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1、目录、乙, 一、刖己1二、旧路面的破损分析2三、旧路面常用的处理方法3四、旧水泥路面破碎及再生利用技术方案 4五、旧水泥路面效益分析7六、应用案例8一、前言水泥混凝土路面具有强度高、刚度大、荷载扩散能力强、稳定性好等特点， 与沥青路面相比，具施工简单、取材方便、性价比高。因此，在我国高等级公路、 干线公路，尤其是地方道路得到广泛应用，但其致命弱点是损坏后修复困难。由 于路基、路面受力体系的特殊性，传统的修补方法或加铺技术已不能很好的解决 旧路面面临的负责结构问题。在 路面维修处理中，往往投入大、成效小，存在环 境影响、交通干扰、工效低、经济性差和社会影响大等严重问题。旧水泥混凝土路面破碎和再生
2、利用技术汇集了交通运输部重点科研项目水 泥混凝土路面再生利用关键技术研究的最新研究成果，自主研发了多锤头和门 板式破碎设备，为解决水泥混凝土路面复杂的结构和受力问题提供有效的技术手 段。日典型病害图例及说明断板：水泥混凝土路面在施工养生期或正常使用过程中在无切缝处产生裂缝，经发展使整块混凝土板块断裂形成两块或两块以上不规则的现象。纵缝：路面沿着公路纵向产生裂缝的现象。角损：路面面板边角处损坏的现象。错台：面板接缝处相邻两块板垂直高差在8mm以上出现的竖向相对位移的 现象。,沉降：路面连续数块板下沉，低于相邻路面板平面的，深度在3cm以上的下沉。网裂：路面表面产生纵横交错呈网状的较小裂缝。脱空：
3、基层材料形成泥浆从接缝处或板边缘挤出，板底出现脱空的现象剥蚀：路面由于车辆碾压、风化、侵蚀等原因使面板剥落的现象。日路面破损后的影响路面平整度降低，影响行车舒适性；消弱公路整体强度，诱发其它病害；面板渗水，导致路基毁损，缩短公路使用寿命；路面坑洼不平，影响车辆操纵稳定性和行车安全。二、旧路面的破损分析旧路面的破损类型主要有：面板破碎、裂缝类；变形类；接缝损坏类；表面 损坏类。其中多是由水泥混凝土面板和路基特性引起的。水泥混凝土面板破裂或 断裂的主要是早期干缩裂缝和后期温胀、荷载等应力作用导致的疲劳或拉裂破损 不断延伸所致。日干缩与早期裂缝的关系由于水泥稳定特性，在早期（养生期）水泥强度随着时间
4、延长而逐渐增加， 到28天后达到最大。而收缩张拉应力则快速增长并很快达到最大。一般来说， 水泥混凝土面板干缩裂缝主要产生在养生期间，而面板后期裂缝主要是温度变化 和荷载作用所引起的裂缝。日温胀与面板裂缝的关系面板受温度变化会产生热胀冷缩，相邻板与路基间会产生不同步的位移和应 力作用，受变形空间和应力集中的影响可导致面板的拉裂或隆起。当温度降低所引起的拉应力超过水泥板抗拉强度时，则导致裂纹产生。当温度升高引起的膨胀 变形超过伸缩缝允许，则可能导致面板隆起脱空。日超载与面板破损的关系路面在车辆荷载下受多重应力作用，当路面在允许荷载反复作用下，具有抗 疲劳破坏的能力。当荷载超过允许时，会加速路面开裂
5、损坏根据国内外对公路寿命与轴载的关系研究表明，道路设施破坏与轴载荷成指 数关系，且与道路结构强度有关，道路弹性模量越大，超载对其影响越大。三、旧路面常用的处理方法与沥青路面相比，水泥混凝土路面的修复比较困难，常用的方法包括“路面 快速修补法”、“局部挖除补强法”、“直接加铺罩面法”和“挖除换填法”等。日路面快速修补法该方法利用快凝材料对路面破损部位进行局部快速修 补，适用于局部破损或表面损坏的修理。主要方法包括浇 筑修补法、灌缝密封法、压浆灌注法、板下封堵法等。其 特点是一次性造价低，但是由于强度和模量与原结构不同， 易产生局部跳车和病害，所以适应临时性养护需要。日局部挖除补强法该方法主要是针
6、对部分水泥板断裂而采用的补救措 施，该方法是将破损的水泥板挖除，处理基层后，重新铺 筑水泥面板。其特点是适用局部修理，整体效果差、寿命 短。日直接加铺罩面法该方法为路面“白”改“黑”的方法之一，它是将原 有水泥路面经过局部处理（纵、横缝封填、沉陷、错台等 处理）作为基层，喷洒粘层油后直接加铺沥青混凝土上面 层。特点是加铺速度快，基层强度高，整体效果好。缺点 是裂缝反射快，使用寿命短，一般2-3年即发生病害。日挖除换填法该方法是将旧水泥路面破碎成块状后拆除丢弃，或将 拆除块破碎重新利用，制作底基层，然后重新加铺面层。 该方法改造较为彻底，但对交通干扰大、工效低、环境污 染大、造价高。常用方法的优
7、缺点比较方法名称适应条件优点缺点路面快速修补法局部或表向损坏一次性造价低改造不彻底局部挖除补强法局部断板适用性强整体效果差，寿命短直接加铺罩面法整体轻、中度破损速度快，整体效果好裂缝反射快，寿命短挖除换填法整体重度破损改造彻底交通干扰、污染大、效率低四、旧水泥路面破碎及再生利用技术方案要彻底解决旧水泥路面问题，最有效的方法之一就是完成路面结构的改造， 即变“白色路面”为“黑色路面”。在白色路面黑色化过程中必须解决以下三个 问题：路基层的稳定性；防裂缝反射；新铺结构层间弹性模量的合理匹配。 本资料提供的旧水泥混凝土路面的破碎方法和再生利用技术，为水泥混凝土路面 的改造提供了更为简便、高效、环保、
8、可靠、经济而又有效的手段。1、锤式破碎法锤式破碎技术也叫多锤头碎石化技术，它是采用多个重锤反复冲击打碎面板， 将路面分层打裂成大小均匀的块径。这种技术破碎后的路面，可形成上面层粒径图4-1多锤头破碎机旧路面情况破碎后情况破碎施工情况Z型压稳及成型较小，中面层粒径稍粗，底层粒径较大的嵌挤结构。就 地破碎，工艺简单，一次成型，完成破碎后通过Z形压 路机压稳，形成平整、稳定的基层结构。路面通过破碎 和冲击压实后既能满足基层强度要求，又可消除反射裂 缝，为新铺面层提供了理想的基层结构。破碎机见图 4-1。3锤式碎石化施工工艺流程2、板式破碎法板式破碎技术也称门板式破碎技术，它是采用门板式重锤将水泥面板
9、打裂成不规则的方块，经胶轮压路机压稳后形成块状嵌挤状态. 通过调整破碎间隙控制块状尺寸大小。该破碎法工艺简 单，一次成型，压稳后的路面作为路基稳固坚实，既能 满足基层强度，又可消除反射裂缝，破碎后的路面根据 弯沉值和模量指标，设计合理的面层加铺结构。破碎机图4-2 板式破碎机见图4-2旧路面情况破碎施工情况破碎后情况胶轮压路机压稳目板式碎石化施工工艺流程试破碎 k打裂检查 确定打裂压稳工艺1打裂压路机压实 撒布透层油沥青混凝土加铺层的施工3、路面再生利用技术方案破碎后的路面材料作为结构层材料再利用是技术方案的关键点，并且将弯沉 值作为路基强度的控制指标，根据需要也可采用换算弹性模量来作设计控制
10、。破 碎后的弯沉值可采用承载板试验测定。如图4-5所示。依据现行的水泥混凝土设计原理，把碎石化后的水泥路面看做碎石结构计 算，但是目前采用的是锤式碎石化机械，它能把水泥混凝土的结构破碎成三层式粒径，既表面层最大尺寸小于7.5cm、中间层最大尺寸小于22.5cm、底部层最大 尺寸小于37.5cm的下大上小嵌挤结构，有利整体结构稳定。因此，设计弯沉值 与实测弯沉值不吻合，建议实测弯沉值不宜大于70。交通流量道路等级 iT 设备选型旧路检查评价 V 推荐改造方案 + 结构设计 + 流程设计 卜 实验路段 亦 改造施工i 4工艺选择JT n图4-5路面碎石化工艺流程示意图五、旧水泥路面破碎效益分析旧水
11、泥路面破碎方案依据循环经济理论，采用机械施工方法，将旧水泥混凝 土路面就地破碎并再生利用。既解决了传统旧水泥路改造中的交通困扰、环境污 染、资源浪费、高成本、低效率等缺陷，又解决了水泥路改造后容易出现反射裂 缝的技术问题，施工工艺简单、操作方便。图5-2各方案性能价格比比较生生毂:口其阱裾少口卜用f料、为，kL/3)口沏育行的( lOOt/Ksi口段位后梗川寿命 门之年与传统方法比较(按二级公路改造测算)，采用三种不同方案均可获得比较 好的技术经济效果。详见图5-1、5-2、表5-1所示。图5-1各方案资源节约和改造后寿命比较水泥面板改造技术经济性能分析表5-1方法 内容挖除重建法直接加铺法锤
12、式碎石化破碎发 RC1打裂压稳破碎法 RC2反射裂缝完全解决不能解决完全解决基本解决路基形势柔性刚性柔性刚性偏柔性路基处理新铺利用利用利用废料减少（t/Km）0520052005200石料节约（t/Km）0100030003500沥青节约（t/Km）050150175工期快慢（）100%18%20%30%对交通影响（）100%35%30%20%使用寿命（年）153128成本比例100%66%75%70%性价比指数1.01.25.85.0综合分析，RC1碎石化和RC2打裂压稳方案性价比指数最高，RC2000方案不 仅能减少废料丢弃，降低环境污染，节约石料和沥青，还能缩短工期，降低工程 成本六、应
13、用实例本项目结合交通运输部西部重点科研项目，通过引进消化吸收国外先进技 术，研发完成锤式破碎机和板式破碎机设备。旧水泥混凝土路面破碎及再生利用 工艺，已逐步推广和应用到各省的路网水泥混凝土路面改造中（见附表）。部分案例图片广东省新丰县G105线改造，碎石化省道S205江油-大康水泥路打裂破碎，板式破碎湖北G105国道，采用板式破碎技术广西G324国道，采用碎石化技术黑龙江哈同高速，采用板式破碎技术广西G304国道，采用碎石化技术河南G106国道，采用板式破碎技术山东G104国道，采用碎石化技术附表（不完全统计）2006 年2009 年广东省-广东揭阳G206旧水泥路面破碎工程东 .东省一东新丰
14、县 G105线水泥路面破碎泸永路水泥路改造项目（A、B段）G108线罗江至成都界灾后重建工程施工J广西 平果至白色碎石化S202水泥混凝土路面改造工程2007 年四川灾后重建大件路德阳段四川省-映日路旧水泥路碎石化破碎工程川西环线什那段水泥路破碎山西晋中水泥路破碎三期国道210旧水泥路面碎石化工程（试验段）四川省一成都至绵阳水泥路改造安徽省S105巢湖至乌江段公路改建碎石化河北省-水泥混凝土路面多锤头碎石化技术应用研究S107汉宜线十里铺段水泥路破碎陕西省-309省道旧水泥混凝土路面破碎工湖南省娄底双峰G320水泥路面破碎四川省-雅安水泥混凝土路面碎石化技术研究湖南省长益高速旧水泥混凝土路面破
15、碎工程黑龙江省绥化市绥北路水泥混凝土路面破碎G316随县段旧水泥混凝土路面破碎工程平果至白色二级公路路面改造（二期）工程改湖北省S107G梦段）旧水泥混凝土路面广西省-水泥混凝土路面碎石化应用技术研究G316随州段水泥路改造工程2008 年.东清连一级路改造碎石化项目省道S205江油-大康水泥路打裂破碎湖北省S212随州段旧水泥混凝土路面再生省道S105桂溪-牛角娅水泥路破碎项目陕西汉中G108旧水泥混凝土路面破碎工程湖南衡阳常临市X078线破碎工程浙江衢州320国道碎石化施工湖南省衡阳市S315线水泥混凝土路面破碎204国道江苏阜宁段水泥路面改造工程桂林（兴安）323线水泥路面改造G204大
16、中修工程浦南段旧水泥混凝土路面国道323水泥混凝土路面破碎204国道改扩建工程旧水泥混凝土路面破碎国道323桂林段水泥混凝土路面破碎通山县水泥厂至柏树F段旧水泥路面破碎工程旧水泥混凝土路面再生利用技术研究与应用示范平白改造尾工工程2010 年广西国道323桂林段水泥路面破碎绵阳水泥路改造（绵三）西藤县水泥路卸破碎工程秀茶路A标水泥路打裂技术服务项目贵州毕节段水泥混凝土路面破碎工程宜宾国省干线公路路面破碎A、B、C、E、F标贵遵高等级公路沙文互通立交水泥路破碎自贡市S305线富顺段路面大修 C、D标四川省雅安市芦山县水泥混凝土路面破碎工程应城市S107汉宜线碎石化施工重庆市永师路S109旧水泥混凝土路面破碎天门市汉宜、荷沙、皂毛线碎石化施工重庆市永铜路S417旧水泥混凝土路面破碎湖北省316国道十堰段旧水泥混凝土路面破国道G324线罗梅公路路面大修工程第 C合孝感S107、G107旧水泥混凝土路面破广东G324线云浮市冲花至罗城段路面大修贵州S208水泥碎路面破碎工程国道324线云罗公路路面大修湖南娄底双峰G320水泥路破碎三期G206线/S335路面大修工程湖北318国道路面大修工程G323线南雄市区路段大修工程项目湖南双峰G320旧水泥路破碎二期316国道谷城段大修工程水泥路破碎广西平果水泥混凝土路面破碎大纳公路水泥混凝土路面破碎
水泥混凝土路面再生利用技术(多锤头破碎)
