路面再生利用技術是基于節(jié)能減排、保護環(huán)境、提高利用廢棄物料、節(jié)約礦產資源、降低公路建設成本的目的對廢舊水泥混凝土路面的公路改建工藝，主要包括：多錘頭破碎化再工藝、固定點集中粉碎再生利用工藝、沖擊壓裂再生工藝、板式打裂壓穩(wěn)再生工藝、共振粉碎再生工藝五種形式[1]。

1.2 主要特點

（1） 多種方式全面解決了混凝土路面鋪設瀝青層后的反射裂縫問題，改善了路面性能相關參數要注意有敏感建筑、凈空限制的條件，減少對周圍人居環(huán)境的影響。

（2） 對混凝土路面再生利用能夠達到就地取材的目的，同時其處理方法相較于其他處理方式整體成本是降低的，需要根據現場工作環(huán)境選擇合適的混凝土路面再生利用工藝，以便提高工程建設效率。

（3） 各種混凝土路面再生利用的工藝產生，提高了公路混凝土路面的施工效率，縮短了工期，減少了對交通線路的影響，帶來了很好社會效益[2]。

（4） 碎化的混凝土路面就地使用節(jié)約了能源，保護了環(huán)境，減少棄方的出現，減少了對各類礦產資源的消耗。

2 混凝土碎石化處理

混凝土碎石化后這些碎石主要作為碎石墊層和水穩(wěn)底基層材料來進行使用，具體的混凝土碎石化處理方式如下：

2.1 混凝土碎石化處理原理

計算表明混凝土路面破碎后，路面的有效模量、反射裂縫可能性與結構破壞程度成反比關系，混凝土碎石化處理的主要目標是將路面沖擊、破碎、壓實，充分降低原有面板尺寸，減少反射裂縫溫度應力，雖然施工過程中會造成部分強度、整體性的喪失，但降低了面板在溫度、濕度變化、荷載作用下的位移，延緩反射裂縫的出現，并且載沖擊壓實作用下，碎塊間會形成集料嵌鎖現象，能夠保留混凝土面板的部分強度，為瀝青混凝土面層提供基礎支持。

2.2 混凝土碎石化處理適用的情況

可以進行混凝土碎石化處理的路面應具備以下幾個條件：混凝土功能性面層存在反射裂縫、角隅破壞、錯臺、翻漿等大量問題；路面板開裂面積占總面積≥25%，路面需修補部分占據了總面積的10%以上；存在凍脹開裂、堿集料反應的混凝土問題路面；地下水水位較低、路基當中無積水，并且沒有濕度較大的濕黏土或泥砂的黏土區(qū)域；可以承受破碎造成影響的區(qū)域；路基材料損毀嚴重的情況；相較于其他方案碎石化有比較明顯的優(yōu)勢[3]。

2.3 混凝土碎石化處理方法

采用多錘頭碎石化 （MHB） 方式處理公路水泥混凝土路面的常見流程是：①移除原有罩面層并設置相應的排水系統(tǒng)；②對特殊路段進行處理，標記路面構造物；③設置相應的現場測量控制點并采取交通管制措施；④對公路水泥混凝土路面進行破碎；⑤修復路面軟弱基層及路基，并清除廢棄的現場材料；⑥碾壓破碎過的混凝土路面；⑦處理與非破碎段的接縫處位置；⑧進行透層或封層施工；⑨根據工程要求進行瀝青混合料攤鋪。

2.3.1 混凝土路面碎石化前準備工作

在水泥混凝土路面碎石化前要對路面構造物進行相應標記，并采取一定的保護措施予以處理，正式施工前要對構造物資料進行調查，確保其不會因施工造成損毀，主要注意以下幾個方面：

（1） 對于埋深超過1m的構造物，一般不會在施工中出現損毀；埋深處于0.5～1m的構造物會在碎石化過程中受到一定影響，可以采用輕度打裂的方式進行處理，如：降低錘頭高度、增加錘擊次數、縮小錘擊間距等方式；埋深不足0.5m的，要避免采用壓破碎的方式進行處理，同時要避開構造物端線外側3m范圍內的壓域。

（2） 施工過程中，對于路肩10m范圍內的建筑物不容易受到路面碎石化處理的影響，這種情況下，路面可以正常進行破碎施工；對于路肩5～10m范圍內的建筑物會在碎石化過程中受到一定影響，可以采用輕度打裂的方式進行處理，如：降低錘頭高度、增加錘擊次數、縮小錘擊間距等方式；對于路肩5m范圍內的建筑物，禁止采用破碎方式進行施工。

（3） 對于埋深不同的構筑物，如：房屋、管線等，需要采用不同標識系統(tǒng)進行標記，確保標注清晰，用于確保破碎區(qū)域范圍顯著，保證施工安全；對于上跨構造物，要在施工前進行精確測量，確保后續(xù)施工罩面后凈空和罩面厚度等參數滿足施工要求[4]。

（4） 在施工前相關人員必須認真熟悉施工圖紙、施工區(qū)域的現場情況，并對相應的下承層根據工程設計要求進行驗收，同時要對施工人員進行全面技術、操作、安全、質量交底與培訓，確保工程質量、安全工作。在培訓完成后，要及時進行施工放樣，依據設計的再生混合料配合比、生產配合比進行確定、驗證工作，主要包括二次篩分后的各料倉取樣并進行篩分試驗，確定各料倉的材料比例，及時根據各混合料含水率調整進料比例，然后取目標配合比設計最佳水泥用量進行無側限抗壓試驗，確定生產配合比最佳水泥用量，依此標準進行再生混合料拌合、攤鋪試驗，結合試驗結果對生產配合比再次進行調整，最終確定實際配合比。

2.3.2 混凝土路面碎石化試驗工作

舊水泥混凝土路面破碎質量受各種因素影響，在大規(guī)模破碎化施工之前必須先進行試驗性的小范圍破碎，根據公路工程規(guī)模設置相應的試驗標段，通過試破碎調配人員、設備、資源，不能夠對施工組織措施進行檢驗，以便滿足現場施工要求；同時施工過程中為確保路面破碎滿足施工要求，可以在試驗區(qū)段中隨機選擇兩個獨立位置分別開挖至基層，在全深度范圍內檢查路面碎石化后顆粒的粒徑分布情況，若未能達到相應標準，必須對設備參數進行有效調整，并記錄備查。通過試驗標段檢驗前期設計的破碎粒徑和強度是否滿足路面再生需求，在路表碎石化后，要確保其形成鱗片狀，只有這種狀態(tài)才能滿足施工規(guī)定需要，并認真記錄此時相關的破碎參數，同時實際施工過程中應根據混凝土路面狀況動態(tài)調整破碎相關參數。

2.3.3 多錘頭碎石化 （MHB） 破碎工作

具體破碎施工過程中，路面先破碎兩側，再破碎中部，路肩破碎時要適當降低錘頭，縮短落錘間距，保證破碎效果的同時避免過度碎石化；實際施工期間，設備速度、落錘高度、落錘頻率要進行靈活調整，盡量確保破碎均勻，部分特殊路段，要先打裂再破碎，確保碎石化達到預期成效，否則就要重新確定破碎相關參數。2.3.4 軟土基層的處理

公路工程施工期間，部分軟土基層應開挖回填，先對水泥混凝土路面進行碎石化，使用壓路設備進行碾壓找出存在軟土基層的板塊后挖除，對其下軟土基層進行開挖，采用素砼回填至水泥板底面高程，然后采用水穩(wěn)碎石回填至水泥板頂面標高，再進行適當的攤鋪、壓實。

2.3.5 凹處填縫料及外露鋼筋的處理

表面小面積凹處在壓實前可以用密級配碎石回填，松散的填縫料、脹縫材料、暴露在外的加強鋼筋等進行清理，并根據現場狀況以級配碎石進行填充，處理完成后，壓實。扁平顆粒要進一步破碎，并穩(wěn)固下層塊料，為新鋪筑面層提供平整表面，路面綜合強度過高或過低的區(qū)段要避免過度壓實，以防造成表面粒徑過小或將碎石化層壓入基層。

2.3.6 乳化瀝青透層、破碎路段邊緣處理

采用慢裂改性乳化瀝青做透層，可使表面較松散的粒料有一定的結合力，同時具有一定的防水性能，碎石化和非碎石化混凝土路面接縫處設置高性能聚酯布等過渡措施。

3 結語

我國環(huán)境狀況已經惡化到亟待解決的地步，所以要注重對各類再生工藝的研究和利用，隨著國民經濟的發(fā)展，道路交通還會有更大的發(fā)展，所以，我們要認真對待公路水泥混凝土路面再生工藝，以達到為我們環(huán)境更好服務的目的。

[1] 賀杰，余龍，李志義.舊水泥混凝土路面再生利用的工藝和設備[J]. 工程機械與維修，2004（10）：18.

[2] 王博銘，張璠，王志文，等.舊路面水泥混凝土再生集料在公路基層中的應用[J]. 交通標準化，2009（ 11）：159.

[3] 孟凡成，趙永剛. 公路瀝青路面施工質量控制措施[J]. 中小企業(yè)管理與科技（ 中旬刊），2014（ 6）：158.

[4] 金斌，金永生，羅惟良，等. 淺談公路工程瀝青路面施工技術和質量控制[J]. 科技與企業(yè)，2013（ 18）：180.