旧水泥混凝土路面再生利用的调研分析
开篇：润墨网以专业的文秘视角，为您筛选了一篇旧水泥混凝土路面再生利用的调研分析范文，如需获取更多写作素材，在线客服老师一对一协助。欢迎您的阅读与分享！
摘要：本文通过引入常规旧水泥混凝土路面典型病害，提出再生利用的方法，并结合工程案例及调研资料，着重对再生技术的合理应用和要点进行探讨。
关键词：水泥背混凝土路面再生利用调研分析
中图分类号：TU37 文献标识码：A 文章编号：
前言：
水泥混凝土路面因具备强度高、寿命长、取材方便、施工简单、性价比高等优点在早期道路建设中被大量采用，随着社会经济的不断发展，其扬尘、噪声、舒适度等方面的缺点逐渐被重视，但更致命的是路面破坏后，修复极其困难。在现阶段，常规采用的方法主要是“快速修补法”、 “换填法”等，然而或多或少存在着修复不彻底、使用年限短等问题，通常还会产生很多的建筑垃圾并消耗新建筑材料形成浪费，对交通和环境影响较大，由此大量水泥混凝土路面进行“白改黑”改造，而原有路面的处理成为工程成败的关键，与传统大挖大建相比，原位再生利用具有造价低、施工简便、节约建材、交通环境影响小等独特的优点。通过对已改造道路方法及效果的调研，对现阶段旧水泥混凝土路面再生利用进行分析总结。
旧水泥混凝土路面典型病害及评价
旧水泥混凝土路面经年使用，产生的典型病害主要为断板、裂缝、板角破碎、板底脱空、接缝传荷能力不足、接缝破坏六种。其评定采用现场人工调查上述病害的破坏情况、发展状况、位置等，计算总结为路面状况指数（PCI）、断板率（DBL）、板角弯沉和相对竖向位移四项主要评定指标，依据《公路水泥混凝土路面养护技术规范》（JTJ 073.1－2001）将路面质量评定为以下五个等级：
再生利用方法归纳：
现阶段对水泥混凝土路面再生利用，均基于反射裂缝机理的研究，国内外先后尝试各种方法及材料以防止或延缓反射裂缝，归纳起来可分为微修复加铺技术和破碎稳固技术两大类。
微修复加铺技术：
基于对旧水泥混凝土路面的调查分析及评定，针对相应病害采用换板、灌缝、注浆等方法，使加铺层获得稳定基础，但这种方法的措施是有限的，它对于温度型反射裂缝基本不起作用，也无法完全消除板块间的弯沉差异。
在上述研究的基础上，通过增加罩面厚度及加铺应力、应变吸收层成为补救措施。同济大学基于有限元的方法研究表明，每增加1cm沥青面层可减少底层弯沉5%左右，但超过18cm厚效果不再明显。因此，工程实际中多采用增设应力、应变吸收减缓夹层与加铺罩面相结合的方法，夹层采用的主要类型有橡胶沥青应力吸收夹层（SAMI）、土工织物、土工格栅、开级配沥青碎石、水泥稳定碎石及级配碎石等，罩面厚度10—18cm。
破碎稳固技术
破碎稳固技术指在改造过程中，利用专用设备将旧水泥混凝土路面打碎、压稳后再加铺沥青混凝土面层的一种技术，这种方法可大大降低温度变化时收缩位移，降低加铺层拉应力，修复脱空现象，彻底解决反射裂缝问题，具有经济、实用、高效的特点。具前此项技术主要有三种：
冲击压实技术:主要采用多边型形等重型压路机反复冲击路面，直至破损至50cm大小的网状碎块，并采用30—50t的轮胎压路机碾压3—5遍，然后加铺夹层及面层。在破碎板块的同时，有效消除脱空和加固地基，比较适用于路面状况较差且存在软弱地基的情况。国内的已有大量的冲击压路机服役，但主要应用于土基的夯实。
打裂压稳技术：利用大吨位（5t以上）门刀式冲击锺将旧水泥混凝土路面横向打裂，经压实后加铺夹层、面层的技术。要求75%以上面板不规则开裂，形成0.4—0.6m2的网状裂纹，与冲击压实不同的是打裂压稳必须一次成型，具有施工高效简单的特点。
碎石化技术：在冲击压实和打裂压稳的基础上发展形成更为彻底的水泥混凝土面板破碎技术，其目的是将面板较为均匀的破碎成为10—20cm的颗粒，经压实后形成柔性基层，从而可以从根本上解决加铺层反射裂缝的问题。主要设备有两种：多锤头破碎机（MHB）和共振式破碎机（RM），并辅以Z形压路机进行补充破碎和压实稳固。多锤头破碎机由两部分组成，前半部分为动力系统，后半部分为破碎系统共8对质量不等的锤头。它具有一次全宽破碎4m的能力，设备工作速度一般为单车道1.2—1.6km/d。共振式破碎机是通过对旧水泥混凝土路面施加高频率低振幅的冲击能量使之共振而导致其破碎的方法，具有施工影响小、破碎充分、施工效率较高等优点。Z形压路机单钢轮振动压路机，钢轮外包Z形钢箍，在压实过程中一方面可以增加对破碎水泥块的压力，使其进一步碎化；另一方面可以防止水泥碎块在碾压过程中发生位移，增加压实稳固效果。
工程案例调查：
案例一：德国海尔布隆市采用微修复基层加铺SAMI夹层和4cm沥青碎石面层，受重车较多和天气影响，反射裂缝较多。
案例二：江苏常武路采用微修复基层加铺SAMI夹层和12cm沥青混凝土面层，使用一年时间内反射裂缝较少。
案例三：浙江宁波甬余线，采用微修复技术，加铺25cm二灰碎石基层和10cm沥青混凝土面层，使用两年后，路况较好。
案例四：广东省S118线采用IMPACTOR2000冲击压实旧水泥混凝土路面10—15遍，碎块大小为50—100cm，全线平均下沉8.4cm，弯沉改善明显。
案例五：仙居县S35临石线采用门刀式打裂压稳处理后，面板裂纹细微，对基底脱空处理不足，辅助以基底注浆，面层加厚等方法，效果良好。
案例六：上海金山大道采用多锤头破碎机和共振式破碎机相结进行路面再生，多锤头破碎机使用效率高，但是振动力较大，对路面以下设施用邻近建筑影响大，共振式破碎机国内引进较少，多选择租用美国RIM公司设备，费用较高。经Z形压路机压实后测定再生基层顶面模量均值约673MPa,约为级配碎石的4倍，具备足够的承载能力，加铺改建完成后无明显反射裂缝产生。
总结分析：
通过对上述旧水泥混凝土路面再生技术的研究，并结合已建成工程的调查分析，从技术特点、适用条件、关键要点、改造效果、经济效益、环境效益几个方面进行总结分析。
微修复加铺技术保留了原有水泥混凝土路面的强度，对少量病害进行针对性修复，对原路面要求高较高，通常适用于PCI＞80、DBL≤10%、相对竖向位移＜0.06mm的路面，由于基层无法改善反射裂缝的产生，需通过增加夹层和增厚面层的方法进行改善，也仅能起到一定程度延缓作用。虽建设期投入较少，但使用年限短、维护频繁的缺点，综合经济效益差。
冲击压实施工简单，但因多边形冲击压路机施工过种中冲击力大、次数多，要求地下管线、涵洞埋深＞2m，道路外侧建筑距离＞15m，环境影响大，对路基原有强度影响较大，压实完成后需进行弯沉测试并拟定相应补强措施。可大幅改善反射裂缝的产生，是比较经济的再生技术。
门刀式打裂压稳可一次成型，施工效率高，通常适用于10%≤DBL≤15%，相对竖向位移＜0.1mm的旧路改造，施工过种中冲击力虽然没有冲击压实大，但同样会对基层、路基及其它构造物产生影响。路基强度方面优于冲击压实，防反射裂缝能力略低。经济效益明显。
碎石化技术能广泛的适用于旧水泥混凝土路面的再生利手，尤其在DBL≥15%，相对竖向位移＞0.1mm的旧路改造，可彻底改善反射裂缝的产生，是理想的水泥混凝土路面再生技术。MHB类破碎机对环境影响较小，但仍有一定的振动。RPB类破碎机具有效率高、振动小，优点明显，但因在工程中应用尚不多见，设备普及率低，成本较高。
结论：
旧水泥混凝土路面再生利用改变了原始大挖大建的改造模式，具有节约资源和费用，减少建筑垃圾的明显效用。
微修复加铺技术简化了施工工艺，节约了建设成本，但无法从根本上解决反射裂缝的产生，使用寿命身短，从长远效益来看不值得推荐，需进行综合评估后慎重选择。
破碎稳固技术能有效防止反射裂缝的产生，是目前工程技术上最合理的再生技术，但是因施工设备的差异，在环境影响和建设成本方面需综合评估。
参考文献：
《公路水泥混凝土路面养护技术规范》（JTJ 073.1－2001）；
同济大学.旧水泥混凝土碎石化路面结构研究[R].2006；
张中跃.水泥路面损坏分析及养护研究[D].2005；
上海公路管理处，同济大学.水泥路面共振碎石化加铺技术与研究[R].2008；