旧水泥混凝土的路面碎石化技术

上述旧水泥路面改造技术的综合评定实行十分制，评价基本得分下式计算：
评价基 本 排得 名 权 分 得 值 ＝ 分
根据五项指标要求，对每种工艺逐个指标进行评价，评价级别与得分对照情况 见表1，因为每项指标在旧水泥路面改造工程中的重要程度不同，其权重也不同， 五项指标的权值见表2。
表1 评价级别与得分对照表
(3)共振（单锤头）破碎机械
• 共振式破碎机利用振动梁带动工作锤头振动，锤头与路面接触。通过 调节锤头的振动频率，使其接近水泥面板的固有频率，激发其共振， 将水泥混凝土面板击碎。
RB500型共振式破碎机
共振式破碎机施工
一、碎石化技术概述
(4)多锤头碎石化（MHB）机械设备
• MHB（Multiple-Head Breaker）是一种多锤头破碎设备，利用设备所 带多个重锤的重力下落对水泥混凝土路面板进行锤击破碎，并配合有 “Z”字花纹碾压轮的震动压实机对破碎后路面震动压实。
冲击压实机械是冲击压实技术的主要施工机械。冲击压实技术具有 运行速度快，施工工序少、工期短、成本低，应用范围广等特点， 能够提高路基强度、稳定性和均匀性，防止不均匀沉陷而造成的路 面破坏。但是经破碎后实测回弹模量的均匀性与路面稳定性差。
五角形蓝派冲击压实机
三角形蓝派冲击压实机
一、碎石化技术概述
(2)打裂压稳和打碎压稳设备
• 加拿大安大略省则从2000年开始逐步采用该项技术处理混 凝土路面。当年就在牛津郡作了两条长度分别为26.4km和 14.2km的路面。
一、碎石化技术概述
• 国外碎石化遇到的问题：
密执安州对所作的碎石化处理项目进行了评估总结：有大 约47％～67％的5年新的碎石化处理沥青加铺层路面需要维 修，有大约67％～87％的5年新的水泥混凝土加铺层需要维 修。
旧水泥混凝土路面碎石化技术应用
主要内容
内容
碎石化技术概述 MHB碎石化技术适用条件
碎石化前路面状况调查 碎石化的施工工艺及质量控制方法
MHB施工质量标准 碎石化后加铺层的设计
试验路验证
一、碎石化技术概述
1.碎石化概念：
• 碎石化技术起源于20世纪80年代的美国，由于破碎后其颗粒粒径小， 力学模式更趋向于级配碎石，故称为碎石化。水泥混凝土路面碎石化 是一种旧水泥混凝土路面破碎处治技术，是对旧水泥混凝土路面大修 或改造的重要手段。
一、碎石化技术概述
4.国外应用状况
• 碎石化技术最初是为了便于清除水泥混凝土路面和分离路 面中的钢筋，第一次真正用于热拌沥青(HMA)罩面的水泥 混凝土路面破碎项目的完成是在1986年美国纽约。
• 碎石化技术最早为美国亚拉巴马州交通局用来处理损害较 重的混凝土路面。迄今为止该州已有约3000km混凝土路面 经由现场碎石化处理。目前美国有26个州的交通局制订了 混凝土路面碎石化的规范。
• 旧水泥混凝土路面破碎处治技术有：打裂压稳、打碎压稳和碎石化。 • 实施碎石化的主要设备有MHB类设备和共振式设备。但是由于共振式
设备破碎程度较高,破碎后颗粒粒径更小,因而板块强度损失失也较大, 需要加铺的路面结构要求更高,不够经济,因此MHB逐步成为主要的设 备。
一、碎石化技术概述
2.常用的破碎设备: (1) 冲击压实机械
多锤头破碎机
“Z”形压路机
一、碎石化技术概述
• 3. 各种破碎工艺综合评价
评定指标 改造技术
施工速度
工程造价
路面板材 料再生利
用率
旧水泥路 病害处理
程度
工程适应 性
多锤头破
碎技术
好
好
最好
最好
好
共振碎石
化技术 最好
一般
最好
好
一般
打裂压稳 技术
最好
好
最好
较好
较好
冲击压实
技术
最好
好
较好
一般
较好
一、碎石化技术概述
评价 级别
最好
好
较好 一般
表2指标权批分配表
评价 指标
施工 速度
工程 造价
材料 再生 利用
率
病害 处理 程度
工程 适应
性
得分 情况
10
பைடு நூலகம்
7.5
5
2.5
权 0.2 0.3 0.2 0.2 0.1
值
一、碎石化技术概述
改造技术
评价基本 得分
多锤头破 碎法
8.5
打裂压稳 破碎法
7.75
共振式破 碎法
6.5
冲击式破 碎法
一、碎石化技术概述
5.国内应用状况
• 我国的旧水泥混凝土路面破碎技术起步较晚，1995年首 次从南非引入了蓝派冲击压实设备。此后我国路面破碎技术 相继出现了打裂压稳和打碎压稳。直到2002年才从美国引入 MHB（多锤头破碎机）型路面破碎设备，该设备对水泥混凝土 路面的破碎则属于典型的碎石化工艺。由于起步晚，国内尚 缺乏相关的研究。国外的大量研究表明，打裂压稳并不能完 全消除反射裂缝，只能延缓其出现的时间。而碎石化则由于 其优异的破碎效果，能很好的防止反射裂缝的出现。
• 打裂压稳（Break and Seat）和打碎压稳（Crack and Seat）设备是国外 常用的水泥混凝土板块破碎设备，也都是通过重力势能工作，一般是 门架式设备，通过钢梁的下落达到破碎的目的。该技术可以延缓加铺 沥青混凝土面层反射裂缝的出现并充分利用原路面 的强度。
Badg门架式破碎机
一、碎石化技术概述
6.25
可以看出，在水泥混凝土路面碎石化技术的适用范围内 ，多锤头破碎技术的得分最高，为8.5分，效果良好。效 果最差的为冲击式破碎技术。因此，在同样的工程条件
下，旧水泥路面改造技术优先选用多锤头破碎技术。
一、碎石化技术概述
4.碎石化技术的主要优势
• (1) 碎石化后,可以直接做为新路面结构的基层或底基层。
如果旧水泥混凝土路面破碎后具有较高的强度，能够满足 承载力的要求，可以直接做为路面基层直接加铺路面层。 • （2）碎石化技术比传统技术可以减少直接成本10～20%， 可以减少间接成本50～80%，减少综合成本30～50%。
一、碎石化技术概述
• (2) 施工简便不必全封闭交通，改造周期短，综合造价低， 可延长路面使用寿命10年以上。施工时，对路面标高影响小， 对当地群众不会带来不便。 • (3) 可就地再生，环保无污染。有效利用了原有水泥混凝 土路面，避免因清除旧混凝土路面板而造成的环境污染。噪 声污染小，多锤头混凝土破碎机在破碎过程中冲击振动和噪 声较小，一般不会对附近居民产生太大影响。是旧水泥混凝 土路面翻新改造的理想办法；
一、碎石化技术概述
• 美国第85号州际公路(南加利福尼亚州内)的修复工程中采 用了碎石化技术，沥青罩面层的设计厚度为20cm，于1998 年施工。施工过程中，在正常的交通条件下沥青罩面层产 生了严重的车辙。后经调查发现，是由于下卧层失去了混 凝土板承担和分散荷载的作用，因而造成碎石化后的土基 强度变得更弱所引起。因此，进行碎石化前土基的强度很 重要。