简谈市政公路水泥混凝土路面再生工艺

孟 鹏

陕西建工机械施工集团有限公司，陕西西安 710000

现阶段汽车保有量大增再加上各类超载现象的产生，导致公路水泥混凝土路面相交于以往更容易发生损坏，这就催生了对损坏后的混凝土路面进行重新再生利用的工艺技术，该技术的出现不但降低了公路修建成本，同时还解决了废水泥料堆放问题、减少了矿产资源的消耗，对环境起到了有效的保护。对损坏后的混凝土路面进行重新再生利用的工艺技术包括了集中破碎再生加工、共振粉碎再生工艺、多锤头碎石化再生过程、冲击压裂再生工艺和板式打裂压稳再生等混凝土路面再生利用工艺，各项工艺的利用原理、适用范围、实施价值都各不相同，所以，要结合施工情况和现场环境选择合适的工艺技术。

1 市政公路水泥混凝土路面常用的再生利用工艺形式与特点

1.1 工艺形式

公路水泥混凝土路面再生利用技术是基于节能减排、保护环境、提高利用废弃物料、节约矿产资源、降低公路建设成本的目的对废旧水泥混凝土路面的公路改建工艺，主要包括：多锤头破碎化再工艺、固定点集中粉碎再生利用工艺、冲击压裂再生工艺、板式打裂压稳再生工艺、共振粉碎再生工艺五种形式[1]。

1.2 主要特点

（1） 多种方式全面解决了混凝土路面铺设沥青层后的反射裂缝问题，改善了路面性能相关参数要注意有敏感建筑、净空限制的条件，减少对周围人居环境的影响。

（2） 对混凝土路面再生利用能够达到就地取材的目的，同时其处理方法相较于其他处理方式整体成本是降低的，需要根据现场工作环境选择合适的混凝土路面再生利用工艺，以便提高工程建设效率。

（3） 各种混凝土路面再生利用的工艺产生，提高了公路混凝土路面的施工效率，缩短了工期，减少了对交通线路的影响，带来了很好社会效益[2]。

（4） 碎化的混凝土路面就地使用节约了能源，保护了环境，减少弃方的出现，减少了对各类矿产资源的消耗。

2 混凝土碎石化处理

混凝土碎石化后这些碎石主要作为碎石垫层和水稳底基层材料来进行使用，具体的混凝土碎石化处理方式如下：

2.1 混凝土碎石化处理原理

计算表明混凝土路面破碎后，路面的有效模量、反射裂缝可能性与结构破坏程度成反比关系，混凝土碎石化处理的主要目标是将路面冲击、破碎、压实，充分降低原有面板尺寸，减少反射裂缝温度应力，虽然施工过程中会造成部分强度、整体性的丧失，但降低了面板在温度、湿度变化、荷载作用下的位移，延缓反射裂缝的出现，并且载冲击压实作用下，碎块间会形成集料嵌锁现象，能够保留混凝土面板的部分强度，为沥青混凝土面层提供基础支持。

2.2 混凝土碎石化处理适用的情况

可以进行混凝土碎石化处理的路面应具备以下几个条件：混凝土功能性面层存在反射裂缝、角隅破坏、错台、翻浆等大量问题；路面板开裂面积占总面积≥25%，路面需修补部分占据了总面积的10%以上；存在冻胀开裂、碱集料反应的混凝土问题路面；地下水水位较低、路基当中无积水，并且没有湿度较大的湿黏土或泥砂的黏土区域；可以承受破碎造成影响的区域；路基材料损毁严重的情况；相较于其他方案碎石化有比较明显的优势[3]。

2.3 混凝土碎石化处理方法

采用多锤头碎石化 （MHB） 方式处理公路水泥混凝土路面的常见流程是：①移除原有罩面层并设置相应的排水系统；②对特殊路段进行处理，标记路面构造物；③设置相应的现场测量控制点并采取交通管制措施；④对公路水泥混凝土路面进行破碎；⑤修复路面软弱基层及路基，并清除废弃的现场材料；⑥碾压破碎过的混凝土路面；⑦处理与非破碎段的接缝处位置；⑧进行透层或封层施工；⑨根据工程要求进行沥青混合料摊铺。

2.3.1 混凝土路面碎石化前准备工作

在水泥混凝土路面碎石化前要对路面构造物进行相应标记，并采取一定的保护措施予以处理，正式施工前要对构造物资料进行调查，确保其不会因施工造成损毁，主要注意以下几个方面：

（1） 对于埋深超过1m的构造物，一般不会在施工中出现损毁；埋深处于0.5～1m的构造物会在碎石化过程中受到一定影响，可以采用轻度打裂的方式进行处理，如：降低锤头高度、增加锤击次数、缩小锤击间距等方式；埋深不足0.5m的，要避免采用压破碎的方式进行处理，同时要避开构造物端线外侧3m范围内的压域。

（2） 施工过程中，对于路肩10m范围内的建筑物不容易受到路面碎石化处理的影响，这种情况下，路面可以正常进行破碎施工；对于路肩5～10m范围内的建筑物会在碎石化过程中受到一定影响，可以采用轻度打裂的方式进行处理，如：降低锤头高度、增加锤击次数、缩小锤击间距等方式；对于路肩5m范围内的建筑物，禁止采用破碎方式进行施工。

（3） 对于埋深不同的构筑物，如：房屋、管线等，需要采用不同标识系统进行标记，确保标注清晰，用于确保破碎区域范围显著，保证施工安全；对于上跨构造物，要在施工前进行精确测量，确保后续施工罩面后净空和罩面厚度等参数满足施工要求[4]。

（4） 在施工前相关人员必须认真熟悉施工图纸、施工区域的现场情况，并对相应的下承层根据工程设计要求进行验收，同时要对施工人员进行全面技术、操作、安全、质量交底与培训，确保工程质量、安全工作。在培训完成后，要及时进行施工放样，依据设计的再生混合料配合比、生产配合比进行确定、验证工作，主要包括二次筛分后的各料仓取样并进行筛分试验，确定各料仓的材料比例，及时根据各混合料含水率调整进料比例，然后取目标配合比设计最佳水泥用量进行无侧限抗压试验，确定生产配合比最佳水泥用量，依此标准进行再生混合料拌合、摊铺试验，结合试验结果对生产配合比再次进行调整，最终确定实际配合比。

2.3.2 混凝土路面碎石化试验工作

旧水泥混凝土路面破碎质量受各种因素影响，在大规模破碎化施工之前必须先进行试验性的小范围破碎，根据公路工程规模设置相应的试验标段，通过试破碎调配人员、设备、资源，不能够对施工组织措施进行检验，以便满足现场施工要求；同时施工过程中为确保路面破碎满足施工要求，可以在试验区段中随机选择两个独立位置分别开挖至基层，在全深度范围内检查路面碎石化后颗粒的粒径分布情况，若未能达到相应标准，必须对设备参数进行有效调整，并记录备查。通过试验标段检验前期设计的破碎粒径和强度是否满足路面再生需求，在路表碎石化后，要确保其形成鳞片状，只有这种状态才能满足施工规定需要，并认真记录此时相关的破碎参数，同时实际施工过程中应根据混凝土路面状况动态调整破碎相关参数。

2.3.3 多锤头碎石化 （MHB） 破碎工作

具体破碎施工过程中，路面先破碎两侧，再破碎中部，路肩破碎时要适当降低锤头，缩短落锤间距，保证破碎效果的同时避免过度碎石化；实际施工期间，设备速度、落锤高度、落锤频率要进行灵活调整，尽量确保破碎均匀，部分特殊路段，要先打裂再破碎，确保碎石化达到预期成效，否则就要重新确定破碎相关参数。2.3.4 软土基层的处理

公路工程施工期间，部分软土基层应开挖回填，先对水泥混凝土路面进行碎石化，使用压路设备进行碾压找出存在软土基层的板块后挖除，对其下软土基层进行开挖，采用素砼回填至水泥板底面高程，然后采用水稳碎石回填至水泥板顶面标高，再进行适当的摊铺、压实。

2.3.5 凹处填缝料及外露钢筋的处理

表面小面积凹处在压实前可以用密级配碎石回填，松散的填缝料、胀缝材料、暴露在外的加强钢筋等进行清理，并根据现场状况以级配碎石进行填充，处理完成后，压实。扁平颗粒要进一步破碎，并稳固下层块料，为新铺筑面层提供平整表面，路面综合强度过高或过低的区段要避免过度压实，以防造成表面粒径过小或将碎石化层压入基层。

2.3.6 乳化沥青透层、破碎路段边缘处理

采用慢裂改性乳化沥青做透层，可使表面较松散的粒料有一定的结合力，同时具有一定的防水性能，碎石化和非碎石化混凝土路面接缝处设置高性能聚酯布等过渡措施。

3 结语

我国环境状况已经恶化到亟待解决的地步，所以要注重对各类再生工艺的研究和利用，随着国民经济的发展，道路交通还会有更大的发展，所以，我们要认真对待公路水泥混凝土路面再生工艺，以达到为我们环境更好服务的目的。

[1] 贺杰，余龙，李志义.旧水泥混凝土路面再生利用的工艺和设备[J]. 工程机械与维修，2004（10）：18.

[2] 王博铭，张璠，王志文，等.旧路面水泥混凝土再生集料在公路基层中的应用[J]. 交通标准化，2009（ 11）：159.

[3] 孟凡成，赵永刚. 公路沥青路面施工质量控制措施[J]. 中小企业管理与科技（ 中旬刊），2014（ 6）：158.

[4] 金斌，金永生，罗惟良，等. 浅谈公路工程沥青路面施工技术和质量控制[J]. 科技与企业，2013（ 18）：180.