碎石化施工技术在混凝土路面大修中的应用

孔凡友

(广西壮族自治区岑溪公路管理局，广西 岑溪 543200)

0 引言

水泥混凝土路面具备诸多优势，因此在我国的应用十分广泛。但由于水泥混凝土路面在车辆荷载、雨水等因素的长期作用下，容易导致路面裂缝、破碎等各种病害。当路面出现的裂缝、破碎等病害严重到需重建路面时，碎石化技术是降低成本、绿色环保的主要重建技术方案之一。本文以水泥混凝土路面的维修工程为背景，从设备、原理以及应用三个方面对碎石化施工技术在水泥混凝土路面大修中的应用展开了细致的分析探讨，旨在提供一些理论参考。

1 背景工程概况

G324线K1288+100～K1311段原水泥混凝土路面大修工程，长约22 km，对原水泥混凝土路面进行了碎石化后的补强处理，具体方案为在对原路面进行碎石化处理之后再在其上铺设厚22～30 cm的级配碎石基层+1.5 cm热沥青封油层+厚6 cm沥青混凝土层，为保证道路大修工程的施工进度及质量，拟采用碎石化施工技术对混凝土路面大修工程进行施工。

2 碎石化施工技术的相关设备

为保证G324线K1288+100～K1311段原水泥混凝土路面大修工程的施工进度，对所采用的施工机械设备的使用进行了科学的论证，对项目主要使用的机械进行了对比分析。首先对拟使用的碎石化设备根据破碎原理和施工机械的不同进行了分析比较，包括多锤头碎石化和共振碎石化两种。共振碎石化破碎程度高，破碎后颗粒粒径较小，导致板块强度损失程度较大，需要加铺的路面结构要求更高，不够经济；多锤头碎石化由于其锤头分散，对路面的冲击力分布均匀，破碎后的水泥混凝土碎块可直接作为新铺路面结构的基层或垫层，相对共振碎石化较经济。项目研究后决定采用多锤头碎石化技术。多锤头碎石化设备是利用提升的重锤自由落下对地面的冲击力将水泥混凝土板破碎。该类设备一般具有16个重锤，分为两排，分布在设备的尾部，中间锤12个，每个重454 kg，边锤4个，每个重600 kg。破碎的有效工作宽度为45～400 cm，可调节宽度，可以一次对单个车道实施破碎。破碎效率一般一个台班内能完成的典型工作量为单个车道0.8～1.2 km。其次是对压稳设备的技术性能情况进行了科学的分析比较，项目所使用的压稳设备拟采用Z型钢轮压路机，自重一般≥14 t。施工中采用振动压路机振动压实，目的是切断多锤头破碎后产生的表层扁平块状混凝土，使表层更趋于级配碎石结构。

3 碎石化施工技术的应用原理

3.1 碎石化施工技术应用的基本条件

根据G324线K1288+100～K1311段原水泥混凝土路面不同路段的路面情况进行碎石化施工技术的使用，通过项目技术人员的研究分析，决定对存在以下几种情况的路段进行碎石化施工：(1)在路面出现了大面积接缝缺陷，例如翻浆、错台和角隅破坏等，已经导致高于20%的接缝需要修补；(2)在路面上已经有高于20%的工作长度出现纵缝缺陷；(3)已经超过有20%路面需要维修或者需要修补；(4)有超过25%的板开裂或有超过10%的路面需要开挖修补以达到结构性要求；(5)正常养护措施无法满足技术要求。

3.2 碎石化施工技术的技术原理

水泥混凝土路面大修工程所采用碎石化施工的技术原理是通过使用专业的混凝土破碎机械，将原有的旧水泥混凝土路面给以完全压碎为细小的碎石块，在此基础上再进一步使用压路机械对破碎后的混凝土面板给以完全的整平处理，使其形成一个下粗上细的碎石化结构，最后再在其上表面摊铺一层沥青的面层。

3.3 加铺沥青面层厚度的确定

通过对G324线K1288+100～K1311段原水泥混凝土路面的基本情况进行取样研究，其旧水泥混凝土路面碎石化后加铺沥青面层或水泥混凝土面层是可行的，沥青面层处理主要有如下类型：碎石化后直接作为基层，加铺沥青面层；碎石化后作为中下基层，加铺补强层后，再加铺沥青面层。加铺沥青面层的方法可以以我国的规范方法为基础，结合考虑碎石化后旧路面顶回弹模量、所在地年地表最大温差和年降雨量等确定。

4 碎石化施工技术在G324线中的应用

4.1 施工准备阶段

在对水泥混凝土路面进行大修之前首先应做好碎石化施工技术的施工准备工作。(1)在G324线K1288+100～K1311段水泥混凝土路面进行调查，并且做好标记，进而保障其后期碎化作业对这些构造物给以回避；(2)对旧路上存在的沥青罩面层和部分沥青表面修补材料移除，保证碎石化质量；(3)设置或修复排水系统，保证排水畅通；(4)对基层软弱等特殊路段进行处理；(5)采取严格的交通管制，通过交通的控管保障施工的安全；(6)再者还需要进行施工的放样，依据设计图纸放样出施工的路中线、左幅中线以及右幅中线，并且给以标记，标记间距设置为12 m左右；(7)碎石化设备的准备阶段：多锤头破碎机、Z型钢轮压路机、振动钢轮压路机的数量根据工程的实际需求进行确定。

4.2 施工试验

在G324线K1288+100～K1311段水泥混凝土路面进行施工之前还需要根据路段施工的具体情况进行施工的放样，首先需要选择具代表性路段进行实际的破碎化实验。放样实验路段的宽度需要为车道的全宽，其长度应控制在100 m左右。在整个破碎施工的过程中还需要对施工的效果进行观察，并且根据结果选择适当的设备进行进一步的调整，保障实际破碎施工时的质量。

4.3 路面破碎化施工阶段

路面破碎化施工是碎石化施工技术中最为关键的一个施工阶段，在施工中，通常情况下首先需要保障G324线K1288+100～K1311段水泥混凝土路面破碎宽度超过一车道，并且和相邻的车道有15 cm左右的搭接。通过这样的处理模式保障在邻车道没有破碎的情况下也可以进行加铺沥青的作业，同时也不对没有破碎的车道交通造成影响。具体的施工顺序必须是从高处向低处进行，并且严格按照破碎指标推进破碎作业。

4.4 原始凹处的回填及填料缝的处理

在对本路段水泥混凝土路面破碎作业完成之后就需要对原始凹处及填料缝进行处理。首先需要清除一些路面上的松散填料物，特殊情况下还需要使用密级的碎石材料进行填充。需要注意的是为了保障整体的施工效果，不能对已经完成破碎施工后的路面再进行整修处理。在压实施工前需要对一些凹陷处进行回填处理，并且在回填的过程中也给以压实作业，一直到达到设计标准为止。

4.5 破碎混凝土路面的养护措施

破碎施工后的养护工作对于施工的整体质量也有着很大程度的影响，因此应根据路段所处位置的具体情况采取合理的养护措施使施工质量得到保障。具体而言对于破碎后的道路必须禁止交通，如果是交叉路必须开放交通，开放的时间也不能超过一天。

4.6 加铺层施工

考虑到天气原因在旧路完成破碎施工之后，为了避免雨水的影响，需要在2 d内完成加铺作业。

5 结语

综上所述，面对水泥混凝土路面的大修作业，碎石化施工技术是一种效果极佳的处理技术。在碎石化施工技术的应用中主要使用的设备有多锤头破碎机、Z型钢轮压路机、振动钢轮压路机。其在施工原理上简言之就是先将原有的损坏水泥混凝土路面给以破碎整平，再加铺一层新的沥青混凝土层，目前在我国的加铺混凝土层厚度上控制在12～18 cm左右。碎石化施工技术在水泥混凝土路面大修、施工准备阶段、施工试验、路面破碎化施工阶段、原始凹处的回填及填料缝的处理、破碎混凝土路面的养护措施以及加铺层施工阶段均有诸多需要注意的点，希望通过文章的简要论述，可以给相关施工单位提供参考。