水泥混凝土路面碎石化施工工藝水泥路面碎石化（Rubblization）是對舊水泥混凝土路面大修或改造的重要手段。它的工藝原理是將水泥混凝土路面的面板，通過專用設備一次性破碎為碎塊柔性結構，因破碎后其顆粒粒徑小，力學模式更趨向于級配碎石，碎石化技術根據破碎原理和施工機械的不同，又分為兩類：多錘頭碎石化（MHB,Multi-Head Breasker）和共振碎石化法（RPB,Resonant Pavement Breaker）。下面根據多錘頭碎石化施工原理，對水泥路面碎石化施工做簡要介紹。1 施工所需的機械設備 多錘頭碎石化（MHB,Multi-Head Breasker）， 它利用設備所帶多個重錘的重力下落對水泥混凝土路面板進行錘擊。MHB碎石化后要求采用Z形壓路機碾壓。這種壓路機在使用MHB破碎后用于壓實，它類似于一般的光輪壓路機，只是在鋼輪上加了斜向波紋狀凸出條紋，這種條紋有以下兩方面的作用：保證輪下顆粒不至于向外擠出：對表面顆粒有更好的壓碎效果，有利于表面平整。2 工藝流程圖 碎石化有四個目標：第一、保證舊路路基不被破壞；第二、保證舊水泥混凝土層顆粒尺寸均勻，并使整個破碎層顆粒分布均勻；第三、將舊水泥混凝土面板破碎到在接縫和裂縫處的位移不足以讓瀝青加鋪層產生開裂，保證起到良好的防止反射裂縫作用；第四、保證碎石化道路處于良好的排水工況。碎石化施工工藝要圍繞這四個目標而進行。 使用MHB設備進行路面碎石化處理并加鋪瀝青路面結構的一般施工流程如下：3碎石化施工工藝3.1 試驗段 舊水泥混凝土路面破碎質量主要受破碎機械自身參數設置、破碎順序、破碎施工方向以及不同基層強度、剛度條件對破碎機械調整要求等的影響，這些因素均對舊水泥混凝土路面的破碎程度、粒徑大小排列、形成的破碎面方向、破碎深度等產生影響。因此，在正式的大規模破碎化施工前有必要進行試破碎，即設置試驗段，通過試驗段的試破碎進行破碎機械參數的調試和施工組織措施，以達到規定的粒徑和強度要求。在有代表性的路段選擇至少長50m、寬4m（或最少一個車道）的路面作為試驗段。根據經驗，一般取落錘高度為1.11.2m，落錘間距為10cm，逐級調整破碎參數對路面進行破碎，目測破碎效果，當碎石化后的路表呈鱗片狀時，表明碎石化的效果能夠滿足規定的要求，記錄此時采用的破碎參數。3.2 試坑 為了確保路面被破碎成規定的尺寸，在試驗段內隨機選取2個獨立的位置分別開挖1m2的試坑，試坑的選擇應避開有橫向接縫或工作縫的位置。試坑應開挖至基層，以在全深度范圍內檢查碎石化后的顆粒是否在規定的粒徑范圍內。如果破碎的混凝土路面粒徑沒有達到要求，那么設備控制參數必須進行相應的調整，并相應增加試驗段，循環上一個過程，直至要求得到滿足，并記錄符合要求的MHB碎石化參數以備查，在正常碎石化施工過程中，應根據路面實際狀況對破碎參數不斷做出微小的調整。當需要對參數作出較大調整時，應及時通知監理工程師和現場技術人員。3.3 MHB破碎一般情況下，MHB應先破碎路面兩側的行車道，然后破碎中部的行車道，即破碎的順序為由兩側向中間逐步進行。 在破碎路肩時應適當降低錘頭高度，減小落錘間距，即保證破碎效果，又不至于破碎功較大而造成碎石化過度。 兩幅破碎一般要保證10cm左右的搭接破碎寬度。 機械施工過程中要靈活調整速度、落錘高度、頻率等，盡量達到破碎均勻，初始參數如表1。 表 1 初步選定的設備控制參數范圍 項 目原水泥混凝土下臥層強度狀況強度較高強度一般強度較低水泥強度等級32.542.532.542.532.542.5下落高度（m）1.21.21.11.11.01.0錘跡間距（cm）812610812610812610 3.4 預裂要求 在一些特殊路段，建議采用打裂等其它手段進行混凝土路面的預裂，以確保碎石化能夠達到預期的效果。預裂后，根據情況進行試驗段施工，重新確定碎石化破碎的施工參數。 3.5 軟弱基層或路基的處理 對于在碎石化施工過程中發現的部分軟弱基層或路基，應對其進行開挖回填處理。首先對全線水泥路面進行碎石化并采用Z型壓路機碾壓以后，再將存在軟弱基層的水泥板塊挖除，并對其下軟弱基層進行開挖，開挖后基層采用C15素砼回填至水泥板底面高程，然后再采用水穩碎石回填至水泥板頂面標高，進行適當的攤鋪和壓實，為保證壓實效果，最小控制尺寸不小于車道寬和1.2m長。 3.6 凹處回填 路面碎石化后表面小面積凹處在壓實前可以用密級配碎石回填，要求回填碎石最小粒徑為13.2mm，且粒徑大于26.5mm的比例不應小于70%。 3.7 原有填縫料及外露鋼筋的清除 在鋪筑之前，所有松散的填縫料、脹縫材料、切割移除暴露在外的加強鋼筋或其它類似物應進行清除，如需要，應填充以級配碎石粒料。 3.8 破碎后的壓實要求 壓實的作用主要是將破碎的路面的扁平顆粒進一步的破碎，同時穩固下層塊料，為新鋪筑的水穩及瀝青面層提供一個平整的表面。 破碎后的路面應采用Z型壓路機和單鋼輪振動壓路機壓實，碾壓遍數建議12遍，壓路機進行速度不宜超過5km/h，要求Z型壓路機的噸位在16噸及16噸以上。 在路面綜合強度過高或過低的路段應避免過度壓實，以防造成表面粒徑過小或將碎石化層壓入基層。 3.9 乳化瀝青透層 為使表面較松散的粒料有一定的結合力，同時具有一定的防水性能，建議采用慢裂改性乳化瀝青做透層，用量宜控制在2.53kg/m2。乳化瀝青透層表面再撒布適量石屑后進行光輪靜壓，石屑用量以不粘輪為標準。 3.10破碎路段邊緣處理 碎石化和非碎石化混凝土路面接縫應考慮相應的過渡措施，如在接縫處設置高性能聚酯布等。 3.11雨水的防治。因雨水會嚴重影響破碎層及其下基層的承載能力，加鋪好瀝青面層后，滯留的雨水會加速路基路面的損壞，因此，對破碎層，應充分做好防止雨水的工作，如有破碎后不能馬上進行碾壓攤鋪，遇上雨水天氣，要注意破碎層的遮蓋，同時要保證已安裝好的路面邊緣排水系統的正常有效地工作。4碎石化質量控制 施工質量控制應在碎石化大面積施工開始前，施工過程中和施工過程后分別加以控制，其一般過程如下：選擇具有代表性路段作為試驗段，其長度最小50m，在該試驗段中安排不同錘跡間距（2cm左右極差）的子區段，每段長度不少于50m，其分界要標記清楚。根據選擇的設備控制參數，并根據破碎效果進行調整。 試驗段施工結束后，對不同錘跡間距的子區段粒徑進行檢測，選擇對應的設備控制標準。 檢測回彈彎沉（或回彈模量），驗證其是否滿足變異性要求。推薦采用回彈模量指標，測試的點位隨機確定，并應不少于9個。如果不滿足，要增加試驗段長度并根據增加落錘高度或減小錘跡間距的方式調節，以使其破碎程度增加，變異性減小，直至達到前述質量控制指標要求。 進行大面積施工過程中，要注意單幅路面長度破碎超過1km時，在破碎粒徑產生突變處挖試坑抽檢，試驗粒徑是否滿足要求，如果不滿足要作小幅調整，在此過程中無需繼續檢測回彈模量指標，而以試坑粒徑狀況與試驗段有無顯著差別作為判斷是否合格的依據。 對于下臥層強度差異較大的不同路段要作不同的設備參數調整，可在其中一段控制參數的基礎上，作小幅調整以滿足其它段的破碎要求。 對粒徑的確認應通過開挖試坑后用卷尺量結合目測的方式進行（試坑面積為1m2，深度要求達到基層）。試坑位置的選取應具隨機性。 試驗段測試的內容除顆粒粒徑外還有頂面的當量回彈模量（或增加回彈彎沉測試），檢測要在乳化瀝青灑布之后，粒徑規格的試驗子區段內進行。以上測試的試驗段測點數至少需要9個。 試驗子區段安排過程中應包含開始破碎的前10m和結束破碎前5m，指標的檢測不能安排在這一區域進行。5碎石化施工質量驗收標準 5.1路面碎石化后的粒徑范圍 水泥混凝土板塊的厚度一般在2026cm之間，破碎后頂面粒徑較小，下部粒徑較大。從強度角度而言，碎石化后粒徑太小會使強度降低很多，這時雖能減少反射裂縫可能，但也會帶來了原板塊強度的浪費。所以碎石化后顆粒粒徑不宜過細，而較大也不利于反射裂縫的消除，所以要對粒徑范圍作出限制。參照國外資料和國內研究成果，路面碎石化后的粒徑是控制未來加鋪結構不出現早期反射裂縫的關鍵參數，作為控制碎石化工藝的關鍵指標，應滿足表2。 表 2 碎石化后粒徑控制范圍厚度范圍板塊頂面上上部1/2厚度下部1/2厚度粒徑范圍（cm）7.522.537.55.2 路面碎石化后頂面的當量回彈模量 水泥混凝土路面碎石化后頂面的當量回彈模量是加鋪結構設計的基本參數之一，一般情況下，對于直接加鋪瀝青混凝土的路面結構，回彈模量平均值控制在150500MPa之間。 5.3 MHB碎石化施工質量標準及檢測頻率 為滿足直接加鋪面層的技術要求，保障加鋪層施工質量， MHB碎石化施工質量標準及檢測頻率如表3。 表3MHB碎石化施工質量指標與檢測頻率項次檢測內容標準保證率檢查方法和頻率1頂面粒徑7.5cm75%直尺，20m一處2上部粒徑22.5cm75%直尺，試驗段50m一處；正常施工不均勻時抽檢5%3下部粒徑37.5cm75%直尺，試驗段50m一處；正常施工不均勻時抽檢5%4頂面當量回彈模量150500MPa75%承載板，試驗段50m一處正常施工不均勻時抽檢5%5平整度2cm75%3m直尺