浅谈旧水泥混凝土路面碎石化技术在改建工程中的应用

陈鹏飞

(遵化市交通运输局)

水泥混凝土路面具有强度高、稳定性好、使用寿命长、养护费用低等特点，随着修筑技术的日臻完善，近几年在公路工程中应用较多。但是，由于自然因素和行车的不断作用，水泥混凝土路面也会发生不同程度的、各种类型的破坏现象，这些病害不仅影响路面使用寿命，还对行车安全构成了隐患，而且也暴露出水泥混凝土路面维修困难的缺点。一直以来，在改建工程中，水泥混凝土路面都要被全部挖除运弃，造成大量垃圾，通过旧水泥混凝土路面碎石化技术的应用，可以达到减少垃圾、废物利用、缩短工期、更加环保的效果。本文根据遵化市东三环改建工程中应用旧水泥混凝土路面碎石化技术的过程，并结合部分相关资料进行总结，为今后旧水泥混凝土路面碎石化技术的广泛应用提供一定的参考。

1 工程概况

遵化市东三环改建工程北起团练屯村西，南至小草店村南，公路等级为一级，该段总里程3.125 km。旧路全宽23 m，路面结构为22 cm水泥混凝土+36 cm石灰粉煤灰稳定碎石，路面破损严重，近几年多次进行挖补，但效果不佳。现结构改为对旧水泥混凝土路面采用碎石化技术处理后，加铺基层为15 cm水泥稳定碎石，面层为4+6 cm密级配沥青混凝土。

2 旧水泥混凝土路面碎石化技术应用的条件

在旧水泥混凝土路面正常养护措施不能满足相应等级公路运营质量技术要求时，具有下述特征之一即可考虑采用碎石化技术:(1)旧路断板率超过20%并已经出现了局部翻浆、大面积碎板现象;(2)超过20%的横纵接缝需要修补并有严重错台、啃边或角隅断裂现象;(3)超过10%的路面需要开挖修补;(4)出现明显的碱—集料反应裂缝或冻胀开裂征兆。此外，旧水泥混凝土路面的土基CBR应大于5，基层没有明显裂缝、沉陷，破碎块体不小于40 cm，面板弯拉强度不低于原设计值的80%，满足这些要求即可实施碎石化技术。

3 旧水泥混凝土路面碎石化的施工

(1)清理现有路面，修复排水设施，处理特殊路段;

(2)对路线内、外及地下构造物做出标记;

(3)设置施工测量控制点，并按施工需要加密;

(4)破碎旧水泥混凝土路面;

(5)修复补强软弱基层或路基;

(6)清除松散填缝料及废弃的施工材料;

(7)对破碎后的水泥混凝土进行碾压;

(8)加铺沥青面层前进行透层施工;

(9)加铺沥青面层。

3.1 施工准备

碎石化施工前，需要先清除旧水泥混凝土路面上的修补材料等所有杂物;标记构造物的位置;检查修复排水设施;设置好测量控制点，做好施工前准备工作。对于出现严重唧泥、沉陷和积水等病害的软弱路段必须进行处理，清除旧面板后开挖基层或路基直至稳定层，基层或路基用同类材料摊铺压实，旧面板部位换填级配碎石压实。

3.2 碎石化施工

(1)试验段

首先选择长度250 m的试验路段进行破碎，在推荐的初始施工参数基础上，逐级调整提升高度和行进速度，直至破碎后表面呈现均匀的鳞片状，清除破碎层表面2 cm左右碎屑至碎石化嵌挤层顶，观察裂缝情况，并符合粒径要求(表1)时记录设备参数。破碎后随机选取2个位置做试坑检查，试坑尺寸大于1 m×1 m，开挖至基层，在碎石化颗粒满足规定要求时确定破碎机施工控制参数，指导正常施工。

表1 碎石化后作底基层时的检查验收标准表

(2)破碎施工

本项目采用多锤头破碎机进行施工，碎石化要求把75%以上的水泥混凝土路面破碎成表面尺寸不超过7.5 cm，中间22.5 cm，底部不超过37.5 cm的粒径;埋深0.5～1 m的构造物上部可降低锤头轻度破碎，埋深不足0.5 m的构造物或管线上面两侧各3 m以内禁止破碎;破碎施工应从外侧车道向内测车道进行，路肩部位要适当降低外侧锤头高度，减小落锤间距，避免过度破碎;破碎施工应尽量从混凝土路面的高处向地处进行，以避免沥青面层铺筑后影响排水;施工中可以根据路面实际情况对试验段确定的破碎参数作出微小的调整，达到破碎均匀的效果。但是如果必须要进行较大调整的时候，要先得到监理工程师或者业主的认可。

(3)清除原有填缝料，修复补强软弱基层或路基

在破碎以后，应将所有的填缝料、胀缝料或其他类似物清除干净，切除暴露的加强钢筋，清除后产生的坑洞用级配碎石填充。

(4)压实

破碎后个别大于1 m2的板块，在碾压前用人工或小型设备补充破碎;碾压用专用压路机(Z型轮压路机)振动压实2～3遍，压实速度不允许超过5 km/h。

(5)混凝土路面的养护

本工程采用全封闭施工，破碎后的路面均不得开放交通，包括不必要的施工运输。

(6)碎石化表层处置

为了使表面较松软的粒料有一定的结合力，碎石化后应对表层进行处置，在破碎压实后的表面按2.5～3 kg/m2的用量喷洒50%的慢裂乳化沥青，再洒布适量石屑进行光轮静压。

3.3 路面施工

路面水泥稳定碎石基层按照《公路路面基层施工技术规范》(JTJ034-2000)执行，面层施工按照《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40-2004)执行。

4 碎石化施工的注意事项

(1)必须提前修复排水设施，防止碎石化后的混凝土层积水;

(2)错台、断板、裂缝等对碎石化实施的影响不大，但是严重的唧泥、沉陷和积水的病害必须彻底处理，因为这些病害常伴随着板下积水的问题，要求开挖至路基，清除积水后用碎石回填夯实至旧路面高程;

(3)破碎后的粒径不能过细，因为粒径过细会导致板块强度损失太多，虽然防止反射裂缝的出现，但是没有充分利用旧板强度，造成了资源浪费;

(4)碎石化施工会产生一定的振动，要采取措施减小路边建筑物和路内构造物的影响;

(5)碎石化施工中交通控制很重要，应尽量采用全封闭断交施工，并控制施工运输车辆的通行。5 碎石化施工技术的优点

(1)简化施工程序。采用碎石化技术不需要单独将大块材料清除或破碎，不存在旧路材料的外运和弃置问题;

(2)缩短工期。旧路面碎石化后直接进入下一道工序施工，节省了作业时间;

(3)节约工程材料。旧水泥混凝土路面的材料全部现场利用，大大减少了外用新材料的用量;

(4)保护环境。碎石化技术减少使用新材料，相应的减少了对自然地破坏，同时也避免了废弃旧材料的运输和堆放问题，是一项绿色的公路维修改造技术。

［1］王松根.旧水泥混凝土路面碎石化技术应用指南［M］.北京:人民交通出版社，2007.

［2］山东省交通厅公路局.旧水泥混凝土路面碎石化技术规程［M］.北京:人民交通出版社，2009.