碎石水泥混凝土板碎石化在施工中运用结论

摘要：我国随着经济的发展和车辆的迅速增长，尤其是大型超载车辆使原有旧路面破损严重，兼之刚性路面维修困难，现除村村通工程外，大部分路面工程多采用柔性路面。为充分利用原有旧路面，目前对旧水泥路改造工程多采用碎石化施工技术。
关键词：旧水泥混凝土路面；碎石化；应用

一、我国碎石化施工技术现状

碎石化技术是旧水泥混凝土路面的改造的理想方法，可延长路面使用寿命10年以上。从近五年来的施工和大修投入运营情况来看，该技术效果良好，是目前解决反射裂缝问题的最有效办法，其最大优点是不必把破损的水泥面板打碎运走，节约了路基材料及运输成本，同时也解决了丢弃水泥碎块垃圾的环保问题，并且具有改造周期短、不需全封闭交通等方面的优点。目前在我国，该项技术被广泛应用于旧水泥路面翻修改造中。

二、碎石化技术概述

碎石化是指针对旧水泥混凝土路面大面积破坏已丧失了整体承载能力，并且通过局部的挖除、压浆等处治方式已不能恢复其使用功能，或已不能达到结构强度要求的情况下，为了解决通常情况下的加铺方式存在反射裂缝等问题，而对旧水泥混凝土板块采用的一种最终处理方法。一般是利用多锤头水泥路面破碎机，在对局部破坏严重的基层进行处治后，将旧水泥混凝土板块破碎成较小的粒径，碾压后作为新路面结构基层或底基层，然后再加铺新的路面结构。
水泥混凝土路面碎石化后分为表面细粒散层、碎石化层上部和下部三层。碎石化后表层约2—5cm，在压实过程中，颗粒被压密，形成嵌挤薄层，通过洒布透层油，具有较高的黏结力，并具有一定的强度和稳定性。碎石化层上部厚度约10cm，强度主要来源于内摩阻角，粒径越大则内摩阻角越大；另外来源于预应力，水泥混凝土板在破碎时，混凝土产生侧向体积膨胀，混凝土颗粒的粒径越小，膨胀趋势越大，产生的预应力越大。碎石化层下部厚度约10cm，是静定且自稳的块体结构，在外力作用下产生咬合嵌挤作用，比普通嵌锁作用更大，提供的强度更高，具有更好的结构稳定特性。

三、工程实例

枣木高速公路由于近年来车辆的迅速增长、超载车辆的快速增加，致使部分路段破损严重、路面平整度及抗滑能力大幅降低，严重影响车辆通行能力和行车安全性，决定对该段进行大修施工。该公路修建于九十年代初期，使用的水泥混凝土路面，期间曾于旧路面上加铺沥青混凝土面层。经过调查，路面损毁的主要原因是原水泥混凝土板破损严重，致使路面承载力不足，出现沉陷、坑槽等不同程度的病害，考虑到原有设计、保护环境、节约资源、降低造价等因素，决定采用对旧水泥混凝土板进行完全破碎处理做为基层的施工方法：使用MHB多锤头破碎机进行碎石化施工，再辅以碾压以形成密实的基层，并在上面加铺沥青混凝土面层。
水泥混凝土板碎石化技术是通过专用设备将水泥板一次性破碎为咬合嵌挤碎块柔性结构，可充分利用旧路残余强度。因其破碎后其粒径颗粒较小，力学模式趋向于级配碎石，破碎后的粒径范围为2—40cm。这样的结构不仅具有一定的承载力，而且具有防止或限制反射裂缝发生、发展的作用。

四、施工方法

1、准备工作。

在破碎前选取两个200米长的试验段进行试破碎，以确定破碎机的锤头高度、频率、行进速度等参数。待混凝土板破碎成碎石表面后，现场监理工程师进行试坑检验：颗粒最大尺寸表面不超过7.5cm，中间层尺寸不超过2

2.5cm，底部尺寸不超过37.5cm，确定合适的破碎工艺后进行正式破碎。

2、正式破碎。

设置好多锤头破碎机的施工参数，在碎石化施工过程中，安排专职的技术员及时检查路面的破碎程度、破碎粒径大小，使破碎后的面层均匀一致，满足施工设计的要求。

3、碾压。

水泥混凝土板破碎完毕后，必须将松散的填缝料和其他杂物清理干净，然后用Z型钢轮压路机（25t）将破碎后路面振动压实2遍后，采用钢轮压路机（30t）静压1遍后振动碾压2遍。避免碾压过多导致碎石化表面出现粉末，影响透油效果。若破碎后平整度不理想，可以适当人工填撒水泥碎石料，并进行

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碾压，以控制高程及路面线性。

4、洒布封层。

破碎碾压经检验符合施工设计要求后，使用沥青洒布车均匀洒布50%的慢裂乳化沥青（按2.5kg/m2控制）作为下封层，沥青温度不低于150℃，注意喷好槽壁，洒油后及时撒布1～2cm石屑，碾压平整，以增强水泥碎石基层与沥青面层的结合。

5、做透层、封层后，加铺LSPM，然后采用两层两面的形式铺筑密级配沥青混凝土面层。

五、质量控制及要求

1、坚持“质量第一”的原则。碎石化要求水泥混凝土碎石率达到75%以上，在Z型压路机碾压两遍后表面粒径不大于7.5cm，深度不小于6cm。施工时主要采用试坑检测法，随即进行抽检，使用游标卡尺测量粒径。对于表面粒径过大的碎石，可以采用人工夯打至粒径不大于7.5cm。

2、破碎前彻底清除原有沥青灌缝料，以免影响透油效果。

3、破碎施工时破碎宽度控制在一个车道范围内，破碎机由路面高处向低处行进施工，破碎搭接宽度控制在15cm以上。
4、局部平整度差的处理。水泥混凝土板碎石化后为了避免破坏破碎效果，一般不需要人工或机具进行找平。若在压实前发现碎石化面层平整度大于5cm，可以采用水泥稳定碎石料进行找平压实。

5、对碾压后的路面沉降量进行测量，要求控制沉降量在5mm以内。

6、排水设施是碎石化的必须辅助工程。完善排水设施是防止碎石化后沥青加铺层再次发生水损坏的重要措施。
7、实行自检和监理抽检相结合的检验方法，施工现场有专职技术人员进行施工指导和检验，并积极配合监理工程师进行抽检，一旦不符合设计要求及时进行处理。

六、交通管制

1、施工前封闭交通。一般采用半幅施工，这就对交通管制要求较高。在施工路段前1公里处设置警示标志，前50米处有专人指挥车辆转入另一幅车道行驶。通行车道中线预设锥标（间隔10米），距出口两侧50米处均设有标志牌，提醒司机行车安全。
2、破碎后的路面进行交通管制。禁止一切车辆通行，防止车辆行驶推挤破坏碎石化效果。如果破碎后的混凝土路面表面已被运料车辆部分或全部破坏，则进行再次压实。

3、在半幅施工全部结束后开放交通。

七、施工安全

1、建立和落实质量岗位责任制。落实质量责任制是质量控制的关键，明确部门和直接责任人同时承担责任。施工中加强监督检查，发现问题坚决追究有关人员责任。编写施工日志，对工程质量进行逐日跟踪监控。
2、施工现场所有人员必须穿戴安全标志服，施工地点两端5m外设置安全标志牌，并有专职安全员指挥交通。

3、施工人员配戴墨镜、手套等防护用品，以防由于破碎混凝土板所产生的碎石损害身体。

八、结束语
综上所述，水泥混凝土板碎石化技术是对旧水泥混凝土层改造的重要手段，其推广性强、利用价值高。
参考文献
旧水泥混凝土路面碎石化技术应用指南，王松根，人民交通出版社，2007年
旧水泥混凝土路面碎石化技术规程，人民交通出版社，2009.6.