廢舊水泥混凝土路面也是寶

2015/06/08 10:54 來(lái)源：中國(guó)公路網(wǎng)

目前，在我國(guó)公路路面鋪裝中，瀝青路面與水泥混凝土路面大約各占半壁江山，且其保有數(shù)量非常驚人。而對(duì)發(fā)生嚴(yán)重病害的水泥混凝土路面進(jìn)行處置和再生利用，符合綠色循環(huán)發(fā)展理念，值得推廣。......

目前，在我國(guó)公路路面鋪裝中，瀝青路面與水泥混凝土路面大約各占半壁江山，且其保有數(shù)量非常驚人。而對(duì)發(fā)生嚴(yán)重病害的水泥混凝土路面進(jìn)行處置和再生利用，符合綠色循環(huán)發(fā)展理念，值得推廣。

廢舊水泥混凝土路面再生利用應(yīng)考慮的問(wèn)題有：大中修或升級(jí)改造后的新路設(shè)計(jì)目標(biāo)是什么？原有路面結(jié)構(gòu)還有什么利用價(jià)值？廢舊水泥混凝土路面板是否還有利用價(jià)值？應(yīng)當(dāng)怎么利用？如何處理原有路面的病害，使其不影響新路的質(zhì)量？

一般地，水泥混凝土路面再生利用的工程程序是：舊路面的技術(shù)現(xiàn)狀檢測(cè)與評(píng)價(jià)，舊路面結(jié)構(gòu)層的利用價(jià)值評(píng)估，舊水泥混凝土板塊的利用價(jià)值評(píng)估，舊路面病害的處置技術(shù)及其對(duì)新路影響的預(yù)判，升級(jí)改造工程中老路加寬導(dǎo)致的新舊路面基層強(qiáng)度與穩(wěn)廢舊水泥混凝土路面也是寶文/同濟(jì)大學(xué)道路與交通工程教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室薛明上海瑞橋土木工程咨詢有限公司呂惠定性差異的處理及接縫處理技術(shù)。

廢舊水泥混凝土路面再生利用方法依據(jù)大中修或升級(jí)改造后的新路設(shè)計(jì)目標(biāo)以及原有路面狀況，廢舊水泥混凝土路面再生利用的可能方法有：

一是挖除重修，將已經(jīng)嚴(yán)重病害的水泥混凝土路面挖除、運(yùn)走，將基層稍事修整，在其上重新鋪筑新路面。采用這種傳統(tǒng)的方法，舊路的病害基本不會(huì)影響新修路面，但對(duì)挖除的路面板材料有一個(gè)運(yùn)輸、丟棄或再利用的問(wèn)題。

二是對(duì)舊路稍加處理，然后在其上直接加鋪瀝青混凝土罩面。這種方法最大的好處是充分利用了舊路的殘余價(jià)值，但是最大的問(wèn)題是原有路面病害對(duì)加鋪層的影響，尤其是原水泥混凝土板脫空及裂縫對(duì)加鋪層的影響，如果處理不好，會(huì)很快向上反射到加鋪層。

三是將原有水泥混凝土板打碎、壓穩(wěn)，將原有路面結(jié)構(gòu)層作為新路的墊層或下基層，在其上鋪筑新路的路面結(jié)構(gòu)層。

舊路面結(jié)構(gòu)層的再利用技術(shù)無(wú)論原有的水泥混凝土路面具有怎樣的病害，其結(jié)構(gòu)層以及組成結(jié)構(gòu)層的材料都有其殘余的利用價(jià)值，我們公路人的責(zé)任之一就是在公路養(yǎng)護(hù)、維修、改建過(guò)程中盡量利用原有公路的殘余價(jià)值，使其為新路服務(wù)。

瀝青混凝土薄層直接加鋪技術(shù)當(dāng)水泥混凝土路面產(chǎn)生病害后，對(duì)其做一些技術(shù)處理，然后直接鋪筑瀝青混凝土薄層，以迅速恢復(fù)路面的服務(wù)功能或迅速提高路面承載等級(jí)。

這種方法適用于下述路段：不允許局部封閉進(jìn)行維修工程（如機(jī)場(chǎng)跑道、重要的咽喉性大橋等）的重要路段；交通繁忙而無(wú)法局部封閉（立交主向、繁忙的城市道路等處）的重要路段；路面技術(shù)狀況比較完好的路段。

瀝青混凝土加鋪技術(shù)的施工程序如下：首先是對(duì)老路的檢測(cè)與評(píng)價(jià)：對(duì)瀝青混凝土加鋪層的最大威脅是舊路病害對(duì)加鋪層的影響，尤其是水泥混凝土板縫可能形成的反射裂縫的影響。水泥混凝土路面上瀝青加鋪層開(kāi)裂的主要原因有水泥混凝土板在外荷載作用下的垂直變形以及板體自身水平向的溫度變形。因此在做瀝青混凝土加鋪之前必須對(duì)老路進(jìn)行檢測(cè)，探明老路病害，分析其對(duì)加鋪層可能的影響。

其次是對(duì)老路局部病害進(jìn)行處置：填充板底脫空，減少不同位置的垂直變形差；維修路段排水設(shè)施；拆除或調(diào)換局部嚴(yán)重碎裂的板體；板縫處置以及局部找平。

最后是確定裂縫隔斷技術(shù)。目前較多采用的裂縫隔斷技術(shù)有設(shè)置瀝青+土工布隔斷層與瀝青應(yīng)力吸收層兩種。兩種隔斷技術(shù)均具有裂縫與水分的隔斷作用。

加鋪層瀝青混凝土與常規(guī)瀝青混凝土最大的區(qū)別在于加鋪層底面水泥混凝土板的剛度與模量均比加鋪的瀝青混凝土大，表面又比較光滑，在外荷載作用下更容易產(chǎn)生車轍、推移、壅包；如果加鋪層過(guò)薄，瀝青混合料中的粗集料又存在被壓路機(jī)壓碎的可能。

廢舊水泥混凝土路面的破碎壓穩(wěn)技術(shù)對(duì)已經(jīng)產(chǎn)生病害的水泥混凝土路面，另一種處理方法是將現(xiàn)有的普通硅酸鹽水泥混凝土路面敲裂，然后碾壓這些破裂的混凝土直到固定，將原剛性路面變?yōu)槿嵝曰A(chǔ)，并在其上鋪設(shè)符合當(dāng)?shù)亟煌ㄐ枨蟮娜嵝悦鎸印?

目前，國(guó)內(nèi)對(duì)舊水泥混凝土路面破碎化改造技術(shù)主要有沖擊碾壓、打裂壓穩(wěn)及碎石化這三種路面破碎改造技術(shù)。

沖擊碾壓技術(shù)：該技術(shù)采用的沖擊壓路機(jī)是一種具有高沖擊能量的壓實(shí)機(jī)械。它一改傳統(tǒng)的拖式光輪壓路機(jī)的圓形鋼輪為三角形或正方形，當(dāng)機(jī)器行走時(shí)，沖擊壓路機(jī)以每秒1.5次至2.2次的低頻率、連續(xù)周期性的高振幅撞擊力、直接沖擊破碎混凝土板面。沖擊路面產(chǎn)生的強(qiáng)烈沖擊波還可以向板下基層和土基傳播，對(duì)舊路基進(jìn)行補(bǔ)充壓實(shí)。

打裂－壓穩(wěn)技術(shù)：打裂可以在板塊中形成緊密的裂紋，從而以部分結(jié)構(gòu)性的損失來(lái)?yè)Q取傳荷能力的增強(qiáng)；另一方面，壓穩(wěn)則消除板下的脫空，恢復(fù)了基層對(duì)水泥混凝土板塊的支承作用。

碎石化技術(shù)：該技術(shù)是將水泥混凝土路面的面板，通過(guò)專用設(shè)備一次性破碎為碎塊柔性結(jié)構(gòu)，因破碎后其顆粒粒徑小，力學(xué)模式更趨向于級(jí)配碎石，因而將其命名為碎石化。

打裂－壓穩(wěn)是把舊的水泥混凝土板打成微裂的小塊，打裂的縫寬只是很小的裂縫，因此也叫“發(fā)裂”，將舊水泥板打成發(fā)裂后，接著就壓實(shí)，鋪一層瀝青混凝土整平層，然后噴上瀝青粘接層，再加鋪土工布，最后才鋪瀝青混凝土面層。

沖擊碾壓改建工藝與打裂－壓穩(wěn)工藝不同，沖擊碾壓具有沖擊能量大、影響深度深，對(duì)舊路基和基層具有補(bǔ)充壓實(shí)的作用等特點(diǎn)。因此沖擊碾壓后的舊水泥混凝土路面裂紋深度增加，板塊縮小，而且沖擊碾壓破碎后水泥混凝土路面出現(xiàn)豎向貫穿板厚的裂縫，相當(dāng)于將水泥板破碎成多個(gè)小的水泥巖塊。

碎石化改造技術(shù)通過(guò)對(duì)水泥混凝土路面進(jìn)行均勻的沖擊、破碎、壓實(shí)，在不同深度處形成不同尺寸的破碎，上部板塊破碎成粒徑更小的顆粒，而下面部分粒徑則較大，破碎后形成的裂紋不是豎向貫穿的，這樣水泥混凝土板塊碎裂后除表面局部厚度范圍（小于2c m）外，在其原位形成了裂而不碎的嵌擠效果。

在損失一部分結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和整體性的情況下，把水泥混凝土路面在溫度、濕度變化和荷載作用下的位移降低到瀝青混凝土面層可以允許的范圍內(nèi)，從而徹底解決了反射裂縫的發(fā)生。

處置方法的選擇廢舊水泥混凝土路面養(yǎng)護(hù)維修及升級(jí)改建中對(duì)老路面的處置方法有很多，各有可取之處，又各有應(yīng)用局限性，應(yīng)根據(jù)具體情況具體分析，選擇最佳處置方法。

對(duì)于那些具有一定數(shù)量水泥混凝土路面或水泥混凝土制品，且每年都有一定數(shù)量的報(bào)廢水泥混凝土需要處理的大城市，建議選擇合適地點(diǎn)建立廢舊水泥混凝土處理廠，集運(yùn)輸、儲(chǔ)存、破碎、篩分、拌和為一體，徹底解決水泥混凝土的再利用問(wèn)題。對(duì)于那些對(duì)路面標(biāo)高、路面重量有嚴(yán)格限制的路段，較適宜的處置方法是挖除重建。對(duì)于那些極端重要或交通繁忙不允許局部封閉，或路面技術(shù)狀況比較完好的路段，可以考慮采用瀝青混凝土薄層加鋪的方法。

破碎壓穩(wěn)技術(shù)可以充分利用原路面結(jié)構(gòu)層的殘余利用價(jià)值；充分消除原路面的病害，得到較為理想的攤鋪承載層，適合公路或城市遠(yuǎn)郊道路。