水泥混凝土路面旧路改造方法探究

摘要：水泥混凝土路面旧路改造目前已经是城市改造过程中的一大课题，本文主要针对城市主干道水泥混凝土旧路改造的方法进行了阐述，力图寻找到适合我国国情的旧路改造方式方法。

关键字：旧水泥混凝土路面改造方法探究

Abstract: the cement concrete pavement old road reconstruction is now in the process of urban renewal a big problem, this paper mainly aimed at the city's main thoroughfares cement concrete old road reconstruction method were introduced, trying to find the suitable for China's national conditions of old road reconstruction methods.

Key word: old cement concrete pavement explore transformation method

中图分类号：U416.216 文献标识码：A 文章编号：

水泥混凝土路面病害产生原因综述

水泥混凝土路面目前是我国公路路面的主要形式，因其刚度、强度、维护等方面优势明显，在各等级道路中被普遍采用。

水泥混凝土路面在我国开始使用已有几十年历史，随着我国国民经济的不断发展，目前大部分路面由于设计承载能力等原因，已进入老龄化阶段，路面破损、使用品质下降等情况不断出现，超载、超速、地基处理不当等危害加剧了水泥路面的破损。

水泥混凝土路面因长期暴露大气中，气温周期性变化的影响对路面影响较大，旧水泥混凝土路面板会产生缩胀，并产生温度应力。旧水泥混凝土路面的应力在接缝处不连续，所以旧路面要承受其所产生的温度应力，特别是冬季气温较低时，水泥混凝土里面容易因接缝对应处的应力过大而产生开裂，形成所谓的温度型反射裂缝，从而加剧路面破损。水泥混凝土路面自身的脆性性质和体积敏感性，导致这种路面需设置各种接缝，所以其破损后进行修复相对困难。破损后的水泥混凝土路面不但影响了行车车速，更对行车安全带来了极大隐患。

旧水泥路的改造主要是利用不同的技术和处理方法，使旧水泥混凝土路面的病害不反映到改造后的路面上，确保作为基层的稳定性和一定的可利用强度。

水泥混凝土路面旧路改造方法简述

当前旧水泥混凝土路面进行改造的方法，主要采用在旧水泥混凝土路铺新的沥青，这种方法是对水泥路改造比较有效的方法，目前很多地区广泛的使用这种方法。旧水泥混凝土路面改造成沥青路面所要面对的问题是预防旧砼面板的温湿变形以及翘曲应力上传至沥青面层而引发的开裂，从而导致沥青路面的使用寿命缩短的情况。

针对旧水泥混凝土路面病害的处治技术目前主要有打裂压稳、碎石化和冲击压实三种。以下针对三种方法分别进行阐述：

1. 打裂压稳技术

打裂压稳技术是利用专用设备将水泥砼路面板破碎成一般不超过0.4~0.6平方米的紧密嵌挤的板块，稳定后作为新路的底基层或基层，以限制反射裂缝发生。主要方式是采用门式破碎机的破碎锤进行不断的升降冲击，以使冲击力量不断作用于施工路面。其门板式破碎锤能根据高度来获取不同力量的冲击力。众所周知水泥混凝土路面属于脆性材料，在破碎锤冲击力量影响下，水泥混凝土板块会发生断裂，通过调整机械速度可以控制锤头间距从而得到符合设计要求的板块。在确定打裂程序满足设计要求后，可以采用轮胎式压路机对破裂板块压稳，一些脱空板块因为支撑较弱而向下发生移动，与基层密贴在一起成为更加牢固的支撑。从而避免了水泥路面反射裂缝的出现。

打裂压稳技术可以延缓水泥路面反射裂缝的出现，并能充分利用原路面的强度，根据交通量和公路等级的不同，铺筑不同厚度的沥青混凝土面层。该技术具有破碎颗粒大，效率高、施工速度快、节约路面改造费用及环境保护的特点。同时也可通过调节门板式破碎机落锤的高度，进一步破碎水泥混凝土路面，达到彻底清除路面的要求。

2. 碎石化技术

碎石化技术是先把砼板进行破碎，达到比较小的尺寸后，形成相互嵌挤的碎石化结构，碎石化后结构层能够有效的吸收路面结构层应力，从而有效避免应力集中的现象，最大限度减少反射裂缝出现的可能性。这样，碎石化技术就解决了加铺沥青层反射裂缝的问题。

碎石化技术主要是将水泥混凝土路面破碎成一般小于38厘米混凝土块，用以限制新铺的热拌沥青（HMA）罩面上出现反射裂缝，并产生一个用与HMA罩面的均匀基层。碎石化技术是目前解决反射裂缝问题的较为有效的办法。且简便，周期短，综合造价底。碎石化技术将破碎后的路面可直接作基层或底基层，再铺新的面层，是旧水泥路面翻新改造的好办法。此种碎石化的优势在于是不必把破损的水泥面板进行打碎搬走，从而节约了部分路基材料和运输的成本，提高了工程的进度，也解决了包括丢弃水泥碎块等垃圾的产生环保问题。对交通通行影响较小，在施工时不需要全部封闭道理。

3. 冲击压实技术

一般情况下，旧水泥凝土路面的顶面弯沉值都比较小，损坏情况严重，特别是板底脱空较为严重，断板比较多的地段弯沉值就比较大且弯沉大的点比较多，对这种情况，利用冲击压实技术适宜。

冲击压路机是一种很好的压实机械，主要作业方式是冲击和滚动复合行为，冲击压路机的作业原理可以采用以下公式表示：

E=mgh

（注：E表示势能，m表示冲击压实机的总质量，h表示冲击压实机内外半径差值。）

对比冲击压路机和一般压路机的性能，可得出下表：

冲击压实机与普通压路机性能对比表

由表中数据可见冲击压路机的能力是普通压路机能力的五六倍。选择7-9km/h的速度进行冲压，效果较好。但这要求控制在标示的作业区进行内施工，根据情况进行选择套压或者是单道压实，以防止有错压和漏压等情况出现。在冲压过程中最好是有人观察沿线构造物，以防止出现其他突发的破坏现象。冲压过程中如下雨则应该停止作业并做好作业区的遮盖工作，以防止雨水渗人路床等。冲压结束后后续施工应立即跟上，可加铺水泥稳定碎石基层等，从而防止雨水渗人。

水泥混凝土路面旧路改造几种方法的对比

针对打裂压稳、碎石化和冲击压实三种旧水泥混凝土路面病害的处治技术对比如下：

打裂压稳技术所采用的破碎设备为门式剪刀破碎机，其门式冲击锤的重量在一般可在5t以上，宽度约有 214m宽，冲击锤根据需要提升到一定高度，下落所产生巨大的冲击力将会使旧砼路面横向打裂，再通过压路机碾压从而使旧路面产生纵裂，其最终效果是大部分的面板不规则的开裂，尺寸控制则可控制在0.4~0.6m范围内。缺点是整个面板的开裂情况并不是十分均匀。

碎石化技术采用多锤头破碎机以及Z型压路机进行施工，是目前解决反射裂缝问题的最有效方法。破碎并压实的混凝土路面是由破碎混凝土块组成的紧密结合、内部嵌挤、高密度的材料层，可以为HMA罩面提供利用原路结构层很高的结构强度。可以完全利用原路面的结构层，不用挖除，环保，无污染。施工迅速，质量检测简便。破碎后的混凝土块组成了紧密咬合嵌挤的材料层，并且在重力冲击作用下能够消除板底脱空，可以为加铺层提供很高的结构强度。总体造价较低。

冲击压实技术的工艺原理为通过牵引机车拖动非圆形压实轮形成一定的速度行走，通过压实轮的棱角和带肋钢筋从而达到对砼路面的高冲击压实及揉搓，而便促使砼路面出现断裂，然后达到稳固目的。可通过一定的压实遍数，使钢凸形轮使旧砼路面出现横向裂缝，并逐渐延伸出现纵向裂缝的效果，使旧砼板相互嵌挤形成路面结构层，可能最终破裂的尺寸并不是非常理想，对上覆沥青层的应力吸收效果也不是最佳尺寸，路面长时间使用会产生应力集中的现象等，延长的路面使用寿命时间不长等。

由此可见三种方法各有有缺点，笔者认为采取哪种方法主要要结合水泥路病害的实际情况，采取经济有效的方式方法进行处理，以达到节约资源，更加有效的进行旧水泥混凝土路改造的效果。

结语

随着我国社会经济的不断发展，城市道路及其周边旧水泥混凝土道路都需要进行改造设计，因此科学合理的利用旧水泥路，针对不同的破坏情况及道路现状，采用一种或者多种处理技术进行处理，不但有利于节约国家土地资源，保护生态环境，节约成本，更重要的是还可以取得了良好的社会效益。

参考文献

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注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。