新型 水泥路面破碎机

随着碎石化技术被越来越多的公路养护管理者所认识、所认同，近几年才在我省各地的公路大修工程中逐渐被兴起，被推广。该项技术主要适用于板块完整性与结构性较差的钢筋混凝土路面或其它水泥混凝土路面，利用多锤头水泥路面破碎机这种特殊的施工机械将混凝土板破碎成高强粒料层后可直接作为基层或垫层，具有很好的透水能力，同时,也间接地解决了移除碎块的环境污染问题，是目前行之有效,为直捷的解决反射裂纹的破碎技术。下面,让我们借助我市××地方公路大修工程，来了解一下碎石化技术进行技术处理的主要过程。
　　实例项目基本概况：省道S335潮州境内公路大修工程，该路段为潮州连接揭阳的城市主干线，双向六车道，原水泥砼路面等级为城市型一级公路。设计方案为：将旧水泥混凝土路面采用多锤头破碎机（MHB）碎石化处理后作为底基层，加铺柔性基层和沥青混凝土面层。
　　
　　1 做好开工前准备工作
　　
　　1.1 机械设备的准备
　　1．1.1 多锤头水泥路面破碎机：
　　多锤头水泥路面破碎机采用的是山东公路机械厂生产的自行式破碎设备，设备后部平均配备两排成对锤头，这样在设备全宽范围内可以连续破碎，锤头的提升高度在油缸行程范围内可独立调节，该破碎机具备一次破碎4米车道的能力。
　　1.1.2 专用振动压路机
　　该压路机采用的是山东公路机械厂生产的yz18a Z形轮振动压路机，它是用于破碎水泥混凝土路面后的表层补充破碎 PS190多锤头破碎机,是在PS360多锤头破碎机基础上为路面宽度在八米以内的路面设计的,更有利于半幅通行,半幅施工。
　　1.2 制定临时的交通管制方案
　　由于进行碎石化处理的施工路段在没有摊铺完沥青混凝土面层之前是不允许开放道路交通的，因此,在施工期间对交通管制的要求相对就比较高，为了确保碎石化技术的处理效果,在条件允许的情况下应尽量一次性全封闭施工路段；若条件困难，至少应实行半封闭施工。
　　1.3 做好通道、涵洞等隐蔽构造物的调查
　　进行破碎施工前，应结合设计图纸提供的隐蔽构造物的分布情况，如：涵洞、通道、地下管线等情况进行调查，以确定破碎是否会对这些构造物造成损坏。正常情况下，埋深在1米以下的构造物是不会由于破碎而带来的损坏，因此，对于不满足上列条件的桥涵构造物，可采取降低锤头高度来紧慎完成对特殊路段的破碎等其它保护方案。
　　1.4 清除存在的沥青面层
　　在碎石化前，应清除旧水泥混凝土路面上的沥青修复材料，因为这些材料的存在，会影响到破碎处理的效果。
　　1.5 选定具有代表性的路段进行破碎试验
　　在认可水泥路面破碎机破碎程序之前，施工单位应完成实验路段并经监理工程师认可。试验路段应为监理工程师在工程项目范围内确定的位置，尺寸为车道全宽，长度为一般可按100m进行控制。施工单位应记录不同的破碎情况下相对应的水泥路面破碎机设置的参数,如锤头高度和地面行使速度等。
　　当试验段完成后，为了进一步验证水泥路面被破碎后的具体尺寸，根据设计要求、在业主、监理现场旁站的前提下，施工单位应开挖试坑进行检查。试坑不能选择在有横向接缝或工作缝的位置，路面破碎粒径应在全深度内检测，试坑应用密级配碎料回填并压实至要求。通过实验段破碎，终确定符合施工要求的破碎设置参数。
　　
　　2 确定具体的工艺技术流程
　　
　　在实践推广过程中，该项技术经过近几年的不断优化、不断发展，目前已经形成了一套较为成熟的工艺流程，主要的工艺流程为：
　　MHB破碎一遍→Z型压路机振动压实2遍→采用级配碎石回填局部凹处→光轮压路机振动压实4~5遍→测回弹弯沉值→挖换弹簧板块→撒布乳化沥青透层油→破乳后撒布石屑→光轮压路机静压2遍→测回弹弯沉值（底基层面控制弯沉）→4~12小时后摊铺HMA。
　　
　　3 主要技术控制措施
　　
　　碎石化质量控制的主要指标主要有破碎率和破碎尺寸两项。一般情况下，要求把75%的水泥混凝土路面破碎成表面尺寸不超过7.5cm，中间不超过22.5cm，底部不超过37.5cm的粒径。破碎后颗粒尺寸可通过调整重锤下落高度进行控制。
　　碎石化后混凝土颗粒间应形成紧密嵌挤结构，颗粒应嵌入或紧贴旧路基层，消除脱空板原有间隙。破碎时，与相邻车道衔接宽度应大于15cm。沥青透层油渗透破碎层深度应达到3~5cm。破碎后和洒透层油后路面不得开放交通，若通车造成破碎后路面不平整或透层油粘结层损坏，应重新压实和加洒透层油。
　　碎石化效果不仅用回弹弯沉或回弹模量作为评价指标，还需结合破碎层的强度变异性进行综合评定。
　　碎石化后应尽快洒布透层油，以避免雨水渗透，建议将透层油用量调整至3.0～4.0kg/m2。洒布透层油后的回弹弯沉值为该层的控制弯沉值。
　　对局部弹簧板块的挖换，应在旧路面破碎后、洒布透层油前进行，换挖板块需通过回弹弯沉测试确定。
　　碎石化后沉降量受旧路路况影响较大，不宜作为碎石化技术控指标。
　　水泥混凝土路面破碎后或洒透层油后均不宜开放交通，以免影响破碎层强度均匀性和透油层粘
　水泥混凝土路面碎石化工艺　　一、 碎石化改造技术的起源　　碎石化起初是为了方便清除水泥混凝土路面和分离路面中的钢筋而进行的。个热拌沥青罩面的水泥混凝土路面破碎工程是1986年在美国纽约完成的，早在2001年，美国就已有35个州使用此技术，完成工程数量400多个，使用里程1600公里，而且美国沥青协会及部分州区将该技术列入规范。　　二、碎石化改造技术的概念　　当旧水泥混凝土路面因大面积破坏而丧失整体承载能力，并且通过局部的挖除，压浆等处理方式已不能恢复其使用功能，或不能达到结构强度要求时，如果采用通常的直接加铺方式改造后路面会出现反射裂缝等问题，碎石化改造技术就是专门针对这一问题而开发出的一种快捷有效的路面改造技术。该方法是利用特殊的施工机械(如多锤头水泥混凝土路面破碎机)，将原有的旧水泥混凝土路面彻底打碎，完全消除原有路面存在的病害，释放面板下空洞的隐患，将打碎的水泥混凝土面板经压实后直接作为基层或底层基层，再加铺新的面层。破碎后的水泥路面粒径自上而下逐渐增大，上部小颗粒经压实后形成平整表面易于摊铺，下部颗粒之间形成嵌挤结构，有效强化路基。碎石化技术能有效防止“白改黑”后的反射裂缝，延长路面的使用寿命。　　三、 碎石化改造技术的几大特点：　　1、碎石化技术是目前解决路面改造后出现反射裂缝问题的有效方法　　2、破碎后并经压实的混凝土路面，形成内部嵌挤、紧密结合、高密度的材料层，从而为沥青罩面提供更高结构强度的基层或底基层。　　3、施工简便，改造周期短，综合造价低。　　4、就地再生，环保无污染，可将破碎后的路面直接做为基层或底基层，再加铺新的面层，是旧水泥混凝土路面翻新改造的理想方法。　　5、此种碎石化技术的优点是不必把破损的水泥面板打碎运走，节约　　了路基材料及运输成本，加快了施工进度，大大降低了工程费用。同时也解决了丢弃水泥碎块垃圾的环保问题。　　四、施工方案编制依据及范围　　1、编制依据　　（1）所需改造路段水泥混凝土路面破坏现状。　　（2）有关水泥混凝土路面碎石化的技术资料。　　（3）交通部现行的规范及标准。　　（4）国内水泥混凝土路面碎石化项目的实施经验总结。　　2、编制范围　　所需进行的水泥混凝土路面破碎改造施工项目。　　五、 碎石化技术采用的设备　　1、 多锤头水泥混凝土路面破碎机　　多锤头水泥混凝土路面破碎机(见封面图)是山东公路机械厂生产的自行式水泥混凝土路面破碎设备，该设备采用进口液压元件及电器元件，性能稳定。其后部平均配备两排成对锤头，这样在设备全宽范围内可以连续破碎，锤头的提升高度在油缸形成范围内可独立调节，并具备一次破碎4米宽路面的能力。　　主要技术参数　　型号 PS360　　工作速度 m/h 120　　行驶速度 Km/h 8　　工作锤数量 个 12　　侧翼锤数量 个 4　　发动机型号　　额定功率/转速 Kw.r.p.m 268/2100　　破碎宽度 m 4　　小破碎宽度 m 0.8　　破碎频率 次/分钟 30-35　　2、 专用振动压路机　　YZ18(Z型轮)振动压路机是山东公路机械厂生产的用于水泥混凝土路面破碎配套施工的专用机械，携带专门加工的钢箍通过螺栓固定在振动钢轮表面。它用于破碎水泥混凝土路面后的表层补充破碎并压实其表面。施工中采用振动压实作业，使破碎后的水泥混凝土块形成内部嵌挤、高密度、高强度结构的新基层或底基层，并为沥青罩面摊铺施工提供较为平坦的工作面。　　六、 碎石化前的准备工作　　1、 清楚存在的沥青面层　　在碎石化施工前，应清除水泥混凝土路面上的沥青修复材料，因为这些材料的存在会影响到破碎的效果。　　2、 隐藏构造物的调查与标记　　结合设计图纸及业主单位提供的有关隐藏构造物，如：暗涵，地下管线等情况进行现场勘察并设置标记，以确定破碎是否会对这些构造物造成损坏。通常，构造物埋深在1米以下的不会由于破碎而带来损坏，不满足以上条件的可以降低锤头高度对水泥混凝土路面进行破碎，或采用监理人员认为可行的其他方案。　　3、 与桥梁连接段的路面　　与桥梁连接段应标明破碎的位置，根据实际情况，可以破碎到桥头搭板的后端，或根据路面设计线的高程破碎到监理指定位置。未破碎的路面应铣刨到可以摊铺同样厚度沥青罩面的程度。　　4、 交通管制　　由于破碎后的路面在没有摊铺完沥青面层之前不允许开放交通，所以对交通管制的要求比较严格，建议在条件允许时一次性封闭施工路段，若条件不允许，应至少实行半封闭施工。　　5、 其他要求　　任何与施工期间维持交通无关的路面加宽或路肩修复，也应在施工之前修复到混凝土路面的高程。　　七、 破碎试验路段　　在对水泥混凝土路面展开施工之前，应首先进行实验路段破碎并经监理人员认可。实验路段应在工程项目范围内确定的位置，尺寸为车道全宽，长度为100~200米。并详细记录不同的破碎情况相对应水泥路面破碎机械的数据调整，如锤头高度和地面行驶速度等。　　为确保路面被破碎成达到要求的粒径，可根据监理人员的指令，开挖试坑。试坑不能选择在有横向接缝或工作缝的位置，路面破碎粒径应在全深度内检测，试坑应用密级配碎料回填并压实至要求。符合要求的破碎数据应记录备查。　　试验路段确定的破碎程序将用于本工程。在施工过程中应不断检查破碎作业情况，并根据需要对设备进行细微调整，以确保达到施工质量要求。　　八、 碎石化施工控制和要求　　1、路面破碎要求　　碎石化要把75%以上的水泥混凝土路面破碎成表面尺寸不超过7.5cm，中间不超过22.5cm，底部不超过37.5cm的粒径。　　2、清除原有填缝料　　在摊铺沥青面层前，应对所有松散的填缝料、涨缝材料或其他类似物进行清除。　　3、不应修整破碎后混凝土路面或试图平整路面以提高线形，这样将破坏混凝土路面碎石化以后的效果。在压实前发现的大于5cm的凹地应用密级配碎石料回填并压实到要求。破碎时是从混凝土路面的高处向低处破碎，以避免摊铺沥青面层后影响排水。　　4、与相邻车道的连接　　破碎一个车道的过程中实际破碎宽度应超过一个车道，与相邻车道搭接一部分，宽度至少是15cm　　5、破碎后混凝土路面的养护　　除了必须开放的横穿交通外，破碎后混凝土路面的任何路段均不得开放交通(包括不必要的施工运输)。　　6、撒布乳化沥青透层油　　为使表面较松散的粒料有一定的结合力，建议在破碎压实后的表面撒布乳化沥青透层油，按2.5~3.5(kg/平方米)用量撒布50%慢裂乳化沥青。　　7、摊铺前混凝土路面的搅动　　施工车辆的通行次数和载重量应降低到小程度。如果破碎后的混凝土路面表面已被运料车辆部分或全部破坏，应进行再次压实。　　8、面层施工　　碎石化面层罩面厚度要求小为15cm。且为密级配结构。　　9、开放交通　　应在半幅施工全部结束后开放交通。　　九、 施工进度及工期安排　　水泥混凝土路面碎石化改造工程，施工的工期主要取决于天气情况及各方的配合，在不受外界条件干扰的情况下，每台设备每天的工作量约为3000~3500平方米。为保证工期，我们配置了足够的配件，专业的维修技术人员，随时对设备进行维修保养，确保施工按期完成。

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