劉會(huì)峰夏寫善焦新平

（1.許昌廣蒞公路工程建設(shè)有限責(zé)任公司，河南許昌 461000；2.許昌市公路管理局，河南許昌 461000）

舊水泥砼路面碎石化在國省干線公路改建項(xiàng)目中的應(yīng)用實(shí)例

劉會(huì)峰1夏寫善2焦新平2

（1.許昌廣蒞公路工程建設(shè)有限責(zé)任公司，河南許昌 461000；2.許昌市公路管理局，河南許昌 461000）

本文就碎石化技術(shù)在省道237改建項(xiàng)目中的應(yīng)用進(jìn)行分析總結(jié)，為后續(xù)項(xiàng)目的開展提供經(jīng)驗(yàn)。

舊水泥砼路面；碎石化；應(yīng)用

省道237線禹州東環(huán)至許昌西環(huán)段改建工程項(xiàng)目，路線全長25公里，是經(jīng)省發(fā)改委2011年批準(zhǔn)立項(xiàng)的許昌市干線公路改建項(xiàng)目，按雙向6車道一級(jí)公路標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，路基寬32米。在該項(xiàng)目中采用了碎石化技術(shù)，對(duì)舊水泥砼路面進(jìn)行碎石化處理后作為新路面墊層，再加鋪水泥穩(wěn)定碎石基層和瀝青混凝土面層。

1 碎石化概念

碎石化技術(shù)最早起源于美國，第一個(gè)熱拌瀝青（HMA）罩面的水泥混凝土路面碎石化項(xiàng)目是1986年在美國紐約完成的。碎石化技術(shù)應(yīng)用于我國最早是在2002年，由山東省公路局從美國引進(jìn)該技術(shù)，并應(yīng)用到了公路養(yǎng)護(hù)行業(yè)。

碎石化技術(shù)是通過破碎方法將水泥混凝土路面進(jìn)行處理，使其形成表面不超過8cm，底部低于40cm的相互嵌擠且緊密結(jié)合的混凝土塊，在新鋪的熱瀝青罩面上出現(xiàn)的反射裂縫進(jìn)行限制。對(duì)于碎石化處理后的加鋪層可采用瀝青混凝土或水泥混凝土進(jìn)行操作。

2 碎石化技術(shù)的特點(diǎn)

（1）碎石化技術(shù)是現(xiàn)階段對(duì)反射裂縫進(jìn)行治理的最為有效的方式。（2）通過對(duì)混凝土路面進(jìn)行破碎成土塊，經(jīng)過破碎并壓實(shí)從而形成內(nèi)部嵌擠、緊密結(jié)合且密度較高的材料層，能夠在熱瀝青罩面上對(duì)原路結(jié)構(gòu)層進(jìn)行較高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)的提供。（3）能夠?qū)υ访娴慕Y(jié)構(gòu)層進(jìn)行完全利用，達(dá)到環(huán)保且無污染的優(yōu)勢。（4）施工速度快且具有便捷的質(zhì)量檢測。（5）破碎后的混凝土塊組成了緊密咬合嵌擠的材料層，并且在重力沖擊作用下能夠消除板底脫空，可以為加鋪層提供很高的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。（6）造價(jià)低。

3 碎石化技術(shù)設(shè)備

3.1 設(shè)備基本性能要求

碎石化應(yīng)采用專用機(jī)械多錘頭破碎機(jī)和Z型壓路機(jī)配套施工。多錘頭破碎機(jī)設(shè)備的破碎能力應(yīng)與待破碎水泥混泥土路面的狀況相適應(yīng)，應(yīng)通過試驗(yàn)段破碎尺寸及效果來確定。

3.2 設(shè)備主要技術(shù)參數(shù)要求

多錘頭破碎機(jī)設(shè)備應(yīng)為自行式，攜帶8對(duì)重錘呈兩排分布，每對(duì)重錘由單獨(dú)的液壓控制系統(tǒng)控制，能夠以相同的行進(jìn)速度和不同的提升高度、頻率對(duì)路面進(jìn)行沖擊破碎。重錘下落時(shí)可產(chǎn)生1383—11060焦耳（N·m）的沖擊能量，典型的工作效率為單車道每小時(shí)100米（100m/h）。

4 碎石化操作規(guī)程

4.1 一般要求

（1）碎石化施工前，施工單位必須提供詳實(shí)的施工組織設(shè)計(jì)，符合技術(shù)要求后方可施工。碎石化不得在雨雪天進(jìn)行，施工中如遇雨雪時(shí)，應(yīng)立即停工。（2）施工段落劃分應(yīng)結(jié)合建養(yǎng)歷史，按照段落內(nèi)路況相近的原則綜合確定，一般分段長度不超過10km。

4.2 施工準(zhǔn)備

（1）清理現(xiàn)場。應(yīng)對(duì)施工場地的清潔進(jìn)行保障，同時(shí)還應(yīng)對(duì)所需破碎的混凝土板塊上存在的瀝青面層修補(bǔ)材料及瀝青加鋪層進(jìn)行清除。

（2）對(duì)施工測量控制點(diǎn)進(jìn)行設(shè)置。在具有代表性的路段對(duì)高程控制點(diǎn)進(jìn)行設(shè)置，促使在施工中對(duì)高層的變化得到檢測，從而在加鋪層施工中作為指導(dǎo)進(jìn)行運(yùn)用。

（3）在破碎處理前應(yīng)修復(fù)路段中存在的嚴(yán)重病害的區(qū)域。對(duì)舊水泥混凝土面板中存在的翻漿等不穩(wěn)定部位進(jìn)行清除，運(yùn)用開挖處理的方式直到出現(xiàn)足夠穩(wěn)定性的路面基層或底基層，采用級(jí)配碎石或其它材料換填至破碎混凝土板底，采用與罩面底層相同的拌和料對(duì)破碎混凝土板頂實(shí)施回填，并實(shí)施合理的攤鋪壓實(shí)，開挖的最小尺寸應(yīng)不能與全車道寬和1.2m長過小，促使壓實(shí)效果得到保證。

（4）構(gòu)造物的標(biāo)識(shí)和保護(hù)。在施工之前，應(yīng)在施工前，在沿線所需進(jìn)行保護(hù)的構(gòu)造物實(shí)施標(biāo)識(shí)，促使構(gòu)造物不會(huì)由于碎石化導(dǎo)致?lián)p壞。當(dāng)埋深處于1m以下的構(gòu)造物路段應(yīng)進(jìn)行正常的破碎。當(dāng)沒聲達(dá)到0.5～1m時(shí)，可通過對(duì)錘頭高度進(jìn)行降低的方式實(shí)施輕度破碎。當(dāng)埋深低于0.5m時(shí)，無論是構(gòu)造物還是橋梁都無需進(jìn)行破碎處理，并對(duì)結(jié)構(gòu)物端線外3m以內(nèi)的所有區(qū)域進(jìn)行避讓。對(duì)于路肩外有建筑物的區(qū)域應(yīng)加強(qiáng)安全檢測，建筑物距路肩10m以外時(shí)可按正常破碎進(jìn)行；距路肩外5-10m范圍內(nèi)，可對(duì)錘頭高度進(jìn)行降低從而實(shí)施輕度破碎。禁止對(duì)路肩外5m內(nèi)的建筑物路段實(shí)施破碎。對(duì)于距離及埋深不同的路邊建筑物及管線應(yīng)運(yùn)用不同標(biāo)志的紅色油漆進(jìn)行清楚標(biāo)注，分別對(duì)不同的破碎能量進(jìn)行使用，促使其安全性得到保障。

（5）交通管制及保通方案的制定。碎石化施工前，應(yīng)制定施工區(qū)段的交通管制及分流方案，以滿足通車及施工的安全。

（6）鋪筑試驗(yàn)段。1）施工前根據(jù)路況選擇具有代表性的路段作為試驗(yàn)段，長度不小于200米。2）對(duì)老砼面板取芯調(diào)查砼彎拉強(qiáng)度，按表1選擇初始設(shè)備控制參數(shù)（下落高度、錘跡間距）。3）在初始設(shè)備參數(shù)的基礎(chǔ)上，應(yīng)逐級(jí)對(duì)錘跡間距、提升高度進(jìn)行調(diào)整，直到破碎后路標(biāo)達(dá)到均勻的鱗片狀，在碎石化嵌擠層頂部將破碎層表面2cm左右的碎屑進(jìn)行清除，對(duì)裂縫的狀況進(jìn)行觀察，并對(duì)比粒徑范圍表2，確保粒徑達(dá)到合適時(shí)即可對(duì)設(shè)備參數(shù)進(jìn)行記錄。4）隨機(jī)在試驗(yàn)段內(nèi)對(duì)2個(gè)獨(dú)立位置進(jìn)行超過1m×1m的試坑開挖。試坑的開挖應(yīng)達(dá)到基層，在全深度范圍內(nèi)對(duì)碎石化的顆粒進(jìn)行檢查，確保其與表2中的粒徑范圍得到滿足，若不合格必須對(duì)試驗(yàn)區(qū)設(shè)備控制參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，直到達(dá)到要求。

表1 初始設(shè)備控制參數(shù)范圍

表2 粒徑范圍

根據(jù)上述內(nèi)容可以看出，應(yīng)運(yùn)用記錄備查的方式對(duì)施工設(shè)備控制參數(shù)進(jìn)行應(yīng)用，使其在正常施工中發(fā)揮著指導(dǎo)作用。在施工過程中，應(yīng)結(jié)合路面的實(shí)際情況，稍微對(duì)破碎參數(shù)實(shí)施調(diào)整，當(dāng)必須進(jìn)行較大調(diào)整時(shí)，應(yīng)必須獲取業(yè)主或監(jiān)理工程師的同意。

4.3 碎石化施工

（1）破碎施工順序應(yīng)從外側(cè)車道向內(nèi)側(cè)車道進(jìn)行操作。（2）路肩破碎。在對(duì)路肩進(jìn)行破碎時(shí)，應(yīng)對(duì)外側(cè)錘頭高度進(jìn)行適當(dāng)降低，促使落錘之間的間距得到減少，不僅將破碎效果得到保證，而且也不會(huì)由于破碎功過大導(dǎo)致破碎過度出現(xiàn)。（3）搭接寬度進(jìn)行破碎。通常情況下，兩幅破碎的搭接破碎寬度應(yīng)控制在10cm左右。（4）隨時(shí)調(diào)整相關(guān)參數(shù)。多錘頭破碎機(jī)施工過程中，應(yīng)根據(jù)舊水泥混凝土路面的強(qiáng)度差異，隨時(shí)優(yōu)化調(diào)整行進(jìn)速度、落錘高度、頻率等破碎參數(shù)，盡量達(dá)到破碎均勻，上層混凝土形成魚鱗狀。（5）特殊處理。當(dāng)出現(xiàn)過高的基層強(qiáng)度或過大的面板厚度時(shí)，應(yīng)在舊水泥混凝土路面上運(yùn)用大裂等手段實(shí)施預(yù)裂，促使碎石化后的效果得到實(shí)現(xiàn)。在預(yù)裂后區(qū)段應(yīng)進(jìn)行重現(xiàn)的試驗(yàn)段施工處理，促使碎石化的各項(xiàng)施工工參數(shù)得到確定。

4.4 碾壓

（1）將表面的扁平粒料進(jìn)一步破碎，同時(shí)穩(wěn)固下層塊料，形成一個(gè)平整的表面。（2）對(duì)于一次破碎后個(gè)別面積大于1m2的板塊，宜在碾壓前用人工或小型氣動(dòng)沖擊設(shè)備補(bǔ)充破碎。（3）對(duì)于破碎后的路面，應(yīng)運(yùn)用Z型壓路機(jī)及單鋼輪壓路機(jī)實(shí)施振動(dòng)壓實(shí)，運(yùn)用1～2遍的壓實(shí)，使其壓實(shí)速度控制在低于5km/h。（4）對(duì)于路面綜合強(qiáng)度過高或過低的路段，應(yīng)將過度壓實(shí)進(jìn)行避免，防止出現(xiàn)過小的表面粒徑或在基層內(nèi)將碎石化層壓入的現(xiàn)象。

4.5 碎石化表層處置

（1）噴灑乳化瀝青。碎石化后宜對(duì)表層進(jìn)行處置，噴灑慢裂乳化瀝青（用量4kg/m2，瀝青含量50%-55%，推薦采用PC-2型）。（2）撒布石屑。撒布適量石屑，填實(shí)碎石化之后的縫隙，石屑用量不宜過多，以靜壓時(shí)不黏輪為標(biāo)準(zhǔn)。（3）光輪壓路機(jī)靜壓。將表層5-8cm碎石化層碾壓密實(shí)。

4.6 檢查驗(yàn)收

施工過程檢測結(jié)果應(yīng)與以下規(guī)定數(shù)據(jù)對(duì)照，有差距時(shí)，應(yīng)及時(shí)查明原因，調(diào)整后續(xù)施工路段的施工方案，以達(dá)到碎石化層的質(zhì)量要求。（1）表面均勻程度。表面均勻，頂面粒徑＜7.5cm，每200米測四處。（2）破碎（分層、嵌擠）程度。裂而不碎，契合良好，連鎖咬合，上部粒徑＜22.5cm，下部粒徑＜37.5cm，每200米挖視坑1個(gè)。（3）表面松散程度（噴灑透層油后）。不松散，具有較高的粘結(jié)力，形成一定的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，每200米測一次。（4）頂面回彈模量(單位：MPa)。大于120MPa，每200米每車道檢測一次。（5）彎沉值（0.01mm）。小于100，每20米每車道測左右兩點(diǎn)的彎沉。

5 結(jié)語

舊水泥砼路面碎石化后結(jié)構(gòu)作為新路面墊層，施工期間彎沉和回彈模量等作為其重要檢測指標(biāo)，全線彎沉代表值為59.042（0.01mm）（新加寬路基頂面設(shè)計(jì)彎沉值為170，18cm5%水泥土墊層設(shè)計(jì)彎沉為74），回彈模量為310.3Mpa，均滿足設(shè)計(jì)要求。

作為碎石化技術(shù)在我市干線公路改建項(xiàng)目中的首次應(yīng)用，省道237項(xiàng)目共完成舊水泥砼路面碎石化41萬平方米，節(jié)約了投資，提高了社會(huì)效益。我市2013年開工建設(shè)的省道103線北段和省道103線南段兩個(gè)改建項(xiàng)目，將對(duì)原水泥砼路面碎石化處理后加鋪瀝青砼結(jié)構(gòu)層，碎石化技術(shù)在省道237項(xiàng)目中的應(yīng)用將為后續(xù)項(xiàng)目開展該技術(shù)提供豐富經(jīng)驗(yàn)。

[1](DB37/T1160—2009)舊水泥混凝土路面碎石化技術(shù)規(guī)程[S].山東省地方標(biāo)準(zhǔn)，2009.

[2]王松根.舊水泥混凝土路面碎石化技術(shù)應(yīng)用指南[M].北京：人民交通出版社，2007.

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1003-5168(2014)04-0141-02