碎石化的施工技术探讨

碎石化的施工技术探讨

某二级公路路面改造工程进展顺利，施工通车两不误。该工程改造预计7月底将完成混凝土路面的铺装，10月份交工验收。整个工程改造后，行车时间将从原来的4个小时缩短到3个小时。该路面改造采用了一系列具有节约资源、保护环境、施工时间短的新技术和新的管理方式，是一条全面使用碎石化专有技术对旧水泥混凝土路面进行改造的工程。

破碎后的水泥混凝土路面粒径自上而下逐渐增大，内部形成紧密的咬合嵌挤的结构，可以比较充分地保留原路强度；表层破碎充分，作为应力消散层，彻底消除应力集中现象。碎石化技术要求的罩面厚度一般不小于12cm。碎石化技术是目前解决水泥混凝土路面反射裂缝最彻底的方法，同时具有施工速度快、振动小、造价低的特点以及重要的环保意义。

1碎石化技术的特点

（1）碎石化技术防止反射裂缝的效果比同样应用于混凝土路面改造项目中的震裂压稳、破裂压稳及增加应力缓冲层等技术更为有效。

（2）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。

（3）破碎材料具有较强的抗车辙能力和抗剪强度，但不能支持柔性应力。

（4）碎石化的混凝土路面不是一般的粒料基层，也并不是处于无应力状态，与一般的密级配粒料相比，碎石化混凝土路面可以为HMA罩面提供更高的结构强度。

2碎石化技术使用的设备

2.1多锤头破碎机

混凝土路面碎石化设备主要有具有国际领先水平的（MHB）多锤头自动力破碎机、震动和（RMI）共振动式破碎机及钢轮压路机等专

用机械设备，对旧水泥混凝土路面进行碎石化处理，能迅速将受损路面直接破碎并压实。

2.2压实设备

（1）Z型钢轮压路机：

单压实轮，自装配，自动力，携带Z型钢箍通过螺栓固定在压实轮表面。振动压路机的最小毛重不低于9t，而且能进行振动压实。该压路机用于破碎混凝土后的补充破碎并压实其表面，同时为HMA罩面提供平坦的破碎后混凝土路面表面。

（2）振动钢轮压路机（SD-1500）

单振动轮，自装备，自动力，最小毛重不小于9t，施工中应采用振动压实，在Z型压路机之后压实破碎后的混凝土表面，并为HMA 罩面提供较为平坦的工作面，也用于修复破碎后通车的特殊路段。

3碎石化前的准备工作

3.1原有路面调查

水泥混凝土路面快速检测评价技术水泥混凝土路面快速检测评价技术包括：水泥混凝土路面板安定性检测、路面破损状况检测、结构承载力检测、行驶质量检测、抗滑能力检测、交通状况检测等；研究建立水泥混凝土路面状况快速检测评价体系和相关的评价模型，建立水泥混凝土路面状况的判别标准。

其中的技术难点在于水泥混凝土路面板安定性检测，主要是如何判定水泥混凝土路面板脱空状况。在确定水泥混凝土路面的破碎能否成功实施时，需要搜集有关原有路面的资料。原有路段及其任何改建部分的施工组织计划或专门的说明可以提供相应路面结构的详细情况，应仔细研究原施工组织计划，以掌握现场情况或特殊路段的处理情况，调查的主要内容如下：

（1）路基情况（路基材料、是否修补过、是否有特殊路段）；（2）排水设施；（3）底基层和基层的情况；（4）混凝土路面的类型和厚度；（5）混凝土路面是否有钢筋或荷载传递装置。路面钻芯取样对于分析原有路面结构是十分重要的，取样的数量、直径和位置取决于：

（1）路面结构的表面状况；（2）整个路段的一致性状况；（3）与工程其他情况有关的细节；

3.2清除存在的HMA（热拌沥青罩面）面层

热拌沥青碎石路面：高温稳定性好，路面不易产生波浪，冬季不易产生冻缩裂缝，行车荷载作用下裂缝少；路面较易保持粗糙，有利于高速行车；对石料级配和沥青规格要求较宽，材料组成设计比较容易满足要求；沥青用量少，且不用矿粉，造价低。在碎石化之前，应事先用小型铣刨机清除水泥混凝土路面上可能有的沥青修复材料，因为这些材料的存在，可能会影响到破碎的效果。

3.3隐蔽构造物的调查与标记

破碎前，结合设计图纸提供的有关隐蔽构造物如：暗涵、地下管线等的情况进行调查，以确定破碎是否会对这些构造物造成损坏。通常，构造物埋深或填土高度在1m以上的不会由于破碎带来损坏。在不满足以上条件的，可以降低锤头高度对水泥路面进行打裂，或采用其他人工风镐等可行的方案。

3.4与桥梁连接段的路面

与桥梁连接段应标明破碎的位置，一般可以破碎到橋头搭板的后端，或根据路面设计线的高程破碎到指定位置。

3.5路面清扫及污染物的清除

破碎前，将原路面进行彻底清扫，并务必清除原路面及路缘的污染物，这些材料的存在，将会影响到透层施工效果。

3.6防水

破碎后至摊铺下面层前，严格禁止各种形式的路面进水。施工中应重点注意天气情况的变化，与沥青面层施工协调进行，降雨前施工上面沥青结构层以便将已破碎面覆盖，如在破碎后未及施工沥青面层，则使用整幅塑料布对全部破碎面进行覆盖，并做好纵向截水、排水措施，防止雨水进入。

4碎石化施工工艺流程及试验路段

4.1主要工艺流程

（1）MHB破碎一遍；（2）Z型压路机振动压实2-3遍；（3）测标高进行级配碎石调平，检测平整度；（4）光轮压路机振动压实3-4遍；（5）撒布乳化沥青透层油。

4.2破碎试验路段

在认可MHB破碎程序之前，应先进行试验路段。试验路段应在工程项目范围内确定的位置，尺寸为车道全宽，长度为100～200m，并记录不同的破碎情况相对应的MHB的设置如锤头高度、行驶速度等数据。

为确保路面被破碎成规定的尺寸，应在两个独立的位置开挖试坑。试坑不能选择在有横向接缝或工作缝的位置，路面破碎粒径应在全深度内检测，试坑应用密级配碎料回填并压实。如破碎的混凝土路面粒径未达到要求，则破碎程序必须进行相应调整，并相应增加试验区以保证破碎结果满足要求，并记录符合要求的MHB的设置参数。

碎石化质量检验结果：

（1）碎石化粒径：(图略)

（2）透层碎石材料筛分记录：

总重:2000g

级配要求：

总重:5000g

（3）调平层碎石材料筛分记录

级配要求：

试验路段应得到监理工程师的认可，确定的破碎化程序将用于本工程。施工过程中应不断地监控破碎操作并应该在施工过程中不断地进行小的调整以确保破碎结果满足要求。

5碎石化施工过程控制

（1）要求水泥混凝土破碎率达到75%以上，表面最大尺寸不超过7.5cm，中间层不超过22.5cm，底部不超过37.5cm的粒径。以上检验应在碾压2～3遍稳定后通过刨坑过筛或卡尺检测。

（2）施工过程中质量控制主要控制好破碎粒径、碾压顺序和碾