日混凝土板碎石化技术及施工工艺

摘要：碎石化技术是现在较常用的一种针对旧混凝土板的处理方法。其利用专门的设备对旧混凝土面板进行一次性破碎成为碎块柔性结构，并在此基础上对混凝土路面做更进一步的施工。针对我国水泥混凝土路面已经进入养护、改建阶段现状，选择哪种施工技术可以在保证处理质量的同时提高工作效率，一直都是研究的重点。碎石化技术的应用刚好满足这一要求，但是想要提高其在实际应用中的效果，还需要对其施工工艺进行详细的分析，本文就此方面内容进行了简要的研究。

关键词：旧混凝土板；碎石化技术；施工工艺

碎石化技术现在已经被广泛的应用于旧混凝土板改建施工中，其具有施工效率高、防反射裂缝效果好及环境影响低等优点。为提高碎石化技术在旧混凝土板改建施工中的应用效果，必须要针对施工工艺特点，对整个过程进行分析，做好每个施工阶段的控制，提高施工工艺实施的规范性，并确保工程施工效果满足相关标准要求。

一、碎石化技术原理分析

碎石化技术将旧水泥混凝土面板破碎成小于38cm的混凝土块，防止新铺的热拌沥青罩面上出现反射裂缝，形成一个用热拌沥青罩面处理的均匀基层，是沥青混凝土面层加铺施工的重要基础环节。其技术原理是旧水泥混凝土板在经过均匀冲击、破碎及压实的整个过程中，原路板面整体性损失。路面在存有一定剩余结构强度的情况下，在荷载、温度及湿度等因素变化下，位移下降到沥青混凝土面层要求的范围内，将存在的反射裂缝全部消除。碎石技术的主要设备有MHB多锤头破碎及共振式破碎机两种，其中多锤头碎石化技术是用下多锤头破碎设备多带的多个重锤下落时对旧混凝土板进行锤击破碎处理，并与Z字花纹碾压轮震动压实机配合对破碎后的面板进行压实处理[1]。而共振碎石技术是用共振设备作用产生的振动频率与旧混凝土板自身固有的频率相同，两者通过共振来达到破碎面板作为高强粒料层的目的，共振碎石技术可以更为有效的解决反射裂缝问题。

二、旧混凝土板碎石化技术应用要求

1.路况调查

为提高碎石化技术在旧混凝土板施工中的应用效果，应对所施工的路况进行详细调查，确保路面使用状况满足相应路面损坏评定标准。路况调查的内容主要包括道路修建资料、路面损坏程度、路面结构强度、沿线环境条件、已承受交通荷载及预计交通需求等。其中，道路修建资料包括路面结构材料组成，工程养护与改建历史；路面损坏状况则要求具体到损坏类型、损坏程度及损坏范围等；路面结构强度则应包括路面弯沉、板体脱空状况、接缝传荷能力及混凝土强度等；沿线环境条件包括地下水位、路基面排水状况、地下管线、涵洞、桥台、挡土墙及地下构造物等[2]。另外，对于路面交通需求的确定，则应包括道路交通量、轴载组成以及增长率等信息。在确定旧混凝土板路况全部信息后，以断板率DBL、路面状况指数PCI、平均错台数以及接缝传荷能力等指标判断是否采用碎石化技术，在满足其中一项指标的情况下，即可以选择使用碎石化技术。

2.应用条件

想要提高碎石化技术子在旧混凝土板施工中的应用效果，必须要满足的一定技术性要求，如土基CBR、混凝土面板板体情况以及原基层情况等，其中当路基CBR值在1.5以下，或者基层与面层总厚度小于15.3厘米时，不能采用碎石化技术与罩面处理方式对旧混凝土板施工[3]。路基是路面的支撑结构，在采用碎石化技术施工时，会对土基与基层造成影响，需要保证原土基与基层的稳定性满足工程施工需求。一般情况下可以通过对土基结构含水量的测定来判定其稳定性。在进行碎石化施工时将含水量控制在一定范围内可以提高土基施工密实度。另外，混凝土路面在经过长期使用后，其中含有的堿性物质会活性成分发生化学反应造成板体膨胀开裂情况的不适合采用碎石化技术处理。

三、旧混凝土板碎石化施工工艺分析

1.试验区与试坑

采用MHB碎石化技术对旧混凝土板进行处理时，因为重锤质量为恒定值，想要提高施工效果，就需要做好对重锤下落高度、机械行走速度以及锤击频率的控制。其决定了重锤作用于原混凝土板位置分布特性以及每个锤击位置作用的冲击能形式，进而决定了面板破碎后结构层在整个厚度范围粒径的分布特性[4]。对施工工艺的控制首先应做好对试验区与试坑的控制：

（1）试验区

在正式施工前，应根据路况调查结果来选择挖除68m过渡混凝土段路段作为试验区。试验将落锤高度控制在1.3m，落锤间距控制在10cm逐级调整破碎参数对试验区进行破碎处理，并对破碎结果进行记录。随着各参数的改变，对其不同破碎结果进行对比，确定破碎化处理后路面呈鳞片状时，混凝土板深层范围碎块尺寸最为均匀，板块间的连接能够获得良好的切断效果。

（2）试坑

为将混凝土板破碎结果控制在预定范围内，应在试验区内选择6个独立位置并每个开挖成1m2，开挖深度达到基层即可的试坑，试坑要尽量避免有横向接缝或者工作缝的位置。碎化处理后检查颗粒是否在规定要求内，如果检测后未达到要求，则需要对施工工艺进行相应的调整，并增加试验区，对上一程序进行循环处理，直到结果达到要求。

2.破碎

根据试坑最终确定的各项施工参数制定施工方案对全路段进行破碎施工。要求在保证施工质量的同时，最大程度降低交通影响。破碎施工时，因为两侧受侧向约束比较小，应先对路面两侧的行车道进行破碎处理，然后再对中部行车道进行破碎，这样可以获得更好的破碎效果。其中，在对路肩侧进行破碎处理时，应适当降低重锤高度，减小落锤间距，在确保破碎效果的同时，避免过度碎石化。另外，还应控制好机械行走速度，尤其要注意横杆保持在破碎位置。破碎施工时实际破碎的宽度要宽于一个车道，为的是使与相邻的车道有搭接一部分，以避免后破碎的车道对已施工的路面产生影响。

3.压实

在路面破碎完成后，利用Z型压路机振动压实2～3遍，并对表面较大的颗粒做更进一步的破碎处理，使下层料的紧固度增加，提高嵌锁结构的密实度。对破碎路面进行压实施工，可以对表面扁平颗粒进一步破碎，并压实存在的脱空部位，建成一个新的平整表面，为后期沥青面层的摊铺施工提供基础。在进行压实施工前要测定基层稳定性，施工时要避免因过度压实将碎石化层压入到基层内部，因此尽量避免在潮湿条件下施工。

4.摊铺

为保证工程施工质量，避免降雨积水对交通造成的影响，应尽量在破碎处理完成24h内进行摊铺水稳施工，并且在摊铺前要撒适量的水。

结束语：

碎石化技术作为旧混凝土板处理的常用方式之一，其施工效果的提高需要结合技术原理来确定施工控制要点，并在施工前做好一切准备工作，采取有效措施对整个施工过程进行控制管理，提高每个施工环节的规范性，争取不断提高工程施工质量。

参考文献：

[1] 黄启凡.旧水泥混凝土路面碎石化技术在广西平百公路上的应用研究[D].重庆交通大学，2008.

[2] 龙兵.混凝土路面碎石化过程及加铺结构的有限元模拟[D].湖南大学，2010.

[3] 张世强.水泥混凝土路面碎石化技术研究[D].长安大学，2008.

[4] 张玉宏.水泥混凝土路面碎石化综合技术研究[D].东南大学，2006.

作者简介：王辉林（1981-），男，广西柳州人，学历：学士，工作单位：柳州中元市政工程设计有限公司，道路总工，排水总工，研究方向：市政道路、排水