探究旧水泥路面碎石化技术及其在旧路改造工程中的应用

陈华章

资兴市交通建设质量安全监督站 湖南 资兴 423400

引言

随着交通运输量的与日俱增，先期修建的水泥混凝土路面过度疲劳使用，导致路面出现了裂痕、断板等问题，而碎石化技术就是解决路面反射裂缝问题的最佳方式之一。所以，合理地运用碎石化技术在城乡旧水泥路面改建过程中就显得尤为重要。碎石化技术不仅可以节约成本，还可以解决水泥碎块乱丢的问题，是一种值得提倡的技术。

1 碎石化技术的原理特点及类型

碎石化技术是将有反射裂缝的水泥路面破碎成很小的混凝土块，然后以这些破碎的混凝土块作为底基层，在这个基础上铺上一层新的基层。这一技术不需要将破碎的水泥面板打碎带走，还可以为水泥路提供更高的结构强度，操作起来也是比较简单方便的，而且施工周期短、费用低，还不会造成污染。这一技术在施工时只需要部分封闭就可以，不会造成交通堵塞，对于通行还是很方便的。由于碎石化技术具有耐久性、抗冻性以及科学性等优势，而且能够与其他结构层全面有效的结合，从而来加强道路施工的整体承载力。碎石化技术的所带来的稳定性以及承载能力都是当前城乡道路工程所需要的，而且碎石化技术即使是在恶劣的天气也是没有太大影响的，对于城乡道路工程来说是至关重要的[1]。

针对碎石化技术类型，主要分为如下三种类型。其一，打裂压稳。在旧水泥混凝土路面质量控制项目中，进一步强化混凝土路面低频冲击力，如此一来就可以确保旧水泥混凝土具备较高的安全性，保证结构层结构匀称。高能量对频冲击力同样会导致旧水泥混凝土路面板产生一系列不良裂缝，同时部分开裂旧水泥混凝土的面层质量以及刚性匀称度不高，如果简单平铺，其薄层缝隙依然会出现反射裂缝问题，而上述工艺技术能够很好地弥补这一问题。在进行打裂压稳作业过程中，最常见的设施包括冲击压路机、铡刀式冲击破碎机两类。其二，打碎压稳。相关人员还要求采取专门的压实机械碾压构成下粗上细的碎石层，让碎石层具备既定的匀称性。值得注意的是，打碎压稳技术的刚性要小于打裂压稳技术，其常见设施包括共振式破碎机等等。其三，集料化。集料化作为一种有效的重建方式，其就是把旧水泥混凝土路面再生成集料，接着再用在修筑基层等趋于。

2 编制依据

编制的依据为以下几点：a.需要施工路段的具体损坏情况；b.是否具有碎石化的技术资料；c.交通部门现在所执行的道路规范和标准；d.其他旧路碎石化工程的经验。

3 工程概况

本项目为永兴县2020年G240线公路大修工程。经现场勘查，该路段病害大多为横、纵向裂缝及少量沉陷板，病害形成原因为：a.道路使用年限较长，该路于2009年完成改造通车；b.路基沉陷；c.由于交通量日益增加，路面长期超负荷使用，使得水泥混凝土路面产生裂缝，再加上从裂缝处渗水，引发基础失稳，裂缝更为严重[2]。

4 施工采用的设备

该公路大修工程使用的为多锤头破碎机和Z型轮重型振动压路机。

4.1 多锤头破碎机

多锤头碎石机是专门针对水泥混凝土路面进行碎石化的机械，多锤头破碎机后面有两排重锤，采用的是整体式的车架。该破碎机的前轮是铰接式前桥带充气轮胎，通过液压转向；后轮是挂胶钢轮，通过分动箱、液压泵、液压马达、变速箱、传动轴、驱动后桥共同工作实现行走。通过电器系统控制破碎机的工作阀块，使得破碎机的驱动油缸升降，破碎锤下落实现破碎。

4.2 Z型轮重型振动压路机

Z型轮重型振动压路机是一种专门用来修路的机械，在铁路、机场跑道、大坝等大型工程项目中都曾被大量使用，可以用于碾压多种路面，其中就包括沥青混凝土路面。压路机在施工过程中，轮下的颗粒不会向外挤出，由于压路机拥有很强的重量，所以各种压实作业都可以选择该设备。压路机的压碎效果很好，可以使碾压层的表面平整并密实。

5 破碎前的准备

首先在对路面进行施工破碎之前，一定要对施工路段进行实地考察，充分了解施工路段的具体损坏程度和路基的相关数据，从而来调整设备的参数。

其次要清理施工路段上的杂物，观察是否有建筑物以及无法破碎的构造物。对沿线隐蔽构造物情况进行调查，并作出标志，以确保这些结构物不会因施工造成损坏，通常在1m以上的结构物（或管线）不会因路面碎石化受到破坏，这种路段可以正常破碎，埋深在0.5～1m的构造物（或管线）可能因路面碎石化受到一定的影响，施工时可以降低锤头高度进行轻度打裂。涵洞顶面禁止采用碎石化，涵洞顶面避让范围为构造物端线外侧5m以内的所有区域，避让范围内原水泥砼面板若无病害则直接摊铺30cm厚5%水泥稳定碎石，若存在病害则挖除原水泥砼面板，摊铺26cm厚5%水泥稳定碎石后再摊铺30cm厚5%水泥稳定碎石[3]。

最后设立高程控制点，方便随时监测施工的进度以及指导工作的进行。

6 碎石化流程及方法

6.1 碎石化流程

首先做好施工前的准备工作，其次将施工路段的杂物清理干净，安装设备，然后将旧路面使用破碎机破碎，洒水后用压路机反复压实，压实到一定程度后，开放交通，一边洒水一边让车流对碎石化路段反复压实，路面出现坑槽或松动，采用未筛分碎石填补，再洒水压实，最后对施工路段进行验收后进入下一道工序。

6.2 碎石化方法

先将路面的右半部分使用破碎机破碎掉，一边洒水一边用重型压路机对破碎的路面进行碾压，压实到车辆可以在上面行驶的程度，然后再掉头将路面的左半部分使用破碎机进行破碎，右半部分开放交通。破碎工作完成后，一边洒水一边用重型压路机对破碎的路面进行碾压，使路面完全破碎并与下步结构层充分接触，两边开放交通后继续洒水行车碾压。注意在压路机施工的同时，洒水车要紧跟压路机工作，以防粉尘污染[4]。

7 碎石化的施工标准

使用破碎机破碎后的路面尺寸最多7.5cm，中间部分最多不超过22.5cm，底部最多37.5cm的粒径。如果破碎机破碎后的路面未达到这一标准，需要依靠Z型压路机将路面压实或者采用未筛分的碎石替代。破碎施工应按先破碎路面侧面车道，再破碎中间行车道的顺序进行，破碎时应有重复破碎搭接面，搭接宽度不应小于10cm，不允许使用重力冲击锤或无导轨自由落锤。应设置挡板保护相邻车道上的车辆，使之避免遭受破碎过程飞出碎石的伤害。在破碎过程中要谨慎小心，以保护并避免损坏地下管道、排水设施和桥面板。如果在破碎过程中发现有软弹的地方一定要将其挖除，然后用未筛分的碎石填埋并压实。如果在破碎机破碎后有低洼出现，需要将低洼的地方用未筛分的碎石填平，然后用压路机碾压成型。在碎石化的过程中是不能影响交通的正常行驶的，应该采用边施工边通车的方法，如果破碎后的路面不慎被来往的车辆破坏掉，一定要将破坏的路段重新进行压实。

8 碎石化的安全准备

在施工前一定要制定一个安全目标，从而来保证施工人员的安全。在施工过程中一定要避免机械或交通事故的发生，杜绝因工伤亡事件的发生。严格遵守相关法律法规，对施工人员进行安全教育的培训，提高施工人员的安全意识，定期进行安全检查，禁止违章作业和违章指挥，及时排查安全隐患。监督施工人员的衣着规范，让施工人员必须穿反光背心，戴安全帽，按施工要求进行破碎。

9 文明施工，减少污染

在破碎前一定要走访附近的居民，跟附近居住的人员搞好关系，满足居民的合理要求，减少噪音、灰尘的排放，尽量做到不扰民，保证居民的正常出入和人身安全，文明施工。

成立环保小组并配备环保设备和技术人员，对工作人员进行环保培训，在破碎时一定要适时地进行洒水工作，防止灰尘飞入控制；其次还要注意破碎的时间和声音，避免造成噪音污染，一定要控制施工污染。

10 碎石化技术应用重点

10.1 碎石化施工前对旧路面勘察

为了保证旧水泥混凝土路面改造施工整体质量和施工安全，每次在施工前都要先进行旧路面勘察。旧水泥混凝土路面在利用碎石化技术施工时，一定要保证路面没有杂物，是平整光洁的，这样可以保证施工稳定进行。在施工前还应该对现场的地质环境进行勘察，对隐蔽构造物进行充分的资料调查并做好相关标记工作，否则就会破坏公路工程的隐蔽构造物结构，导致安全事故的发生。

10.2 碎石化技术中混合料的碾压

混合料的碾压是为了保证碎石化工程的稳定性，混合料的碾压对提升整个施工水平有很大的作用，所以是需要被关注的一项。当混合料被展开时，应当使压路机将路面进行全宽碾压，以此来提高公路路面的平整性。在碎石过程中，最开始碾压的时候要按照一小时1.7千米的速度进行操作，并将压路机进行错轮静压操作。当需要进行二次碾压时，压路机就要保持每小时2.5千米的速度，2台压路机同时进行错轮交替振压操作并碾压两遍。

11 工程的施工质量控制要点

11.1 粒径的破碎打消

为了实现碎石化，此时施工人员要把水泥混凝土路面碎化为底部低于37.5am、中层低于22.5am、表面层粒径低于7.5am的粒径。如果未达到粒径标准，此时就要合理调控设施参数，一旦要进行大范围调整，此时就要获得监理工作者地审核通过。

11.2 原板块的平整处置

针对残存于板块间的涨缝物料，要求安排专门的工作人员进行清除，而针对部分外露钢筋，就要求在老路切割后，使用级配碎石进行回填。如果超出100am，此时就要使用沥青混凝土进行找平。

11.3 压实标准

根据施工条件，通常压路机压实速率低于5千米/小时，而在进行初压及二次压实的过程中，每次压实都要进行两至三遍方可。

11.4 沥青透层标准

在使用乳化沥青作为表层透层分散石屑时，要求在撒布之后开始光轮静压，而石屑用量则以不粘轮作为基本要求。

11.5 其他细节问题

针对破碎路段边缘连接位置，相关人员要采用台阶式或者设玻纤格栅等处置手段，针对桥头位置，相关人员还要求依据搭板角度和厚度，预先计划编制出针对性的衔接方案，提升接头的安全稳定性。

12 结束语

综上所述，碎石化技术在旧水泥路改造工程施工中是非常有价值有前景的，不仅能够有效的解决反射裂缝的问题，提高工程质量，避免环境污染，还可以节约成本。所以，在今后的旧水泥混凝土路面改造过程中，一定要大力推行此项技术，为公路工程建设做出贡献。