淺談舊水泥混凝土路面碎石化技術(shù)的應(yīng)用摘要：結(jié)合綿竹市二環(huán)路改造工程及張家港市鎮(zhèn)山西路改造工程的工程實(shí)踐，淺述碎石化技術(shù)的使用特點(diǎn)，施工工藝及使用效果，提供碎石化施工技術(shù)的參考實(shí)例。舊水泥砼路面碎石化是舊水泥混凝土路面大修或改造的重要技術(shù)之一。舊水泥混凝土路面碎石化技術(shù)是將水泥混凝土路面通過(guò)專用的破碎機(jī)一次性破碎為碎塊的柔性結(jié)構(gòu)，因破碎后其顆粒粒徑小、力學(xué)模式更趨向于級(jí)配碎石，這種結(jié)構(gòu)不僅具有一定的承載力，而且具有有效防止或限制反射裂縫的發(fā)生、發(fā)展的作用，此種施工工藝最大優(yōu)點(diǎn)是不必把破損的水泥混凝土面板打碎運(yùn)走，節(jié)約了路基材料及運(yùn)輸成本，提高了工程進(jìn)度，并且降低了工程費(fèi)用，同時(shí)，也解決了丟棄水泥混凝土碎石塊垃圾的環(huán)保問(wèn)題。我公司在綿竹市二環(huán)路改造工程及張家港市鎮(zhèn)山西路改造工程中采用了該技術(shù)，取得了預(yù)期的效果。一、 碎石化技術(shù)的主要優(yōu)勢(shì)及特點(diǎn)1.1主要優(yōu)勢(shì)舊水泥混凝土路面碎石化技術(shù)使路面結(jié)構(gòu)降低到一定程度， 同時(shí)能夠有效地防止反射裂縫的發(fā)生，碎石化后的水泥混凝土碎塊可直接作為新路面結(jié)構(gòu)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(qiáng)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。1.2 主要特點(diǎn)①碎石化能使原水泥混凝土路面板塊在平面強(qiáng)度上分布均勻；②碎石化后仍能保留原水泥混凝土路面的一定強(qiáng)度；③碎石化后可以消除水泥混凝土路面病害；④碎石化后的粒徑合理，不會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力集中現(xiàn)象。碎石化技術(shù)專用設(shè)備及特點(diǎn)實(shí)施碎石化的主要設(shè)備為多錘頭破碎機(jī)和 Z型壓路機(jī)。1、多錘頭水泥路面破碎機(jī)多錘頭水泥路面破碎機(jī)是山東公路機(jī)械廠生產(chǎn)的自行式破碎設(shè)備， 設(shè)備后部平均配備兩排成對(duì)錘頭，這樣在設(shè)備全寬范圍內(nèi)可以連續(xù)破碎，錘頭的提升高度在油缸行程范圍內(nèi)可獨(dú)立調(diào)節(jié)，該破碎機(jī)具備一次破碎4米車道的能力。2、Z紋振動(dòng)壓路機(jī)yz18aZ形壓路機(jī)是一種振動(dòng)式鋼輪壓路機(jī)，攜帶專門(mén)加工的鋼箍通過(guò)螺栓固定在振動(dòng)鋼輪表面，它用于破碎水泥混凝土路面后的表層補(bǔ)充破碎。在振動(dòng)模式下運(yùn)作時(shí)壓路機(jī)的總重不小于10噸，可以壓穩(wěn)碎石化后的路面，為鋪提供一個(gè)平整的表面。二、碎石化的施工1、準(zhǔn)備工作(1)清除存在的瀝青砼面層，防止降低破碎機(jī)械的工作效果；(2)構(gòu)造物的調(diào)查與標(biāo)記 ，避免碎石化施工對(duì)重要構(gòu)造物構(gòu)成危害；(3)軟弱地段調(diào)查與修復(fù)，破碎前，對(duì)于路基和基層失穩(wěn)路段要進(jìn)行調(diào)查和換填處理；(4)交通管制，碎石化后的路面在沒(méi)有加鋪面層之前上不允許開(kāi)放交通；(5)揚(yáng)塵控制，在破碎前用灑水車在需要破碎的車道上灑水，控制施工中的揚(yáng)塵現(xiàn)象。2、碎石化施工1）破碎參數(shù)的選定舊水泥混凝土路面破碎質(zhì)量主要受破碎機(jī)械自身參數(shù)設(shè)置、破碎順序、破碎施工方向以及不同基層強(qiáng)度、剛度條件對(duì)破碎機(jī)械調(diào)整要求等的影響，這些因素均對(duì)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(chǎn)生影響。因此，在正式的大規(guī)模破碎化施工前有必要進(jìn)行試破碎，即設(shè)置試驗(yàn)段，通過(guò)試驗(yàn)段的試破碎進(jìn)行破碎機(jī)械參數(shù)的調(diào)試和施工組織措施，以達(dá)到規(guī)定的粒徑和強(qiáng)度要求。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，取落錘高度為1.1~1.2m，落錘間距為8~10cm，逐級(jí)調(diào)整破碎參數(shù)對(duì)路面進(jìn)行破碎，目測(cè)破碎效果，當(dāng)碎石化后的路表呈鱗片狀時(shí)，表明碎石化的效果能夠滿足規(guī)定的要求，記錄此時(shí)采用的破碎參數(shù)。通過(guò)試驗(yàn)段的施工，確定取落錘高度為1.1m，落錘間距為10cm，工作速度為100m/小時(shí)，對(duì)路面進(jìn)行破碎。（2）開(kāi)挖試坑為了確保路面被破碎成規(guī)定的尺寸， 破碎時(shí)按一定的頻率隨機(jī)開(kāi)挖 1m2的試坑，試坑的選擇應(yīng)避開(kāi)有橫向接縫或工作縫的位置。試坑應(yīng)開(kāi)挖至基層，以在全深度范圍內(nèi)檢查碎石化后的顆粒是否在規(guī)定的粒徑范圍內(nèi)。如果破碎的混凝土路面粒徑?jīng)]有達(dá)到要求，應(yīng)根據(jù)路面實(shí)際狀況對(duì)破碎參數(shù)不斷作出微小的調(diào)整。當(dāng)需要對(duì)參數(shù)作出較大調(diào)整時(shí)，應(yīng)及時(shí)通知監(jiān)理工程師和現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員。三、碎石化的質(zhì)量控制1.碎石化施工控制要求1）破碎深度必須貫穿水泥路面板，但又不對(duì)構(gòu)造物及路面基層造成損傷。2）破碎強(qiáng)度由錘頭高度和間距確定，為避免過(guò)度破壞，破裂時(shí)不應(yīng)使路面板產(chǎn)生過(guò)大位移，并不應(yīng)使混凝土板由于破裂產(chǎn)生大量的碎屑。3）破碎效果應(yīng)使75%以上的路面不規(guī)則開(kāi)裂，相鄰裂縫圍成的面積為0.25-0.5平方米。4）施工過(guò)程中，注意防水、排水工作，要求后續(xù)工作在上碎石化完成后，盡快進(jìn)行，如果不能及時(shí)攤鋪，應(yīng)采取臨時(shí)措施（如加蓋塑料薄膜）。5）破碎時(shí)最好是從混凝土路面的高處向低處破碎，以避免攤鋪瀝青混凝土后影響排水。6）與相鄰車道的連接。破碎一個(gè)車道的過(guò)程中實(shí)際破碎寬度應(yīng)超過(guò)一個(gè)車道，與相鄰車道搭接一部分，寬度至少是15厘米。7）破碎塊度的檢驗(yàn)，可采用破碎前方路面一定范圍內(nèi)均勻?yàn)⑺娇梢钥匆?jiàn)自由水的程度；在破碎后，開(kāi)裂痕跡處伴有氣泡產(chǎn)生；在路面自由水消失后，裂縫痕跡清晰可見(jiàn)，丈量裂塊的尺度評(píng)價(jià)其是否滿足質(zhì)量要求。8）破碎的控制標(biāo)準(zhǔn)：在按確定程序施工的路段，每25米取一點(diǎn)，在打裂完成后對(duì)這些點(diǎn)進(jìn)行水準(zhǔn)測(cè)量，當(dāng)每次壓穩(wěn)后最大沉降變化量小于5mm時(shí)，則認(rèn)為壓穩(wěn)施工達(dá)到要求。2.質(zhì)量檢驗(yàn)（1）碎石化要把 75%的混凝土路面破碎成顆粒（肉眼觀測(cè)）表面最大尺寸不超過(guò) 7.5厘米，中間不超過(guò)22.5厘米，底部不超過(guò)37.5厘米，可在試驗(yàn)段開(kāi)挖試坑檢驗(yàn)，若破碎后的塊徑超過(guò)最大尺寸，應(yīng)改用其他合適的方法進(jìn)行再破碎或清除，然后用密級(jí)配的碎石粒料替換并壓實(shí)。2）原來(lái)補(bǔ)挖的路段大多超厚，對(duì)于這些路段，破碎尺寸達(dá)到正常厚度板的中間層22.5厘米且相鄰裂縫間距小于45厘米。3）清除原有填縫料在鋪筑瀝青面層以前所有松散的填縫料、脹縫材料、切割移除暴露的加強(qiáng)鋼筋或其他類似物應(yīng)進(jìn)行清除。（4）碎石化后的回彈模量用承載板測(cè)出水泥砼路面碎石化后頂面的回彈模量，根據(jù)各段的回彈模量要求其折減后的平均回彈模量。當(dāng)折減后回彈模量<150Mpa時(shí)，要對(duì)碎石化后的基層進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)處理。對(duì)于施工過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)軟弱基層進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)處理。（5）凹處回填施工時(shí)不應(yīng)修整破碎后砼路面或試圖平整路面以提高線形，這樣將破壞混凝土路面碎石化以后的效果。在壓實(shí)前發(fā)現(xiàn)5厘米的凹地應(yīng)用密級(jí)配碎石粒料回填并壓實(shí)達(dá)到規(guī)范要求的壓實(shí)度要求。（6）破碎混凝土路面的養(yǎng)護(hù)除了指定的用于開(kāi)放交通的區(qū)域外，破碎后的混凝土路面的任何路段均不得開(kāi)放交通（包括不必要的施工運(yùn)輸）。四、碎石化施工質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)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 20~26cm之間，破碎后頂面粒徑較小， 下部粒徑較大。從強(qiáng)度角度而言，碎石化后粒徑太小會(huì)使強(qiáng)度降低很多，這時(shí)雖能減少反射裂縫可能，但也會(huì)帶來(lái)了原板塊強(qiáng)度的浪費(fèi)。所以碎石化后顆粒粒徑不宜過(guò)細(xì)，而較大也不利于反射裂縫的消除。路面碎石化后的粒徑作為控制碎石化工藝的關(guān)鍵指標(biāo)，應(yīng)滿足表 4-1。表4-1碎石化后粒徑控制范圍厚度范圍粒徑范圍（cm）

板塊頂面上<7.5

上部1/2厚度<22.5

下部1/2厚度<37.52、路面碎石化后頂面的當(dāng)量回彈模量用承載板測(cè)出水泥砼路面碎石化后頂面的回彈模量，根據(jù)各段的回彈模量求其折減后的平均回彈模量。當(dāng)折減后的回彈模量＜150Mpa時(shí)，要對(duì)碎石化后的基層進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)處理。對(duì)于施工過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)軟弱基層進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)處理。3、路面碎石化后的回彈彎沉碎石化后回彈彎沉與回彈模量之間存在著聯(lián)系，彎沉的變異性應(yīng)與當(dāng)量回彈模量的變異性相同。但因彎沉測(cè)試點(diǎn)尺寸較小，受局部情況差異影響很大，路面碎石化后頂面的顆粒較為松散，粒徑有存在一定隨機(jī)性，所以實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)往往偏差很大。因此回彈彎沉只能作為參考指標(biāo)，其平均值對(duì)應(yīng)的回彈模量可與實(shí)測(cè)回彈模量進(jìn)行對(duì)照。在實(shí)際施工過(guò)程中，主要是以彎沉值來(lái)控制。我公司在四川綿竹二環(huán)路改建工程中就是以彎沉值來(lái)控制路面基層的處理，彎沉值大于150時(shí),對(duì)基層進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)處理。4、碎石化施工質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及檢測(cè)頻率為滿足直接加鋪面層的技術(shù)要求，保障加鋪層施工質(zhì)量，根據(jù)課題研究和試驗(yàn)路段的測(cè)試，結(jié)合路面設(shè)計(jì)的規(guī)范要求，碎石化施工質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及檢測(cè)頻率如下表 4-2。表4-2碎石化施工質(zhì)量檢測(cè)指標(biāo)與測(cè)試頻率項(xiàng)次檢查內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)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(yàn)段50m一處；正常施工不均勻時(shí)抽檢5%3小部粒徑<37.5cm75%直尺，試驗(yàn)段50m一處；正常施工不均勻時(shí)抽檢5%4頂面當(dāng)量120~500MPa75%承載板，試驗(yàn)段50m一處；回彈模量正常施工不均勻時(shí)抽檢5%5平整度<2cm75%3m直尺，200m兩處6縱斷高程±2cm75%水準(zhǔn)儀，200m兩處7橫坡±0.5%75%水準(zhǔn)儀，200m兩處碎石化層作為基層直接加鋪瀝青路面，碎石化層的表面平整度與上述要求差異較大，在鋪筑瀝青路面前，必須進(jìn)行處理。處理措施主要是：1）可根據(jù)平整度情況合理選擇瀝青混凝土的類型；2）填充級(jí)配碎石找平、碾壓后灑布熱瀝青或乳化瀝青，在進(jìn)行壓實(shí)；3）采用其它合適的技術(shù)措施進(jìn)行找平。如果不經(jīng)找平，可能會(huì)影響到瀝青路面的平整度，影響路面使用效果。5、碎石化對(duì)周圍環(huán)境造成的影響控制（1）碎石化施工的時(shí)間應(yīng)與周圍居