楊凱

（中建路橋集團(tuán)有限公司，河北 石家莊 050000）

0 引言

碎石化是指對(duì)原路面已經(jīng)大面積損壞、失去基本承載力，且局部處理已經(jīng)無(wú)法恢復(fù)原有使用功能，或無(wú)法達(dá)到預(yù)期強(qiáng)度要求時(shí)，對(duì)混凝土路面板塊進(jìn)行的最終處理。該方法需借助專門(mén)機(jī)械設(shè)備，先對(duì)破壞情況較為嚴(yán)重的基層實(shí)施處治，使舊板塊通過(guò)破碎形成粒徑相對(duì)較小的顆粒，然后通過(guò)碾壓形成基層或底基層結(jié)構(gòu)，最后加鋪新面層。

1 工程概況

某改造維修路段總長(zhǎng)約23km，其路面包含混凝土路面與瀝青路面，寬6.5m，路基寬度為7.5m。其中，K0+000—K9+280 段總長(zhǎng)約9.28km，其路面為瀝青路面，當(dāng)前狀況尚好，僅需對(duì)沿線范圍內(nèi)損壞的配套設(shè)施進(jìn)行必要的修復(fù)或更換。K9+280—K13+635 段總長(zhǎng)約4.36km，其路面為混凝土路面，當(dāng)前狀況尚好，僅需對(duì)沿線范圍內(nèi)損壞的配套設(shè)施進(jìn)行必要的修復(fù)或更換。K13+635—K14+370 段總長(zhǎng)約0.74km，其路面之前為混凝土路面，后改造成瀝青路面，當(dāng)前狀況尚好，僅需對(duì)沿線范圍內(nèi)損壞的配套設(shè)施進(jìn)行必要的修復(fù)或更換。K14+370—K23+541.919段總長(zhǎng)約8.62km，其中，K17+852—K17+949.75 與 K22+040—K22+500 兩段路面為瀝青路面，總長(zhǎng)約0.56km，當(dāng)前狀況尚好，在本次施工中可全部利用；K21+600—K22+040 和K22+500—K23+541.919 兩段總長(zhǎng)約1.48km，路面為混凝土路面，當(dāng)前狀況尚好，僅需對(duì)破損的部分進(jìn)行修復(fù)或更換；其他路段的路面均為混凝土路面。

由于該段是當(dāng)?shù)亟煌ǖ闹饕隹冢剀嚁?shù)量較多，所以混凝土路面產(chǎn)生了多處病害，如沉陷、斷板及破碎等，對(duì)車輛正常通行造成影響，并且有很多安全隱患，需重點(diǎn)改造。經(jīng)調(diào)查，原路面結(jié)構(gòu)層次從上到下依次為：水泥混凝土面層，層厚23cm，強(qiáng)度等級(jí)為C30；水穩(wěn)碎石基層，層厚25cm；級(jí)配砂礫底基層，層厚25cm。根據(jù)路段實(shí)際情況，設(shè)計(jì)決定采用多錘頭碎石化技術(shù)進(jìn)行路面處治，現(xiàn)圍繞該項(xiàng)目實(shí)際情況，對(duì)其底基層的多錘頭碎石化處理的標(biāo)準(zhǔn)化施工做如下分析。

2 標(biāo)準(zhǔn)化施工

2.1 施工機(jī)械配備

2.1.1 多錘頭破碎機(jī)

本次施工所用多錘頭破碎機(jī)主要包含以下兩部分：其一，動(dòng)力裝置與液壓系統(tǒng)；其二，破碎系統(tǒng)，包括6對(duì)重量為600kg 的錘頭和1 對(duì)重量為850kg 的邊錘。液壓泵由柴油發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，為液壓缸提供所需壓力油。在液壓缸持續(xù)運(yùn)動(dòng)作用下，錘頭對(duì)板塊進(jìn)行交替沖擊，使板塊破碎。所有錘頭的實(shí)際提升高度均可實(shí)現(xiàn)單獨(dú)調(diào)節(jié)，但無(wú)法超過(guò)1.3m。該破碎機(jī)有效作業(yè)寬度為4m/次，正常情況下的工作速度為62.5m/h，單位時(shí)間產(chǎn)量可以達(dá)到250m2/h，完全可以滿足實(shí)際施工要求。

2.1.2 壓路機(jī)

本次施工所用壓路機(jī)類型為Z型振動(dòng)壓路機(jī)與振動(dòng)鋼輪壓路機(jī)。

2.1.3 灑水車

為便于灑水防塵和滿足養(yǎng)護(hù)所需，本次施工還配備了灑水車。

2.2 施工前預(yù)處理

（1）在碎石化施工正式開(kāi)始前，應(yīng)先將待處理板塊表面的罩面層及其他修補(bǔ)材料全部移除，以免對(duì)碎石化施工質(zhì)量與效果造成影響[1]。

（2）要想達(dá)到理想的處理效果，做好排水極為重要。在碎石化施工中，需設(shè)置邊溝來(lái)使排水保持通暢，若未能按照要求設(shè)置邊溝，則需將路肩開(kāi)挖到與基層相同的高度，確保積水可以從這一區(qū)域中順利排水。另外，當(dāng)有以下情況時(shí)，還需進(jìn)行排水盲溝的設(shè)置：①路段分布在凹形豎曲線上；②板塊存在嚴(yán)重的唧泥；③在平曲線超高段相對(duì)較低的一端；④區(qū)域存在排水方面的問(wèn)題[2]。

（3）開(kāi)工前，根據(jù)結(jié)構(gòu)資料做好各項(xiàng)標(biāo)記，避免現(xiàn)有構(gòu)造物由于施工發(fā)生損壞。對(duì)于埋深超過(guò)1m 的構(gòu)造物，相對(duì)不容易由于碎石化施工而損壞，可正常進(jìn)行破碎；對(duì)于埋深處于0.5～1.0m 的構(gòu)造物，碎石化施工可能對(duì)其造成影響，施工時(shí)需適當(dāng)降低錘頭高度，采用輕度打裂的方法施工；對(duì)于埋深在0.5m以內(nèi)的構(gòu)造物，一般不允許進(jìn)行破碎，將結(jié)構(gòu)物兩端以外3m 之內(nèi)的部分作為避讓區(qū)域。對(duì)于與路肩之間的距離超過(guò)10m 的既有建筑，相對(duì)不容易由于碎石化施工而損壞，可正常進(jìn)行破碎；對(duì)于與路肩之間的距離在5～10m 的既有建筑，在施工中應(yīng)適當(dāng)減小錘頭高度，采用輕度打裂的方法施工；對(duì)于與路肩之間的距離在5m 之內(nèi)的既有建筑，一般不允許進(jìn)行破碎。施工范圍內(nèi)存在的所有構(gòu)造物及既有建筑，都要在施工前于指定位置做好明顯的標(biāo)記，以免施工時(shí)發(fā)生安全事故。

（4）選擇代表性路段進(jìn)行高程點(diǎn)布設(shè)，用于施工時(shí)對(duì)高程及其發(fā)生的變化進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，為之后的罩面層施工提供指導(dǎo)。

（5）施工前做好路段封閉，禁止所有外部車輛及行人進(jìn)入，并安排專人做好交通疏導(dǎo)，以免造成嚴(yán)重的交通堵塞。

2.3 標(biāo)準(zhǔn)化施工

2.3.1 試驗(yàn)段施工

通過(guò)試驗(yàn)段施工可確定并調(diào)整設(shè)備參數(shù)，確保粒徑及強(qiáng)度都能達(dá)到要求。本次選擇K21+300—K21+480段為試驗(yàn)段，按照以往經(jīng)驗(yàn)，將落錘高度控制在1.1～1.2m 范圍內(nèi)，將落錘之間的距離確定為10cm，在路面破碎時(shí)對(duì)破碎參數(shù)做逐級(jí)調(diào)節(jié)，并觀察實(shí)際破碎效果。在破碎效果達(dá)到預(yù)期，即呈鱗片狀后，對(duì)此時(shí)的各項(xiàng)破碎參數(shù)進(jìn)行記錄，將其作為正式施工的參數(shù)[3]。為了使經(jīng)破碎處理后的路面尺寸達(dá)到要求，還需在試驗(yàn)段內(nèi)開(kāi)挖試坑，此時(shí)要注意不可在接縫處開(kāi)挖試坑。試坑需開(kāi)挖到基層，用于明確碎石化施工后顆粒能否處于要求的粒徑范圍。若未能達(dá)到要求，則需要對(duì)設(shè)備參數(shù)做必要的調(diào)節(jié)，同時(shí)增設(shè)試驗(yàn)段，對(duì)上一過(guò)程進(jìn)行循環(huán)，直到滿足要求。另外，即便在正式施工中也要對(duì)破碎參數(shù)進(jìn)行小幅調(diào)節(jié)，若必須進(jìn)行大幅調(diào)節(jié)，則要提前經(jīng)過(guò)監(jiān)理人員的允許。

2.3.2 破碎施工

通常先對(duì)兩側(cè)車道進(jìn)行破碎，然后對(duì)中部車道進(jìn)行破碎。對(duì)路肩進(jìn)行破碎的過(guò)程中，需適當(dāng)減小外側(cè)錘頭實(shí)際高度，并減小落錘之間的距離，以此在保證破碎效果的基礎(chǔ)上，防止過(guò)度破碎。相鄰兩幅破碎需要有10cm 寬的搭接，以免遺漏。在機(jī)械運(yùn)行時(shí)，要對(duì)其各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行靈活的調(diào)節(jié)，包括速度、高度與頻率，以保證破碎的均勻性。設(shè)備初始參數(shù)可按照以下標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置：當(dāng)原路面下臥層強(qiáng)度較低時(shí)，對(duì)于采用32.5 級(jí)水泥的路段，下落高度按1m 控制，錘跡間隔距離按8～12cm 控制；對(duì)于采用42.5 級(jí)水泥的路段，下落高度按1m 控制，錘跡間隔距離按6～10cm 控制。當(dāng)原路面下臥層強(qiáng)度一般時(shí)，對(duì)于采用32.5 級(jí)水泥的路段，下落高度按1.1m 控制，錘跡間隔距離按8～12cm 控制；對(duì)于采用42.5 級(jí)水泥的路段，下落高度按1.1m 控制，錘跡間隔距離按6～10cm 控制。當(dāng)原路面下臥層強(qiáng)度較高時(shí)，對(duì)于采用32.5 級(jí)水泥的路段，下落高度按1.2m 控制，錘跡間隔距離按8～12cm 控制，對(duì)于采用42.5 級(jí)水泥的路段，下落高度按1.2m控制，錘跡間隔距離按6～10cm控制[4]。

2.3.3 預(yù)裂要求

在部分特殊路段，如采用混凝土基礎(chǔ)等，需通過(guò)打裂使路面達(dá)到預(yù)裂，為達(dá)到理想的碎石化效果創(chuàng)造良好條件。完成預(yù)裂后，需根據(jù)實(shí)際情況再次開(kāi)展試驗(yàn)段施工，用于確定新的施工參數(shù)，指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)施工。

2.3.4 凹處回填

碎石化處理完成后，對(duì)于小于10cm 的凹處，可在壓實(shí)前使用密級(jí)配碎石直接回填，而對(duì)于超過(guò)10cm 的凹處，需使用瀝青混合料將其找平，以免影響之后面層施工的平整度。

2.3.5 填縫料與外露鋼筋處理

在鋪筑新面層材料之前，需對(duì)原有的填縫料與切割剩余的鋼筋進(jìn)行處理，若有必要，可使用級(jí)配碎石粒料進(jìn)行回填。

2.3.6 壓實(shí)要求

壓實(shí)的作用在于對(duì)破碎后路面結(jié)構(gòu)進(jìn)行進(jìn)一步的破碎，使下層塊料保持穩(wěn)固，進(jìn)而為新面層的施工提供一個(gè)密實(shí)且平整的基礎(chǔ)。壓實(shí)由Z型振動(dòng)壓路機(jī)與鋼輪振動(dòng)壓路機(jī)進(jìn)行，碾壓遍數(shù)一般為1～2 遍，速度一般不得超出5km/h。對(duì)于路面強(qiáng)度相對(duì)較高與較低的情況，應(yīng)防止過(guò)壓，否則顆粒粒徑將過(guò)小，或使碎石化層進(jìn)入到基層當(dāng)中。

2.4 質(zhì)量檢驗(yàn)

施工完成后按表1要求進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn)。

表1 質(zhì)量檢驗(yàn)指標(biāo)

2.5 質(zhì)量控制

質(zhì)量控制應(yīng)貫穿整個(gè)施工過(guò)程，其過(guò)程、方法及要點(diǎn)如下。

（1）選取代表性及整體性均良好的段落進(jìn)行試驗(yàn)性施工，要求其長(zhǎng)度達(dá)到100m 以上，然后在選擇的區(qū)段中以2cm為一個(gè)等級(jí)設(shè)置不同子區(qū)段，每個(gè)子區(qū)段的長(zhǎng)度應(yīng)達(dá)到50m以上，并在相鄰兩個(gè)子區(qū)段之間做好分界。

（2）按照預(yù)設(shè)設(shè)備控制參數(shù)確定設(shè)備的各項(xiàng)控制參數(shù)，同時(shí)結(jié)合實(shí)際的破碎效果做必要的調(diào)整[5]。

（3）在試驗(yàn)性施工完成后，檢測(cè)各子段落的石料粒徑，以此對(duì)設(shè)備控制參數(shù)是否合理進(jìn)行驗(yàn)證。

（4）通過(guò)回彈彎沉測(cè)試確定能否達(dá)到變異性要求，建議選擇回彈模量指標(biāo)，隨機(jī)確定測(cè)點(diǎn)位置，但測(cè)點(diǎn)數(shù)量要達(dá)到9個(gè)以上。若變異性無(wú)法滿足要求，應(yīng)延長(zhǎng)試驗(yàn)段，同時(shí)通過(guò)增加落錘的高度或適當(dāng)減小錘跡之間的距離來(lái)調(diào)整，在保證破碎程度的基礎(chǔ)上，降低變異性。

（5）在大面積施工時(shí)，每幅破碎長(zhǎng)度達(dá)到1km 以上時(shí)，需在粒徑突變的部位進(jìn)行挖坑抽檢，以確定粒徑能否達(dá)到要求，若未能滿足要求，需進(jìn)行小幅調(diào)整，此時(shí)并不需要對(duì)回彈模量進(jìn)行檢測(cè)，將試坑中顆粒的粒徑與試驗(yàn)段是否存在差異作為主要判斷依據(jù)。

（6）在下臥層強(qiáng)度有很大差異的段落需進(jìn)行參數(shù)試驗(yàn)，通過(guò)對(duì)各項(xiàng)參數(shù)的小幅調(diào)整滿足預(yù)期的破碎要求。

（7）將試坑開(kāi)挖完成后，使用卷尺確認(rèn)粒徑，并輔以必要的目測(cè)。在確定試坑位置時(shí)，應(yīng)保證隨機(jī)性與代表性，可參考之前提出的推薦值進(jìn)行確定。

（8）破碎施工開(kāi)始前必須做好排水施工，比如在路肩處布置盲溝，以確保完成破碎施工后的路基、基層與面層均保持良好排水，進(jìn)而為后續(xù)加鋪層的施工提供良好支承。

（9）舊板塊經(jīng)破碎處理后可能被雨水侵襲，對(duì)此需在破碎結(jié)束后加強(qiáng)結(jié)構(gòu)防水。同時(shí)要求之后的攤鋪可以在碎石化結(jié)束后立即進(jìn)行，若無(wú)法及時(shí)攤鋪，應(yīng)及時(shí)覆蓋一層塑料膜，以免雨水侵襲，造成不必要的破壞?，F(xiàn)場(chǎng)的各類臨時(shí)排水設(shè)施要和工程永久排水設(shè)施良好配合，以達(dá)到良好的排水效果。

（10）由于粒徑和破碎層自身強(qiáng)度特性之間有直接關(guān)系，所以在施工中應(yīng)對(duì)破碎粒徑予以嚴(yán)格控制。正式開(kāi)始大面積施工之前，需先在試驗(yàn)段中開(kāi)展試驗(yàn)性破碎，以初步掌握粒徑實(shí)際分布狀況，并評(píng)價(jià)分布的均勻性，最后通過(guò)綜合考慮選定適宜的設(shè)備參數(shù)。

（11）在大面積施工中應(yīng)時(shí)刻關(guān)注板塊具體破碎情況，如果某個(gè)施工段落的粒徑產(chǎn)生很大變化，則要采用開(kāi)挖試坑的方式對(duì)板塊中粒徑實(shí)際分布情況進(jìn)行核查，若未能達(dá)到要求，則立即對(duì)設(shè)備參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，到滿足相應(yīng)的要求為止[6]。

（12）路面破碎施工結(jié)束后根據(jù)設(shè)計(jì)要求及時(shí)檢測(cè)，若檢測(cè)結(jié)果未能達(dá)到要求，應(yīng)立即通知現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)理人員及設(shè)計(jì)方和建設(shè)方的代表，由三方針對(duì)檢測(cè)結(jié)果確定原因，并制定有效的處理措施，交付施工方嚴(yán)格執(zhí)行。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，多錘頭碎石化是混凝土路面常用的全面維修方法，適用于大面積破損的混凝土路面，可為新面層的攤鋪在充分利用舊料的基礎(chǔ)上提供可靠的基層。目前，該項(xiàng)目的多錘頭碎石化施工已經(jīng)順利完成，且經(jīng)檢驗(yàn)確認(rèn)各項(xiàng)指標(biāo)均滿足要求，說(shuō)明以上標(biāo)準(zhǔn)化施工技術(shù)合理可行，值得大范圍推廣應(yīng)用。