1、G328線儀征段十五里墩收費站青山渡槽路面大修工程舊水泥混凝土路面碎石化技術施工指導意見江蘇省交通科學研究院二九年六月目 錄第一章 緒 論11.1 項目概述11.2 碎石化（Rubblization）概念11.3 碎石化技術的主要優勢及特點21.3.1 主要優勢21.3.2 主要特點21.4 碎石化技術專用設備及特點2碎石化技術專用設備21.4.2 碎石化技術專用設備特點3第二章 碎石化施工前的整備工作72.1 碎石化技術適用條件72.2 舊水泥混凝土路面路況調查評定及準備工作82.2.1 交通量（車輛組成及軸載分布）82.2.2 修建、養護歷史92.2.3 路面破損狀況92.2.4 路面結構

2、強度92.2.5 路面板材料強度調查112.2.6 路基狀況112.2.7 構造物分布情況122.2.8 路基、路面排水狀況132.3 排水系統的設置132.4 舊水泥混凝土路面的清理整備142.5 其它施工準備14第三章 碎石化施工工藝及碎石化后的整備工藝163.1 碎石化施工流程163.2 碎石化施工技術173.2.1 試驗段與試坑173.2.2 MHB破碎183.2.3 預裂要求193.2.4 軟弱基層或路基的處理193.2.5 凹處回填193.2.6 原有填縫料及外露鋼筋的清除193.2.7 破碎后的壓實要求193.2.8 乳化瀝青透層193.2.9 破碎路段邊緣處理203.2.10

3、雨水的防治20第四章 施工質量控制及驗收標準214.1 路面碎石化的施工質量控制方法214.1.1 碎石化工藝試驗段設備參數推薦214.1.2 施工質量控制的一般過程214.2 路面碎石化施工中需要特別注意的問題224.3 MHB碎石化施工質量標準234.3.1 路面碎石化后的粒徑范圍234.3.2 路面碎石化后頂面的當量回彈模量244.3.3 路面碎石化后的回彈彎沉244.3.4 MHB碎石化施工質量標準及檢測頻率254.3.5 碎石化對周圍環境造成的影響控制264.3.6 排水系統驗收標準264.3.7 瀝青加鋪層驗收標準26第一章 緒 論1.1 項目概述 G328線儀征段十五里墩收費站青

4、山渡槽路面大修改造項目起點位于十五里墩收費站，樁號為K158+300，終點位于揚州段的終點，樁號為K163+819，全長5.519km。原設計標準雙向四車道，設計時速100Km/h，路基寬度23米，路面寬21米，平曲線最小半徑700米，最大縱坡2.4%。設計荷載：汽20，掛100，行車道設計橫坡1.5%。全線路基成型規則，路基高度0-3.0m，一般高度0-1.0m。該線儀征段建成于1980年，原為水泥混凝土板塊路面，1998年進行“白+黑”高速化完善改造，取得了良好的使用效果。經過多年的經營，目前路面病害極其嚴重，尤其以路面水泥砼板塊反射裂縫為主，局部路段排水存在不足導致較嚴重唧漿現象，路面狀

5、況指標很差。1.2 碎石化（Rubblization）概念水泥混凝土路面碎石化是一種舊水泥混凝土路面破碎處治技術，是對舊水泥混凝土路面大修或改造的重要手段。該技術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，力學模式更趨于級配碎石，因而將其命名為碎石化。這種結構不僅具有一定承載力，而且具有有效防止或限制反射裂縫發生、發展的作用。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 Breaker）和共振碎石化法（RPB, Resonant Pavement Breaker）。這兩種技術相比，共振式碎石化破碎程度

6、較高，破碎后顆粒粒徑較小，因而板塊強度損失程度也較大，需要加鋪的路面結構要求更高，不夠經濟，因此，多錘頭碎石化技術逐步發展成為碎石化的主要技術。由于本次施工采用多錘頭碎石化施工，因此本指導意見針對多錘頭碎石化（MHB）技術而編制。1.3 碎石化技術的主要優勢及特點 主要優勢舊水泥混凝土路面碎石化技術使路面結構降低到一定程度，同時能夠有效地防止反射裂縫的發生，碎石化后的水泥混凝土碎塊可直接作為新路面結構的基層或墊層，如果舊水泥混凝土路面碎石化仍具有較高的強度，能夠滿足道路承載需求，則可直接作為路面基層在其上加鋪路面面層。 主要特點 碎石化能使原水泥混凝土路面板塊在平面強度上分布均勻； 碎石化后仍

7、能保留原水泥混凝土路面的一定強度； 碎石化后可以消除水泥混凝土路面病害； 碎石化后的粒徑合理，不會產生應力集中現象。1.4 碎石化技術專用設備及特點碎石化技術專用設備實施MHB類碎石化技術，主要設備是MHB多錘頭破碎機和Z型壓路機。MHB多錘頭破碎機攜帶有8個質量為10001200lb（約450550kg）的重錘，分兩排裝配在機械的尾部，每對重錘單獨裝備一套液壓提升系統，破碎時按一定規律下落。重錘下落時可產生10008000lbft（138311060Nm）的沖擊能量，如下圖1-1所示。MHB碎石化后要求采用Z形壓路機碾壓。Z型壓路機是一種在鋼輪表面帶有Z字狀紋理的振動式壓路機，自重不小于10

8、t。1.4.2 碎石化技術專用設備特點MHB類設備寬度和垂擊功可以調節，所以在某些特殊結構物處可以控制部分重錘避讓構造物。第二章 碎石化施工前的整備工作G328線儀征段十五里墩收費站青山渡槽路面大修改造項目在方案設計之前已經進行了比較詳細的路況調查與方案的論證，結果表明該路段在大修時采用碎石化技術能夠徹底解決目前路面病害情況，是適合本次水泥混凝土改造的最佳選擇，其檢測數據及碎石化具體路段詳見施工圖設計，因此對本章提到的部分確定方案所需的檢測項目（如交通量、養護歷史等）在碎石化施工時可以不做要求，僅作為參考。2.1 碎石化技術適用條件表2-1 進行碎石化的路基承載力要求相關指標土基CBR基層穩定

9、情況板體材料界限或性狀> 5基本穩定未出現松散（2）碎石化技術在本項目中應用的可行性分析本項目原瀝青路面狀況破損嚴重，而且主要以水泥板接縫反射裂縫為主，尤其在兩方向的K160+000K162+000路段，基本上板與板間的接縫都產生了反射裂縫，說明水泥板塊接縫損壞嚴重，其重新利用意義不大；同時路基承載能力都在100MPa以上，CBR均值大于10，滿足碎石化施工所需要的承載能力要求；路段現有建筑物距路肩邊緣基本在10m以外，碎石化施工對建筑物的影響較小。2.2 舊水泥混凝土路面路況調查評定及準備工作的目的是利用現代化的檢測設備對路面進行詳細的檢測，通過對檢測數據的分析、評價，充分掌握現階段路

10、面性能的總體情況，查找路面現階段病害發生的主要原因。在了解路面病害發生原因的基礎上，“對癥下藥”制定出科學、合理的改造方案，以指導改造工作的順利進行。2.2.1 交通量（車輛組成及軸載分布）交通量是路面改造中非常重要的基礎資料，為更好的有針對性地制定路面改造方案，項目組收集了項目路歷年來的交通流量資料，并分析交流量大小、發展趨勢、方向分布情況以及主要車型情況以及各種因素對路面的影響，根據交通量制定科學的路面改造方案。2.2.2 修建、養護歷史2.2.3 路面破損狀況路面破損狀況采用人工現場調查的方法進行統計，調查中對原路面進行了詳細的編號，并用紅色油漆在板角進行編號，調查人員詳細記錄了每塊板的

11、病害情況。鑒于路況差異，調查過程中建議應將板塊分為：好、一般和差三類。好板指原水泥混凝土板表面基本完好，無貫穿全板的裂縫；一般板指原水泥混凝土面板有裂縫和斷板現象，但裂縫寬度較窄，板塊被裂縫分為34塊左右；差板是指原水泥混凝土面板嚴重損壞，裂縫寬度較寬，板塊被裂縫分為4塊以上，且有沉陷、唧泥現象出現。2.2.4 路面結構強度通過對路面結構強度的評價進一步確定路面的剩余壽命，即剩余結構承載能力。水泥混凝土路面結構強度評價主要針對板底脫空情況以及基層頂面當量回彈模量等指標。通過這些指標，可以了解舊水泥混凝土路面的基本狀況、為碎石化決策提供參考。需要說明的是，由于MHB是將舊水泥混凝土板塊碎石化后用

12、作改建瀝青路面的基層，因而測定舊水泥混凝土板塊的接縫傳荷能力是沒有意義的，即對于將要碎石化處理的舊水泥混凝土路面，在評價其結構承載力時可不進行接縫傳荷能力的評價。（1）板底脫空情況我國公路水泥混凝土路面養護技術規范（JTJ 073.1-2001）規定，水泥混凝土面板脫空情況可采用彎沉法測定，具體方法為： 須用5.4m長桿彎沉儀，及相當于BZZ-100重型標準汽車； 彎沉儀的測點與支座不應放在相鄰兩塊板上，待彎沉車駛離測試板塊，方可讀取百分表值； 凡彎沉值超過0.2mm的，應確定為面板脫空。在歐美，檢測混凝土面板是否脫空一般采用落錘彎沉儀（FWD）法，該方法簡單便捷、結果準確，在國內也開始逐步采

13、用，若條件允許時，建議采用該方法。（2）基層頂面回彈模量碎石化施工是以原水泥路面的基層為工作平臺展開的，基層頂面的強度直接影響碎石化施工的效果。太軟弱的基層上板塊不適宜使用MHB進行破碎，因而，有必要對基層頂面的回彈模量進行評價?；鶎禹斆娈斄炕貜椖Ａ颗c原水泥混凝土板表面的質量狀況有直接關系，一般質量良好的面板對應的基層質量較好、頂面回彈模量較高；一般質量較差的面板對應的基層質量較差、基層頂面當量回彈模量較低。調查的目的是評價基層的整體性和強度狀況，但基層強度調查難度較大，在具體施工前的調查中，可重點調查較差路段的35塊板，即一般選取35個試驗點。試驗點的選擇應遵循最不利原則，且各點最好不在同一

14、塊板上。基層頂面回彈模量可在移除面板后，采用承載板法測定，供設計時參考，具體技術指標還有待于進一步深入研究，目前也可通過目測，直接判定基層的實際狀況，總體原則是：只要沒有松散，具有一定的整體性和強度，都符合碎石化的技術要求。（3）路基CBR碎石化技術適用條件一節中明確提出，只有路基CBR大于5%的路段才可采用碎石化施工，因而，在路況調查階段需要對路基現場CBR進行檢測評價。目前，路基CBR現場測定普遍采用的儀器為動力圓錐觸探儀（Dynamic Cone Pentrometer，簡稱DCP），其工作原理是通過測定在額定沖擊力作用下貫入桿貫入土基的速率來計算路基現場CBR值的大小。國內現行規范中，

15、測定路基現場CBR值的兩種方法在新建公路中比較適用，但在舊水泥混凝土改建項目中應用受現場條件限制較大，難以快速準確地檢測現場CBR值。建議在實施碎石化施工時可采用DCP技術進行測定與評價。 路面板材料強度調查2.2.6 路基狀況路基承載能力是確定原路面處理方案的重要技術因素，因此需要對路基承載能力進行測試分析。水泥混凝土路面出現較多的開裂、斷板等病害，導致雨水可能由路面表面滲入路基等情況的發生，路基強度可能會降低，不能滿足相關技術要求，需對之進行補強。因此，對該路基進行強度檢測非常必要，采用DCP檢測手段，了解土基的回彈模量、強度等指標。同時原有道路加寬，需要對路基承載能力進行測定，以確定加寬

16、的方式、拼寬的位置和路基處理方案。對出現嚴重病害的路段建議采用以下流程進行修復處理： 清除混凝土路面； 開挖基層或路基至穩定層； 換填監理工程師（或相關技術人員）認可的材料，頂面高程與破碎混凝土板底相同； 剩余的部分，除非有其它要求，應采用HMA罩面層底相同的混合料回填。回填料應進行適當的攤鋪和壓實，最小控制尺寸應不小于全車道寬和1.2m長，以保證壓實效果。有條件的情況下，在破碎后的混凝土路面上可用密集配碎石粒料和HMA的銑刨料（RAP）加鋪一層，以增加總的覆蓋層厚度。路基以上的基層、破碎混凝土層必須有足夠的承載力以便于HMA的攤鋪施工。 構造物分布情況2.2.8 路基、路面排水狀況2.3 排

17、水系統的設置路基路面排水系統可以大致分為兩種：即路面結構內部排水和路面邊緣排水。路面結構內部排水即在結構層內部設置排水層或者滲水層，通過在路面結構層內部設置排水管道將雨水收集起來排出。本次改造結合硬路肩的改造將整個硬路肩與碎石化層對應層設置級配碎石可以有效地解決了路面結構內部排水，同時結合路肩橫向排水的設置和邊溝改造等措施使整個排水體系更加通暢，更加有利于碎石化的質量保障。2.4 舊水泥混凝土路面的清理整備2.5 其它施工準備第三章 碎石化施工工藝及碎石化后的整備工藝3.1 碎石化施工流程3.2 碎石化施工技術3.2.1 試驗段與試坑（1）試驗段（2）試坑為了3.2.2 MHB破碎 預裂要求3

18、.2.4 軟弱基層或路基的處理3.2.5 凹處回填3.2.6 原有填縫料及外露鋼筋的清除3.2.7 破碎后的壓實要求3.2.8 乳化瀝青透層3.2.9 破碎路段邊緣處理為防止行車道與硬路肩強度不一導致縱向裂縫，本次在行車道碎石化頂面與硬路肩級配碎石頂面之間鋪設1m（兩邊各0.5m）的聚脂玻纖布。 雨水的防治第四章 施工質量控制及驗收標準采用舊水泥混凝土碎石化加鋪技術的質量目標：消除舊水泥混凝土路面及路基結構性病害，破碎并穩固水泥混凝土板，使破碎層粒徑較小且級配良好，形成高強度的嵌鎖機構，為瀝青加鋪層提供穩固的施工平臺，有效減少或消除反射裂縫，同時不至于產生過量車轍，提高改建路面的使用壽命。4.1 路面碎石化的施工質量控制方法 碎石化工藝試驗段設備參數推薦4.1.2 施工質量控制的一般過程4.2 路面碎石化施工中