旧水泥混凝土路面碎石化技术的应用

浅谈旧水泥混凝土路面碎石化技术的应用摘要：结合绵竹市二环路改造工程及张家港市镇山西路改造工程的工程实践，浅述碎石化技术的使用特点，施工工艺及使用效果，提供碎石化施工技术的参考实例。

旧水泥砼路面碎石化是旧水泥混凝土路面大修或改造的重要技术之一。旧水泥混凝土路面碎石化技术是将水泥混凝土路面通过专用的破碎机一次性破碎为碎块的柔性结构，因破碎后其颗粒粒径小、力学模式更趋向于级配碎石，这种结构不仅具有一定的承载力，而且具有有效防止或限制反射裂缝的发生、发展的作用，此种施工工艺最大优点是不必把破损的水泥混凝土面板打碎运走，节约了路基材料及运输成本，提高了工程进度，并且降低了工程费用，同时，也解决了丢弃水泥混凝土碎石块垃圾的环保问题。我公司在绵竹市二环路改造工程及张家港市镇山西路改造工程中采用了该技术，取得了预期的效果。

一、碎石化技术的主要优势及特点

1.1主要优势

旧水泥混凝土路面碎石化技术使路面结构降低到一定程度，同时能够有效地防止反射裂缝的发生，碎石化后的水泥混凝土碎块可直接作为新路面结构的基层或垫层，如果旧水泥混凝土路面碎石化仍具有较高的强度，能够满足道路承载需求，则可直接作为路面基层在其上加铺路面面层。

1.2 主要特点

①碎石化能使原水泥混凝土路面板块在平面强度上分布均匀；

②碎石化后仍能保留原水泥混凝土路面的一定强度；

③碎石化后可以消除水泥混凝土路面病害；

④碎石化后的粒径合理，不会产生应力集中现象。

碎石化技术专用设备及特点

实施碎石化的主要设备为多锤头破碎机和Z型压路机。

1、多锤头水泥路面破碎机

多锤头水泥路面破碎机是山东公路机械厂生产的自行式破碎设备，设备后部平均配备两排成对锤头，这样在设备全宽范围内可以连续破碎，锤头的提升高度在油缸行程范围内可独立调节，该破碎机具备一次破碎4米车道的能力。

2、Z纹振动压路机

yz18a Z形压路机是一种振动式钢轮压路机，携带专门加工的钢箍通过螺栓固定在振动钢轮表面，它用于破碎水泥混凝土路面后的表层补充破碎。在振动模式下运作时压路机的总重不小于10吨，可以压稳碎石化后的路面，为铺提供一个平整的表面。

二、碎石化的施工

1、准备工作

(1)清除存在的沥青砼面层，防止降低破碎机械的工作效果；

(2)构造物的调查与标记，避免碎石化施工对重要构造物构成危害；

(3)软弱地段调查与修复，破碎前，对于路基和基层失稳路段要进行调查和换填处理；

(4)交通管制，碎石化后的路面在没有加铺面层之前上不允许开放交通；

(5)扬尘控制，在破碎前用洒水车在需要破碎的车道上洒水，控制施工中的扬尘现象。

2、碎石化施工

（1）破碎参数的选定

旧水泥混凝土路面破碎质量主要受破碎机械自身参数设置、破碎顺序、破碎施工方向以及不同基层强度、刚度条件对破碎机械调整要求等的影响，这些因素均对旧水泥混凝土路面的破碎程度、粒径大小排列、形成的破碎面方向、破碎深度等产生影响。因此，在正式的大规模破碎化施工前有必要进行试破碎，即设置试验段，通过试验段的试破碎进行破碎机械参数的调试和施工组织措施，以达到规定的粒径和强度要求。

根据经验，取落锤高度为1.1~1.2m，落锤间距为8~10cm，逐级调整破碎参数对路面进行破碎，目测破碎效果，当碎石化后的路表呈鳞片状时，表明碎石化的效果能够满足规定的要求，记录此时

采用的破碎参数。通过试验段的施工，确定取落锤高度为1.1m，落锤间距为10cm，工作速度为100 m/小时，对路面进行破碎。

（2）开挖试坑

为了确保路面被破碎成规定的尺寸，破碎时按一定的频率随机开挖1m2的试坑，试坑的选择应避开有横向接缝或工作缝的位置。试坑应开挖至基层，以在全深度范围内检查碎石化后的颗粒是否在规定的粒径范围内。如果破碎的混凝土路面粒径没有达到要求，应根据路面实际状况对破碎参数不断作出微小的调整。当需要对参数作出较大调整时，应及时通知监理工程师和现场技术人员。

三、碎石化的质量控制

1.碎石化施工控制要求

（1）破碎深度必须贯穿水泥路面板，但又不对构造物及路面基层造成损伤。

（2）破碎强度由锤头高度和间距确定，为避免过度破坏，破裂时不应使路面板产生过大位移，并不应使混凝土板由于破裂产生大量的碎屑。

（3）破碎效果应使75%以上的路面不规则开裂，相邻裂缝围成的面积为0.25-0.5平方米。

（4）施工过程中，注意防水、排水工作，要求后续工作在上碎石化完成后，尽快进行，如果不能及时摊铺，应采取临时措施（如加盖塑料薄膜）。

（5）破碎时最好是从混凝土路面的高处向低处破碎，以避免摊铺沥青混凝土后影响排水。

（6）与相邻车道的连接。破碎一个车道的过程中实际破碎宽度应超过一个车道，与相邻车道搭接一部分，宽度至少是15厘米。

（7）破碎块度的检验，可采用破碎前方路面一定范围内均匀洒水到可以看见自由水的程度；在破碎后，开裂痕迹处伴有气泡产生；在路面自由水消失后，裂缝痕迹清晰可见，丈量裂块的尺度评价其是否满足质量要求。

（8）破碎的控制标准：在按确定程序施工的路段，每25米取一点，在打裂完成后对这些点进行水准测量，当每次压稳后最大沉降变化量小于5mm时，则认为压稳施工达到要求。

2.质量检验

（1）碎石化要把75%的混凝土路面破碎成颗粒（肉眼观测）表面最大尺寸不超过7.5厘米，中间不超过22.5厘米，底部不超过37.5厘米，可在试验段开挖试坑检验，若破碎后的块径超过最大尺寸，应改用其他合适的方法进行再破碎或清除，然后用密级配的碎石粒料替换并压实。

（2）原来补挖的路段大多超厚，对于这些路段，破碎尺寸达到正常厚度板的中间层22.5厘米且相邻裂缝间距小于45厘米。

（3）清除原有填缝料

在铺筑沥青面层以前所有松散的填缝料、胀缝材料、切割移除暴露的加强钢筋或其他类似物应进行清除。

（4）碎石化后的回弹模量

用承载板测出水泥砼路面碎石化后顶面的回弹模量，根据各段的回弹模量要求其折减后的平均回弹模量。当折减后回弹模量<150Mpa时，要对碎石化后的基层进行补强处理。对于施工过程中，发现软弱基层进行补强处理。

（5）凹处回填

施工时不应修整破碎后砼路面或试图平整路面以提高线形，这样将破坏混凝土路面碎石化以后的效果。在压实前发现5厘米的凹地应用密级配碎石粒料回填并压实达到规范要求的压实度要求。

（6）破碎混凝土路面的养护

除了指定的用于开放交通的区域外，破碎后的混凝土路面的任何路段均不得开放交通（包括不必要的施工运输）。

四、碎石化施工质量标准

1、路面碎石化后的粒径范围

水泥混凝土板块的厚度一般在20~26cm 之间，破碎后顶面粒径较小，下部粒径较大。从强度角度而言，碎石化后粒径太小会使强度降低很多，这时虽能减少反射裂缝可能，但也会带来了原板块强度的浪费。所以碎石化后颗粒粒径不宜过细，而较大也不利于反射裂缝的消除。路面碎石化后的