水泥混凝土路面多锤头碎石化中透层施工技术研究.pdf

2 0 1 6年 2月 石 油 沥 青P E T R O L E U M A S P H A L T 第 3 0卷第 1 期 水泥混凝 土路面多锤头碎石化 中透层 施工技术研究 王峰 ，马俊杰 ，李晓鹏 ，弥海晨 ( 1 渭南公路管理局，渭南7 1 4 0 0 0 ； 2 西安公路研究院，西安7 1 0 0 6 5 ) 摘要：结合实体工程，对水泥混凝土路面多锤头碎石化中透层施工技术进行 了系统的研 究。分析认为多锤头碎石化后表面粉化团块是影响透层效果的最主要原因，采用一遍破碎工 艺和调整破碎幅宽的方案可有效预防了表面粉化的产生；在洒布透层前组织专人将表面粉化 团块挖除，是一项有效处理表面粉化影响的措施；透层用乳化沥青应选择慢裂型，含量在 5 0 5 2 ，洒布量在3 3 5 L m ；透层施工前，应采用少量多次的洒水工艺。 关键词：水泥混凝土路面 多锤头碎石化乳化沥青透层 碎石化是一种旧水泥混凝土路面破碎处治技 术 ，多锤头碎石化技术是以专业的多锤头破碎机 为主要破碎手段、辅 以挖掘机配破碎锤头及风动 式破碎风镐进行零星修补的方式进行1日 混凝土路 面破碎施工。多锤头碎石化技术的主要优点是 ： ( 1 )原水泥混凝土板块破碎后在平面上强度分 布均匀 ； ( 2 )原水泥混凝土路面破碎后具有一 定的强度；( 3 )破碎后，原水泥混凝土路面病 害可以消除；( 4 )破碎后的粒径合理，不会产 生应力集 中影响加铺沥青混凝土层；因此 ，旧水 泥混凝土路面多锤头碎石化后 ，可以直接作为新 路面结构 的基层或底基层 ，如果 旧水泥混凝土路 面碎石化后具有较高的强度 ，能够满足道路承载 需求 ，可作为路 面基层 直接加铺 沥青 混凝 土路 面。由于多锤头碎石化后 ，原混凝土路面板表面 破碎 比较彻底 ，表面 3 5 c m内最大尺寸不超过 7 5 e n l ，大部分破碎粒径尺寸都小于 2 c m，这 相当于在表面形成一层级配碎石过渡层 ，该层为 松散层 ，一定程度上也是路面结构的薄弱层 。为 了保证碎石化后混凝土路面的整体强度，同时保 证施工期间临时通车，要求采用乳化沥青透层将 表面松散层稳定。但是在具体施工过程中，透层 往往做得不理想 。本文结合渭南市 2 0 1 5年 国省 干线公路大中修工程中2 1 0国道水泥混凝土路面 多锤头碎石化施工实际 ，对透层 的施工技术进行 了系统的研究。考虑到透层施工后其上还要做一 层封层 ，以增强透层对松散层 的稳定效果，因此 本文也将封层的施工作为透层施工的一部分一并 研究 。 1 水泥混凝土路面多锤头碎石化 中透层应用现 状 国内 自从 2 0 0 2年 引进多锤头碎石化技术和 设备以来，已在大量工程中进行应用。郭亮在 “ 浅析水泥混凝土碎石化技术在马鞍 山东环改造 工程中的应用” 中介 绍：为使 表面较松散 的粒 料有一定 的结合力，碎石化后 ，在面板顶部洒铺 用慢裂乳化沥青做透层 ， 用量控制在 2 5 3 k g m 。 乳化沥青破乳后再撒布适量石屑后进行光轮压路 机静压两遍 ，石屑用量以不粘轮为标准。齐淑凤 在 “ 多锤头在旧水泥路面翻新 中的应用 ” 中介 绍 ：混凝土路面经过破碎碾压成型后 ，再用沥青 洒布车进行喷洒慢裂乳 化沥青 ，沥青洒布要均 匀 ，一般 每平方米面积约为 2 53 5 k g左右 ， 使沥青渗透到深层混凝土缝隙，以达到整体稳定 作用。之后在表面铺洒少量粒径小 于 1 0 c m的 收稿 日期 ：2 o 1 51 0一 O 8 。 作者简介 ：王峰 ( 1 9 7 3 一 ) ，男 ，高级工程 师，主要从事公 路工程专业。 第 1 期 王峰， 等 水泥混凝土路面多锤头碎石化中透层施工技术研究 2 9 级配碎石 ，铺撒后应严禁车辆驶入以确保路面平 整、无松散。 王永顺在 “ 多锤头碎石化技术的应用研究” 中介绍： 在碎石化后的表层喷洒慢裂乳化沥青， 用量为 2 5 3 0 k g m 沥青含量为 5 0 一 5 5 。 乳化沥青破乳后 ，撒布适量石屑 ，采用光轮压路 机静 压，石 屑 用量 不 宜 过 多 ，以 不 粘 轮 为标 准。 总结 目前水泥混凝土路面多锤头碎石化中透 层的应用现状表明： ( 1 )乳化沥青应该采用慢裂型，沥青含量 为 5 0 5 5 ； ( 2 )乳化沥青的洒布量为 25 3 5 k g m 2 ； ( 3 )乳化沥青破乳后 ，必须洒布适 量的石 屑 ，以防粘轮。 2 水泥混凝土路面多锤头碎石化 中透层施工关 键工艺 2 1 水泥混凝土路面 多锤头碎石化 中透层施工 存在 问题 根据对国内外现状的分析和相关施工工地的 调研 ，目前水泥混凝土路面多锤头碎石化中透层 施工中存在的主要问题是 ： ( 1 )透层渗透效果不佳； ( 2 ) 由于施 工段落 多为干线公路 ，无 法彻 底封闭交通 ，开放交通后 ，表面松散坑槽问题严 重 。 2 2 水泥混凝土路面多锤头碎石化技术参数的 选择 水泥混凝土路面多锤头碎石化技术的关键是 设备施工参数 的选择。张玉宏在 “ 水泥混凝土 路面碎石化综合技术研究”中提出的施工参数 见表 1 ，但是具体的参数值必须通过试验路选 择。 在本文依托工程的试验段中，为了保证混凝 土路面板破碎效果，分别选取了不同的设备旅工 参数进行试验段施工，具体见表2 。 水泥混凝土破碎的程度是必须把握的重要标 准，混凝 土板块并不是越细 、越碎越好 ，因为碎 石化严重，其嵌挤力降低，进而引起承载力降 低 ；但破碎后粒径较大时，其防止反射裂缝 的效 果又会受到影响，因此必须将破碎后粒径控制在 适 当的范围之内。 表 l 设备控制参数 范围 3 0 石 油 沥 青 2 0 1 6年第3 0卷 由表 2可见 ： ( 1 )采用锤高 1 1 m，其破碎效果较差；当 增加破碎遍数 ，其破碎效果显著提高 ，但是锤头 重叠处，表面粉末化严重 。在后续的透层施工中 发现 ，只要是粉末化严重的部位 ，乳化沥青不能 下渗，行车后， 该处会产生坑槽。 ( 2 )采用锤高 1 2 m，其破碎效果比较好， 探坑检验也表明：水泥混凝土路面板下部尺寸基 本达到了不超过 3 7 5 c m的规范要求 。因此建议 在后续施工中，采用 1 2 m的锤高。锤距采用 8 c m，在个别混凝 土板块破损严重 的路段 ，可采 用 1 0 c m的锤距 。 2 3 水泥混凝土路面 多锤头碎石化施工工艺的 调 整 在施工中发现，破碎一般分两幅施工，在第 二幅施工时，由于多锤头破碎设备 自重大，其轮 胎在破碎后的路面上驶过 ，使已破碎的路面严重 粉化 ，影响后期的乳化沥青效果。因此需要改变 两幅之间的施工宽度。经过调整，减小第一幅施 工宽度 ，保证第二幅施工时 ，设备轮胎不会碾压 第一副破碎路面。通过这个工艺调整 ，路面粉化 情况显著降低。 2 4水泥混凝土路面多锤头碎石化后表面处理 2 4 1 原路面低洼处找平 相关资料均提出，原路面低洼处需要用级配 碎石找平。在施工过程中发现 ，采用级配碎石找 平时 ，乳化沥青透层施工后 ，稳定性较差 ，开放 交通仍有较多松散现象。因此在施工 中采用 A T B一 2 5沥青碎石代替级配碎石找平。 2 4 2表面粉化处理 尽管多锤头碎石化后表面粉化团块尺寸一般 不超过 1 5 m m，却是影响透层效果 的最主要原 因，其引起的直接影响就是表面坑槽 。因此对于 粉化的预 防和处理是保证透层施工效果 的关键。 本工程中采用一遍破碎和调整破碎幅宽的方案有 效预防了表面粉化的产生，但是仍不能杜绝粉化 的发生。因此，采取在洒布透层前组织专人将表 面粉化 团块挖 除的处理措施 。经采 取这项措施 后，前期透层施工完，开放交通造成的表面坑槽 现象显著减少。 2 5 乳化沥青的选择 经过对部分已实施工程的调研发现，透层施 工后 ，上述 2 1中的问题普遍 。经分析 ，在乳化 沥青选择方面存在一定的失误。尽管各种资料均 显示 ，水泥混凝土路面多锤头碎石化后应采用慢 裂型的乳化沥青作为透层油，乳化沥青中沥青含 量应在 5 0 一5 5 。但是 实际工程施工 中 ，因 为中裂乳化沥青生产厂家最多 ，因此也不乏采用 中裂乳化沥青作为透层油的现象，乳化沥青的含 量一般低于 5 0 ，甚至仅有 3 0 。针对此问题 ， 经大量调研和慎重 比较 ，选择 了西安公路研究院 生产的 B E一3型慢裂 型乳化 沥青 ；考虑到乳化 沥青含量过高，黏度增加，渗透性能降低，最终 将沥青含量严格控制在 5 0 5 2 。中海 9 0号 乳化沥青主要技术指标见表 3 。 表 3乳化沥青技术指标 2 6 乳化沥青透层洒布参数和工艺确定 在试验路施工阶段，本工程对资料中介绍的 多种施工方案进行 了试验研究 ，以获得满意的乳 化沥青洒布参数和工艺。 ( 1 )透层洒 布前 的洒水工艺 ：一般认 为透 层洒布前，原路面潮湿 ，渗透效果好 ，但乳化沥 青的破乳速度慢，开放交通时间长；反之，渗透 效果差。因此透层施工前洒水与否 ，以及洒水量 的的多少， 都会对透层的效果有所影响。经过多 次试验 ，确定少量多次的洒水工艺 ，即在透层施 工前洒三遍水 ，每次洒水量以表面潮湿为宜。待 表面稍干后 ，再洒布乳化沥青 。 ( 2 )透层 的洒布量确定 ：分别采用 了每平 方米 2 5 ，3 0 ，3 5 ，4 0 L四种透层洒布方案 ， 第 1 期 王峰，等 水泥混凝土路面多锤头碎石化中透层施工技术研究 3 l 各洒布 2 0 m，采用同步碎石施工工艺，碎石规 格为0 5 1 e m，洒布量为5 k g m ，观察效果。 结果表明，洒布量超过 3 L m 以上，渗透深度 相差不大，均能达到 23 e m左右的渗透深度 ， 因此本工程最终确定透层的洒布量为 3 I Mm 。 ( 3 )封层洒布量和施工工艺：乳化沥青透 层洒布前考虑到第一遍洒布的透层 以渗透、固结 下部碎块的功能为主，表面沥青残留量较少 ，因 此在第一层透层施工2 h ，乳化沥青基本破乳后， 再洒布一层乳化沥青，用量为 0 5 I Mm ，其上 采用人工撒布少量石屑，石屑撒布量以不粘轮为 宜。以此作为封层的施工工艺。 ( 4 )透层施工工艺确定 ：1 )水泥混凝土路 面多锤头碎石化；2 )先用 2 2 t Z型压路机碾压 两遍，将表面大量 的片状破碎块破碎为 5 e m以 下的规则碎块 ；3 )洒水 、洒布乳化沥青透层和 同步碎石；4 )然后用 2 2 t 光轮压路机碾压两 遍；5 )2 6 t 胶轮碾压 4 6遍；6 )洒布乳化沥 青和石屑封层； 7 )2 6 t 胶轮碾压 2 遍； 8 )封闭 交通 4 6 h 。 3 施工效果 水泥混凝土路面多锤头碎石化中透层试验段 施工完后，从当天的效果看，似乎表面的稳定效 果不很理想。但是一天以后，即使不能完全封闭 的大吨位车辆驶过 ，表面的整体性也非常 良好 ， 无明显松散，仅有少量坑槽 ，采用人工乳化沥青 修补后，坑槽不再发生，完全可以打消潜在的顾 虑。由于施工工序的安排 ，在开放交通近 1 个月 后 ，表 面 平 整 ，无 明 显 病 害。检 测 结 果 见 表 4 。 表 4 检测结果 4结论 水泥混凝土路面多锤头碎石化中透层的施工 是保证施工阶段社会车辆通行和后期沥青路面整 体结构强度的关键环节，但是目前在具体施工过 程中，还存在一些细节问题未给予足够的重视， 严重影响了后期路面。本研究结合实体工程 ，对 水泥混凝土路面多锤头碎石化中透层的施工进行 了具体、详细和系统的研究，从目前的观察效果 看，效果 比较满意。 a )多锤头碎石化后表面粉化团块是影响透 层效果的最主要原因，其引起的直接影响就是表 面坑槽。因此对于粉化的预防和处理是保证透层 施工效果的关键。采用一遍破碎工艺和调整破碎 幅宽的方案可有效预防了表面粉化的产生；在洒 布透层前组织专人将表面粉化团块挖除，是一项 有效处理表面粉化影响的措施 。 b )多锤头碎石化后透层用乳化沥青应选择 慢裂型，含量在5 0 + 2 ，洒布量可控制在 3 3 5 L m 。透层施工前 ，应采用少量多次的洒水 工艺。 参考文献 1 张玉宏 水泥混凝土路 面碎 石化综合技 术研 究 D东南大学，2 0 0 6 2 郭亮浅析水泥混凝土碎石化技术在马鞍山东环改 造工程 中的应 用 J 工程 与建设，2 0 1 2 ，2 6 ( 1 ) ：1 1 61 1 9 3 齐淑凤 多锤头在旧水泥路面翻新中的应用 J 交通世界 ， 2 0 1 1 ，( 1 5 ) ：1 o o一1 0 1 4 王永顺 多锤头碎石化技术的应用研究 J 养护 施工与机械，2 0 1 3 ，( 1 1 ) ： 8 48 8 3 2 石 油 沥 青 2 0 1 6年第 3 0卷 S t u d y o n t h e Pr i me Co a t Co n s t r u c t i o n Te c h n o l o g y o f Ce me n t Co n c r e t e Pa v e me n t wi t h M u l t i h e a d Cr u s h i n g Wa n g F e n g ，Ma J u n j i e ，L i Xi a o p e n g ，Mi Ha i c h e n ( 1 W e i n a n H i g h w a y A d mi n i s t r a t i o n ， W e i n a n 7 1 4 0 0 0 ；2 X i a n H i g h w a y I r t i t u t e ， X i a n 7 1 0 0 6 5 ) Abs t r a c t ： Co mb i n i n g wi t h t h e e ng i n e e rin g e nt i t y，t he p rime c o a t c o n s t r u c t i o n t e c h n o l o g y o f r u b b l i z a t i o n c e m e n t c o n c r e t e p a v e m e n t b y MH B( M u l t i H e a d B r e a k e r )w a s s y s t e ma t i c a l l y s t u d i e d T h e r e s u l t s s h o w e d t h a t t h e g r a n u l a r p u l v e r i z a tio n wa s t h e ma i n r e a s o n f o r t he p e r f o r ma n c e o f the p rime c o a t a f t e r r u b b l i z a t i o n， w h i c h c o u l d b e e ff e c t i v e p r e v e n t e d u n d e r the s c h e m e o f o n c e c r u s h i n g t e c h n o l o gy a n d a d j u s t i n g t h e f r a c t u r e wi d t h Di g g i n g o u t the g r a n u l a r p u l v e r i z a t i o n w a s a n e ff e c t i v e me t h o d t o d e a l w i t h t h e i mp a c b e f o r e p ri mi n g c o n s t r u c t i o n T h e ma t e ri a l r e q u i r e me n t s o f t h e e mu l s i f i e d a s p h a l t f o r p ri me c o a t i s a s f o l l o w s ： s l o w c r a c k t y p e， 5 0 一5 2 c o n t e n t s an d 33 5 L m d i s t r i bu t i n g qu a nti t y Th e p r o c e s s wi th f r e q u e n t s p r a y i n g a n d s ma l l a mo u n o f wa t e r s h o u l d b e us e d b e f o r e c o n s t r uc t i o n Ke y wor d s： c e me n t c o n c r e t e pa v e me n t ；mu l t ihe a d c r u s h i n g；e mu l s i o n a s p h a l t ；p rime c o a t 短讯 广东高速公路通车总里程 突破 7 0 0 0 k m 交通运输是 国民经济 和社会发展 的重要基础。在 “ 十二五”收官之 际，广东省高速公路建设再传捷报 ： 到2 0 1 5年底，全省新增通车里程 2 1 8 3 k m，高速公路通 车总里程突破 7 0 0 0 k m，继续位居全国第一；全省6 7个 县 ( 市)实现 “ 县县通高速” ；与陆路相邻省 ( 区，澳 门除外)均有三条以上高速公路出省通道。 乌鲁木齐最大枢纽互通立交贯通 乌鲁木齐最大的枢纽互通立交乌鲁木齐绕城高 速 ( 东线)甘泉堡枢纽互通立交日前全线贯通，该立交 共设 1 4条匝道，将吐乌大高速公路与东绕城高速公路 连通 ，车辆通过立交任意点可前往乌鲁木齐市区、乌拉 泊、甘泉堡工业园、阜康四个方向。据了解，该段立交 为乌鲁木齐最大的一座枢纽式互通立交，乌鲁木齐绕城 高速 ( 东线)项目全线将于2 0 1 5年 1 O月 3 0日贯通。 乌鲁木齐绕城高速 ( 东线)为南北走向，线路主线 为双向6车道 ，立交共有 1 4个匝道、l 4座桥，匝道为 单向双车道。东西走 向的吐乌大高速公路在距离立交 2 7 k m处，原 4车道改为 8车道。这是半定向子叶型混 合式立交，一般的十字交叉互通需要 8个匝道就够 了， 但此段立交带有枢纽的功能，因此设计为 l 4个匝道功 能更加完善，行车会非常方便。 牡丹江投资 1 4亿元建公路 2 0 1 5年以来，牡丹江市加大道路建设投资力度，全 面提速项 目建设。截至 1 1月末，公路建设完成投资超过 l 4亿元，占年度目标的 1 0 1 ，进一步完善了牡丹江市 区域交通网，有效地促进了投资增长。 2 0 1 5年，牡丹江市交通运输局全力推进公路建设。 其中市区至牡丹峰旧路大修工程、鹤大公路兴隆至温春 段改建工程等 3条公路，实现当年开工当年竣工；作为 加速牡海同城化的牡海城际公路，经过 2年建设实现竣 工通车；海长公路、鹤大公路林 口 ( 东关)至向阳段 2 条公路也已交工通车。今年牡丹江市新建改造农村公路 3 0 0 k m 。同时多个在建公路项 目也在积极推进。其 中， 鹤大公路桦林至铁岭河段，已完成投资 1 1 9 6亿元；东 出口改扩建道路工程，已完成投资4 1 6 1 万元 ；省道富 锦至牡丹江公路林 口至莲花段 ，已完成投资 1 2 7 1 3万 元；磨刀石至铁岭河段大修工程，已完成投资5 0 0万元。 ( 沥青情报站供稿)