黄光峰

摘要：采用碎石化技术对旧路面进行大修，具有较快的施工速度，防反射裂缝效果好，对交通不会造成较大影响等特点。文中结合工程实例，介绍碎石化技术在路面大修中的应用及质量控制措施，以供参考。

关键词：碎石化技术；施工工艺；质量控制；旧水泥路面

中图分类号：U416.216文献标识码：A 文章编号：1674―3024（2016）07―04―02

前言

碎石化技术是通过采用专用机械对旧水泥混凝土路面面板进行破碎，一次性破碎为咬合嵌挤碎块柔性结构，它在不破坏环境的前提下利用旧路残余强度，节约材料与成本。碎石化技术可有效控制反射裂缝的出现，有相当的承载力；经破碎后的石粒，粒径范围一般只有2-40cm之间，和级配碎石的力学模式相近，是当前一种较为直接有效控制反射裂缝的技术，目前已广泛应用在众多的旧水泥混凝土路面大修改工程中应用，并取得良好效果。

1碎石化处理技术分析

碎石化技术应用初期只是为了打碎水泥混凝土路面以便能及时清除，并把钢筋从旧路面中进行分离。在进行旧水泥混凝土路面施工时，通过专用的机械，彻底打碎原来的旧路面，使旧路面板的尺寸大幅减小，降低面板接缝、裂缝处在荷载、温度、湿度变化时的位移，避免出现反射裂缝，解决了原有旧路面存在的质量病害及面板下空洞的隐患，同时，可以把经打碎了的旧面板作为基层或底基层材料，在此基础上，再加铺新的面层。经破碎处理后的水泥路面粒径，自上而下逐渐增大，上部下部颗粒之间形成嵌挤结构，有效强化路基，经撒布乳化沥青稳定后，结构上与沥青碎石基层的柔性基层相似，避免反射裂缝出现，增加路面使用时间。

2采用碎石化技术进行旧水泥混凝土路面大修实践分析

2.1工程介绍

广东省茂名某省道混凝土路，道路总长20多公里，设计是双向四车道，运行已有20多年，随着沿线经济的发展，过往道路车多人多，交通量大幅增加，轴载作用次数增加，道路超载的车辆增多，加上经过长期运行，受水、温度等自然气候变化的影响，使到混凝土路面板出现了较为严重的质量病害，该道路所承担的交通量已远超其设计流量和轴载能力，为保证交通安全，需要进行大修。在认真分析旧路的交通量及路况调查基础上，决定采用碎石化技术加铺水泥混凝土路面的施工方案。

2.2设计方案确定

采用碎石化技术进行施工，应符合以下条件：

旧水泥混凝土路面存在以下问题：如出现数量较多的反射裂缝；出现数量众多的错台、翻浆及角隅破坏；出现质量病害的板面已超过10%以上；对碱集料有严重反应等。通过对本工程旧路面历史资料进行分析，符合采用碎石化施工条件，综合综合考虑，大修方案采用先把旧路面进行破碎处理后，加铺10 cmATB-30沥青稳定碎石柔性基层的方案。

2.3大修路面结构设计方案确定

根据相关设计单位的设计方案，本工程设计方案如下：

（1）对旧路面进行破碎处理后，加铺路面结构表面层：4 cmGAC-13C改性沥青混凝土。下面层：6 cmAC-20中粒式改性沥青混凝土。基层：10 cmATB-30沥青稳定碎石。调平层：0～6 cmATB-30沥青稳定碎石（与基层同时施工）。透层油：2.5～3.5 kg/m2，撒洁净石屑保护层。底基层：25 cm多锤头破碎后水泥砼板。

（2）对于严重破碎的路面板，需挖除破碎板及部分基层，回填压实50 cm厚级配碎石，加铺10 cmATB-30沥青稳定碎石和沥青砼面层。

3碎石化技术施工方法

3.1做好碎石化前的施工准备工作

（1）施工前要对相关机械设备进行检查和保养，确认其性能，参数等符合施工需要，以便在施工中能正常发挥作用；相应的施工配件，机具等也要准备充足；

（2）正式施工前先要进行100 m试验段施工，在达到质量要求的前提下，确定合适的锤头高度、频率和行进速度等参数，以便能达到对水泥混凝土面板进行打碎，又不会伤害路面基层的板体性和构造物。

（3）施工前要按照设计图纸对施工现场的相关结构物进行调查，做好标记工作，施工中要保护好这些结构物，避免受到损坏。

进行破碎施工，只对埋深在1 m以内的结构物构成损坏，故要做好在此范围内的暗涵、通道、水渠等进行打裂标记， 埋深超过1 m的结构物，不用标记。对于有打裂标志的水泥路面，打裂时要降低锤头高度；对桥梁及明涵等结构物，不能进行破碎施工，施工过程中要严格根据构造物标记类型进行施工。

（4）为保证施工效果，打裂时，要把水泥路面上的沥青修复材料清除，（处在全深度的挖补区域除外。）

（5）测定土基及基层含水量。进行碎石处理旧路面时，要先了解土基和基层含水量情况，最好有相关的测定数据，以保证施工效果。

（6）交通管制。经碎石化处理后的路面，面层未完成摊铺沥青工序前，不能开放交通，要进行严格的交通管制，如果条件许可时，应进行一次性全封闭施工；如条件不具备，应实施半封闭施工。

3.2破碎试验路段施工

在进行整体工程施工前，施工方要先完成实验路段施工。通过对试验路段进行碎石化施工，目的是为了获取相关技术参数，确定落锤高度等指标。

（1）试验段施工

本工程选取三个试验段进行施工，MHB落锤高度分别为1.00m， 1.10m， 1.20m，落锤间距均为8～10 cm。M H B破碎后路面状况见图1。为保护碎石化效果，经破碎后的水泥路面，不要进行大面积回填，对局部地方可在压实前采用密级配碎石粒料回填压实。

（2）试验段数据测试

a.碎石化前后各断面标高比较。其中一个试验段进行碎石化前和碎石化后的地面标高进行测量，测量时按20m一断面，分左、中、右三个测点。路中板块碎石化后的平均沉降量相对较大，达到2.2 cm，左、右侧板块碎石化后平均沉降量相对较小，分别为1.2 cm和1.5cm，沉降量的大小与板底结构层强度和板底是否脱空有较大关系。

b.不同落锤高度的回弹弯沉测试数据。通过对M H B不同落锤高度碎石化路段的回弹弯沉测试，回弹弯沉值随落锤高度的提升、锤击功的增大而增大，并使破碎层的承载能力有所降低，破碎层表面的回弹弯沉值也相应增大。高度越小，对原水泥混凝士路面的破碎程度较低，破碎层表现出较高的强度，但标准差也较大，变异性增加。经测试，落锤高度1.0m的回弹弯沉代表值为71.6，落锤高度1.1m的回弹弯沉代表值为67.1；落锤高度1.2m的回弹弯沉代表值为80.9。

（3）开挖试坑

为检查旧路面破碎效果，需要对试验段试坑进行全深度开挖，得出最大粒径为36cm，粒径分布达到设计要求。

观察坑壁，破碎后的旧路面，表层约2cm厚在原位形成碎化颗粒，较深层形成裂而不碎的嵌挤效果，裂缝从浅层由大到小辐射到深层，部分颗粒嵌锁入基层，基层与旧路面板间紧密接触并呈锯齿形分布，见图2

（4）工艺流程

本工程施工流程如下：

4碎石化技术施工质量控制

（1）路面破碎要求

在本工程施工中，要求经过碎石化处理，要将四分之三的旧路面的破碎成表面尺寸小于7.5 cm，中间小于22.5 cm，底部小于37.5 cm的粒径。通过对重锤下落高度进行调整，达到破碎后颗粒尺寸要求。

要对破碎后的碎块进行检查，如出现超标者，要用专用振动压路机增强碾压破碎密实，或把不合格碎块清除，采用密级配碎石替换碾压密实。碎石化后混凝土颗粒间应形成紧密嵌挤结构，颗粒应嵌入或紧贴旧路基层，消除脱空板原有间隙。沥青透层油渗透破碎度应达到3—5c m。

（2）原有填缝料应清除干净

摊铺沥青表面前，应清除留在其上面的松散填缝料、涨缝材料或其他类似物。

（3）回填凹处

压实前如发现凹地达到5 cm时，要采用回填密级配碎石料，并进行压实，保证压实度达到施工要求。进行混凝土路面破碎的顺序就由高处开始，再向低处延伸，保证摊铺沥青混凝土后排水不受影响。

（4）与相邻车道连接

进行一个车道破碎，但实际施工中破碎宽度超过预期，应与相邻车道搭接一部分，宽度以大于15 cm为合适。

（5）破碎混凝土路面的养护

破碎后，除了必须开放的横穿交通外，其它已进行破碎处理的混凝土路面任何路段严禁开放交通，如由于开放交通导致破碎材料松散或不稳定时，一定要进行重新压实。如果需要边施工边通车路段，要采用半幅施工、半幅通车循环作业。

（6）洒布乳化沥青透层油

为增强表面粒料的结合力，在压实后表面洒布乳化沥青透层油，按2.5～3.5 kg/m2用量洒布。洒透层油后路面不能马上行车，避免损坏透层油粘结层。

5结束语

上述工程大修工程完成后至今已运行一段时间，经历了行车考验，道路有关技术指标、性能等均达到设计和规范要求，水泥混土路面表面平整，抗滑、抗车辙性能良好，HMA加铺层没有出现反射裂缝。实践表明，该工程应用碎石化技术取得了良好的施工效果，可为今后同类工程改造提供借鉴作用。

参考文献：

[1]冯培，水泥混凝土路面大修中的碎石化技术探讨，企业技术开发，2012（02）

[2]邓洪亮，廖丹，王正念，半刚性基层沥青路面温度型反射裂缝的扩展机理分析，水利与建筑工程学报，2009（04）