路面改造项目旧水泥路面多锤头碎石化技术

郭智文

（中铁十二局集团第七工程有限公司，湖南 长沙 410004）

多锤头碎石化技术是旧水泥路面改造施工常用的水泥路面混凝土面板破碎技术，在牵引设备的牵引行进过程中，多锤头破碎机多个锤头，在自身重力的作用下，交叉起落锤击路面混凝土面板，使混凝土板破碎，经碾压施作，上部受力最大，形成平整面，下部受力较小，粗细集料相互嵌挤，形成结构稳定，承载能力强的嵌挤结构，待新面层加铺完毕，可有效强化旧水泥改造路面路基。文章依托国道G228 线阳江市江城西平路至儒洞桥段旧水泥路面改造工程，重点研究了路面改造项目旧水泥路面多锤头碎石化工艺技术要点。

1 工程概况

本项目位于阳江市境内，起点桩号为原G325 养护桩号K212+623，沿原G325（广南线）往茂名方向至白沙，与国道G234 线形成平交，交点桩号为原国道G325 养护桩号K220+035，路段长7.412 公里。本项目部分路段拟对旧路25cm 旧水泥面板进行多锤头碎石化处理，经多锤头碎石化并压稳处理后的旧水泥路面作为基层使用，并在其上重新加铺水泥混凝土面层。经调查统计，共有左幅14.178 公里旧混凝土路面路段、2.542 公里沥青罩面路段，右幅33.479 公里旧混凝土路面路段、2.389 公里沥青罩面路段。

2 设备要求及基本性能要求

2.1 多锤头碎石化技术主要施工设备有两种，分别为多锤头破碎机（MHB）和Z 型单钢轮振动压路机，见图1 及图2。

图1 多锤头破碎机（MHB）

图2 Z 型单钢轮振动压路机

2.2 多锤头破碎机设备工作要求及基本施工参数要求：（1）各锤头的工作状态良好，可以独立工作，并且提升高度能自由调节；（2）多锤头可交替锤击作业；（3）主要性能参数如表1（注意：必须采用符合本设计要求的多锤头破碎设备，否则不易达到效果）。

表1 多锤头破碎机主要性能参数表

2.3 Z 型单钢轮振动压路机设备基本参数要求：（1）设备自重不少于20t；（2）Z 型钢箍的间距为7cm±1cm，高度为2.5～3cm，宽度不少于1cm。

3 施工技术要点

3.1 施工准备

3.1.1 应结合旧水泥路面改造工程的设计文件，进行现场调研，收集现场地质、水文资料，评估施工难度，编制工程量清单和施工工期控制表，制定施工方案。

3.1.2 将封闭交通计划提交至路管和交管部门审核，办理交通管制手续，设立交通管制、交通封闭警示标志。

3.1.3 落实仪器、设备，并进行调试校核，确保所有设备运行状态良好，易损件准备充足。

3.1.4 完成路面排水系统施工。

3.2 破碎前路基软弱路段的处理

进行路面碎石化工作前，应对软基路段进行换填处治，提高路基强度和承载能力。换填要求应符合下列规定。

3.2.1 换填材料应具备较为优良的透水性。

3.2.2 基层回填材料，原则上应选用原基层材料换填；若填方面积较小时，则可适当放低填料要求，在符合技术要求的前提下，适当考虑施工便利性。

3.2.3 面层回填材料，优先选择级配碎、砾石，换填层的顶面回弹模量须符合设计和相关规范要求。

3.2.4 碾压设备规格、设备参数等符合碾压施工技术要求，保证回填层压实度。

3.3 纵向盲沟、横向盲沟

施工路段路面板两侧，应在面板侧边缘设置盲沟汇水；土路肩的位置，应设置横向盲沟，确保积水可顺利排出路外。施工要点如下。

3.3.1 纵向盲沟、横向盲沟尺寸都为40cmx30cm。横向盲沟设置间距为20m 一道。

3.3.2 横向盲沟断面大小应与纵向盲沟一致，或略大于纵向盲沟断面，方向宜为路肩合成坡度方向。

3.3.3 盲沟底部宜采用多孔PVC 管，管径为10cm，并设置反滤织物包裹。

3.4 试验路

3.4.1 碎石化施工前，应根据待施工路段整体工况，选取试验施工段，验证施工方案可行性，并根据试验段施工情况，合理调整施工参数，优化技术方案；试验段长度不少于500m。

3.4.2 试验段施工应完全按照预定施工方案施工，以更加准确的反映施工方案效果，验证施工参数，直观反馈处置效果；初始试验参数可参考表2。

表2 多锤头破碎设备初始试验参数

3.4.3 试验段施工，应做好下述施工参数的调整与确定：（1）锤头落锤高度和间距；（2）破碎设备行进速度；（3）各型压实设备压实遍数；（4）洒油量及石屑用量。

3.4.4 路面碎石化后实测顶面弯沉值。路面碎石化洒水、做乳化沥青贯入封层后，实测弯沉值应小于65（0.01mm）。

3.4.5 试验路施工结束后，应根据试验路段施工效果，优化施工方案和施工工艺，完善施工组织设计。

3.5 多锤头碎石化施工

主要工艺流程：原路面处理→试验段施工→确定工艺参数→破碎稳固施工→Z 型单钢轮振动压实施工→局部松散处理→光轮压路机压实→撒布透层油→撒布石屑→轻型光轮压路机压实→检验。

主要施工要点：

（1）破碎施工应从两侧施工，由两侧向中间顺序进行；为保证破碎效果，应保证相邻作业面搭接宽度不小于10cm。

（2）施工应按着试验段所确定的参数进行破碎，以保证破碎质量，提高乳化沥青贯入效果。

（3）在施工期间，若未处理软弱路基，应严格按照软基处治方案进行换填处理，以提高改造路段路基稳定性。

（4）施工前，应仔细排查、标记作业路段上现有构造物和管线、管涵等现有构造物，做好区分标志和施工保护，避免碎石化施工对沿线构造物造成破坏。

（5）水泥板基层强度高、厚度大等复杂路段破碎，应适当增加锤头高度，加大锤击冲击力。

（6）施工中，应及时清理填缝料、胀缝材料和其他杂物，并做好暴露在外的加强钢筋的清理处理。

（7）破碎施作完毕后，需及时检测作业面顶面高程，并根据相关设计资料，对作业顶面进行调平层施工。

（8）破碎后碾压：a.首先，使用20 吨或以上Z 型钢轮压路机振动压实，往返2～3 次，压实效果见图3；b.再使用20t 或以上规格光轮压路机再次振动压实，往返2～3 次，压实效果见图4；c. 碎石化碾压整平后，洒水清洗粉尘达到板结效果后，进行乳化沥青贯入封层的施工。

图3 Z 型钢轮压路机振动压实效果

图4 光轮压路机压实后效果

（9）乳化沥青贯入封层施工：采用洒布车洒布乳化沥青（中裂或快裂阳离子型），含量宜为3.0kg/m2；施工前，应注意检查洒布车工作状态，确保油泵系统、输油管道等系统工作状态良好；洒布时，应注意控制洒布车行进速度，确保车速与喷油量的均衡，做好喷洒的速度、喷油的高度以及洒油量等参数的记录；同时，应注意控制洒布车行进方向和洒布宽度控制，确保洒布面乳化沥青洒布均匀，避免漏洒与露白。

（10）撒布石屑施工：采屑撒布车撒布石屑时，应保证作业面撒布范围全部覆盖，且作业面内石屑厚度均匀，避免集料重叠，同时应保证无沥青露出；若部分撒布面缺料，则应组织工人进行人工补料；若局部积料过多，应做好多余集料清理，确保表面平整，均匀一致。为保证石屑与沥青结合效果，石屑撒布应在乳液不在流动后方可施工；待沥青破乳后，经6～8吨的双钢轮压路机碾压施工2～3 遍后，路面压实效果见图5。

图5 双钢轮压路机压实后效果及弯沉检测

4 质量管理及验收关键点

4.1 各个工序施工完毕后，应及时进行弯沉检查，对各工序进行施工质量验收。

4.2 对验收不合格路段，应查明原因，并有针对性的调整工艺参数，并对不合格路段进行返修，以保证其最终施工质量符合设计要求。

4.3 旧水泥路面碎石化施工前，应选择可代表该标段工程情况的试验段进行试验施工，以改善施工工艺参数，提高施工质量。

4.4 混凝土面板破碎化处理应保证破碎化处理效果，同时，应注意保护地面基层和沿线构筑物，避免因混凝土面板破碎施工对其造成损伤。

4.5 就地碎石化施工后，为验证碎石化施工效果，确保碎石化处理效果符合设计要求，应开挖试坑进行检验；试坑设置位置、测试规程等，应严格按照《公路路基路面现场测试规程》相关规定。

4.6 碎石化施工质量检验标准如表3。

表3 多锤头碎石化施工质量检验标准

4.7 钢轮振动压路机碾压完毕后，要求代表弯沉小于65（0.01mm）；如不能满足要求，需局部挖除原路面结构进行换填处理，挖除旧路面面层后换填级配碎石。

5 结论

多锤头碎石化机进行碎石化处理，碎石化程度及受力均匀性超过了常规方案。多锤头碎石化，使旧混凝土板破碎时上部受力最大，底部最小，最终形成大小颗粒相互嵌锁的状态，十分有利于结构的稳定性；虽然经碎石化处理，原路面旧混凝土板被破碎为松散体结构，整体强度显著降低，但作为基层柔性结构，其结构稳定性完全达标；文章依托旧水泥路面改造工程，重点研究了多锤头碎石化施工技术要点，总结了多锤头碎石化施工质量管理及验收关键点，结论如下：

5.1 破碎化施工前，应选用透水性较好材料，对软弱路基进行换填处理，提高路基强度和承载能力。

5.2 正式施工前，应选择可代表该标段工程情况的试验路段进行试验，以验证施工方案可行性，并重点确定落锤高度、间距、设备行进速度等参数，以完善现有施工工艺，提高工艺效果。

5.3 就地碎石化施工后，应严格按照现行质量检验评定的相关规定，开挖试坑进行检验，以验证碎石化施工效果，为后续工序施工奠定良好基础。