碎石化技术在旧水泥混凝土路面改造施工中的应用

摘要：车辆数量剧增给我国交通带来了沉重的压力，造成了公路沉降的出现，公路所承受的能力已经超过了标准的范围。旧水泥混凝土路面已经满足不了现代化经济发展的需要，为了确保公路的安全及稳定，提高公路的质量，需要对旧水泥混凝土路面进行改造。文章对碎石化技术在旧水泥混凝土路面改造施工中的应用进行了探讨。

关键词：公路建设；旧水泥混凝土路面；碎石化技术；路面改造；公路沉降 文献标识码：A

中图分类号：U418 文章编号：1009-2374（2015）14-0056-03 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.14.027

由于公路使用寿命的增加以及车辆超载的破坏，以前的水泥混凝土路面已经无法适应现代化发展的需求，致使公路路面产生了较多病害。为了确保行车的通畅，就需要对旧的水泥公路进行维修和改造。碎石化技术是对水泥混凝土路面破碎的处理，所以在旧的水泥混凝土路面中得到了广泛的应用。

1 碎石化施工技术

1.1 碎石化改造旧路技术

碎石化改造旧路技术主要是解决路面的反射裂缝等病害。碎石化是一种新型再生技术，它实质是通过将旧路中已经被大面积破坏的水泥混凝土路面板块进行一定规格的离散化，再用专用设备重新组合形成整体承载能力更高的路基结构的一种技术。碎石化层的下部由裂而不碎且粒径较大的混凝土块组成，类似于块料路面，在经过压实后，承受竖向荷载性仍高于一般级配碎石。尽管其上部强度较低，但松散的胶结层也能起到缓冲和吸收应力的作用，这反而有利于消除反射裂缝产生的不良可能性。

1.2 碎石化改造技术的优势

1.2.1 施工效果明显。碎石化技术的核心是通过破碎水泥混凝土板块组成内部嵌挤、结合紧密的高密度的材料层。将破坏板块碎化后的粒径合理化可以分散应力集中的问题，从而令碎石化层产生具有“裂而不碎，契合良好，联锁咬合”特点的良好“拱效应”。目前，该技术是解决反射裂缝最有效的方法。

1.2.2 施工方便快捷。碎石化技术就是将旧水泥混凝土面板打碎直接作为新路的基层或底基层，这是较为简单理想的旧路翻新改造方法。而因地制宜的取材原有材料既降低了新路基材料的使用、减少了运输成本，同时也缩短了施工周期。

1.2.3 对周围环境具有较好的影响。由于碎石化技术的作业特点和施工灵活，因此更能体现以人为本的理念，交通封闭时间较传统方式相比更短，对人们出行的影响度更低。而变废旧的水泥混凝土垃圾为施工材料避免了资源浪费及污染，也有利于保护周围环境和国家的可持续发展。

2 碎石化技术在旧水泥混凝土路面改造中的应用准备

2.1 针对施工现状进行相应的调控

将沥青的面层整理干净，针对路面存在的破碎效果进行分析，针对碎石化工作实施制定一定的工作任务，进行相应的改善，这样才能有效地实施碎石化作业。

2.2 作为隐蔽性的构造物要做好一定的调查和标记工作

为了减少破碎对隐蔽性的构造物所产生的影响，针对一些资料来做相应的调查与控制工作。在调查过程中发现，一些施工单位建造的工程施工项目大部分都包括地下管道或者是暗涵等，针对工程试验的经验教训分析，若是破碎工程施工技术对旧水泥构造物能够产生一定的质量调控措施，才能使施工过程中的质量调控得到一定的控制。隐蔽性的构造物大部分都深埋在1m以下的地方，在施工过程中应提前做好质量管控工作，工程施工过程中的试验经验也显示出，不仅施工单位需要根据工程调控措施来对工程施工进行改善，还需要对施工过程中的质量调控进行相关管理，例如在施工过程中，要提前确定好锤头的高度以及安全方式，这样才能保证隐蔽性的构造物在碎石化的施工过程中不会遭到破坏。

2.3 桥梁连接段的技术准备

施工单位的连接段的审查和批准，一般情况下需要在计划方案内部清晰地指出桥梁连接段的破碎位置，凭借真实有效的情况来对路面的设计高程进行相应的改善与管理，破碎的桥头可以搭板到终点，这样才能保证施工过程中沥青面层的罩层厚度一致，若是操作不当，无法对其进行有效控制的话，还需要进行铣刨，以保持罩层的平整。

2.4 交通管制

一般来说，在沥青混凝土的上层摊铺控制好之前是不能开放交通的。由于在施工过程中，交通管制等工作有严格的要求，因此最好在施工前就把路段完全封闭，若是施工现场没条件完全封闭，也要采取半封闭的

状态。

2.5 其他准备

路肩的修复和路面的扩宽等作业要与混凝土路面的标高保持一致，与此同时，还要做好碎石化技术应用的修复管理工作。

3 碎石化技术的类型

3.1 打裂压稳

在工程中采用打裂压稳的施工方式主要是在旧水泥混凝土施工路面质量控制工程中加强混凝土路面施工低频的冲击外力，导致旧水泥混凝土具有稳定性和结构层结构均匀。高能量对频冲击的外力作用也会使旧水泥混凝土的路面板出现不规则的细微裂缝，而且一些开裂的旧水泥混凝土的面层质量控制和刚性的均匀性较差，若是直接铺设或者薄层的裂缝控制仍然会有反射裂缝的可能性，打裂压稳的代表性的施工工艺一般都会使这种情况有所改善。打裂压稳施工工艺的代表性机械主要包括冲击压路机、铡刀式冲击破碎机两种。

3.2 打碎压稳

要用专用的压实机械碾压形成下粗上细的碎石层，使碎石层具有一定的均匀性。打碎压稳的施工刚性控制明显低于打裂压稳，打碎压稳的代表性机械也与打裂压稳明显不同，主要有冲击破碎机、共振式破碎机等。

3.3 集料化

集料化是一种最彻底的重建手段，它是将旧水泥混凝土路面再生为集料，然后用于修筑基层、底基层或者垫层。集料化再生利用技术的主要施工工艺分为三个过程：（1）路面破碎和清运；（2）集料加工；（3）再生集料的利用。

4 碎石化技术在路面改造施工中的应用

4.1 路面的破碎

旧水泥混凝土路面施工一般情况下都会直接将其破碎成粒状，这些颗粒也会有一系列的尺寸性要求。

4.2 原有填缝料需要清理掉

施工过程中还应该清理一些零散的材料以及施工性垃圾等，加强涨缝材料相关活动的质量调控，在摊铺沥青面层施工之前还要确保工程是在保证施工质量的前提下进行的，最终保证工程施工的一致性。

4.3 凹处的回填

路面上的凹处病害要进行有效处理，这也是为了提高路面质量而进行的平整路面的控制措施。可使用级配碎石回填到凹地处，然后再进行压铺，这样在施工过程中能达到先前的质量控制的要求，也不阻碍排水功能的质量调控措施的有效改善。在破碎混凝土路面调整时，对破碎车会有一定的要求，从高处向低处破碎能取得较好的效果。

4.4 相邻车道的连接处出现破碎

已经破碎的车道也会有一定的控制措施，比如说实际上破碎的宽度与需要进行破碎车道的宽度同宽才行。

4.5 乳化沥青透层油的铺撒

施工单位破碎压实路面以后，可以使用50%的慢性乳化沥青，在规定的范围内得到控制后，保证对工程施工过程中铺撒了乳化沥青透层油的路面进行相应的管理控制，使施工效果达到最佳。

4.6 减少施工车辆能够通行的数量以及载物重量等

在施工过程中应避免破碎之后混凝土路面出现相应的扰动情况，而且为了减少施工过程中的碎石化技术刚刚完成时其他因素对混凝土路面产生影响，应该减少施工车辆的通行数量和载物重量等，若是施工单位出现再次压实的情况，将会使路面遭到大面积的损坏，路面表层的控制措施也得不到保障。

4.7 使用密集级配结构的整体性来完成面层的整体

施工

要使用密集级配结构的整体性来完成面层的整体施工，这样才能保证面层的整体施工质量，这对于碎石化技术的应用是不错的选择。

5 改造工程中的施工质量控制

5.1 粒径的破碎规格

碎石化要求将超过75%的水泥混凝土路面破碎成底部≤37.5cm、中层≤22.5cm、表面层最大粒径≤7.5cm的粒径。没达到要求的粒径应对设备参数进行相应调整，如需做较大调整时应征求监理人员许可。

5.2 原板块的清除平整处理

留存在板块间的涨缝材料应人工捡出；外露钢筋及类似物应切割清除。老路破碎后，凹陷坑塘面积<100cm2时，可用级配碎石回填；>100cm2时，以沥青混凝土找平。

5.3 压实要求

结合周围实际情况，一般压路机压实速度≤5km/h，初压及二次压实时，每次压实均进行2～3遍即可。

5.4 沥青透层要求

选用乳化沥青做表面透层撒布石屑时，应在撒布后进行光轮静压，石屑用量以不粘轮为标准。

5.5 其他细节处理

如破碎路段的边缘衔接处应采取台阶式或设玻纤格栅等过渡式处理；桥头处可根据其搭板的角度及厚度，提前规划衔接方案，确保接头质量。

5.6 测试频率和质量检验指标要掌握好

改造过程中非常关键的一点是掌握好测试频率以及质量检验指标。

6 结语

目前，对于旧水泥混凝土路面改造施工来说，采用碎石化技术施工较为简单，便于取材，还能够在规定的时间内完成公路的改造，这样一来就降低了工程的成本，改善了交通的环境。对公路进行改造后，不仅提高了公路路面的密实度，还确保了公路的强度，使公路的承受能力得到了有效的提高。

参考文献

[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] 张磊，刘长妍.水泥混凝土路面碎石化在老路改造施工中的应用[J].企业技术开发，2011，30（7）.

作者简介：王存永（1972-），男，河南省路桥建设集团有限公司工程师，研究方向：公路工程。

（责任编辑：陈 倩）