舊砼路面碎石化技術(shù)在市政道路改造過程中的應(yīng)用

楊林祥

安徽省公路工程建設(shè)監(jiān)理有限責(zé)任公司，安徽合肥 230001

20世紀(jì)后期，美國最早開始應(yīng)用碎石化技術(shù)，該技術(shù)屬于一項路面改造技術(shù)，主要是為了解決瀝青鋪裝層的反射裂縫問題。碎石化技術(shù)采用路面破碎機等機械設(shè)備，徹底打碎原有的舊砼路面，消除面板孔洞及其他質(zhì)量隱患，然后對打碎的混凝土面板進行壓實處理，壓實后的碎石路面作為基層，再將新的基層、面層加鋪在上面。當(dāng)舊砼路面被打碎后，其粒徑由上至下逐漸增加，上層的小顆粒被壓實后形成一個平整的表面，方便開展攤鋪工作。同時，下層與下層的顆粒之間構(gòu)成嵌擠結(jié)構(gòu)，對路基起到強化作用，最后將乳化瀝青鋪設(shè)在上層，對路面進行穩(wěn)定，能夠?qū)β访娴姆瓷淞芽p進行有效控制，延長道路壽命。

1 碎石化技術(shù)在路面改造中的優(yōu)缺點

1.1 碎石化技術(shù)在市政道路改造施工中的優(yōu)點

第一，路面改造工程在完工后容易產(chǎn)生反射裂縫，碎石化技術(shù)能夠有效解決這一問題；第二，當(dāng)混凝土路面經(jīng)過破碎、壓實之后，會形成一個高密度的嵌擠材料層，有效提高路面基層結(jié)構(gòu)強度；第三，碎石化技術(shù)施工周期短、工藝簡單、成本低廉；第四，碎石化技術(shù)可對原有路面材料進行充分利用，綠色環(huán)保?；炷谅访嬖谄扑楹笮纬傻乃閴K可直接用作底基層、基層，路基材料成本、運輸成本大大降低，施工效率高，建筑垃圾產(chǎn)生量少，具有節(jié)能環(huán)保的優(yōu)點。

1.2 碎石化技術(shù)在市政道路改造施工中的缺點

第一，當(dāng)原有路面的混凝土板塊破碎之后，經(jīng)過彎沉檢測后發(fā)現(xiàn)，測點數(shù)據(jù)呈現(xiàn)出離散狀態(tài)，在此基礎(chǔ)上計算出來的均方差缺乏準(zhǔn)確性，很難有效評定道路基層；第二，在施工過程中需要用到破碎機，此類機械設(shè)備運行時不僅噪音大，而且會產(chǎn)生較多揚塵，很容易污染施工現(xiàn)場及周邊環(huán)境；第三，路面破碎時會有沖擊波產(chǎn)生，可能會損壞市政道路下部埋設(shè)的管線；第四，非碎石化路段和碎石化路段之間處理難度較大，二者搭接部位存在一定縫隙，影響后期車輛通行；第五，《舊水泥混凝土路面碎石化技術(shù)規(guī)程》中明確規(guī)定，在碎石改造工程中，碎石化區(qū)域占總體的75%，這也就意味著余下的25%不屬于破碎狀態(tài)，如果沒有對這部分路段進行有效處理，很容易產(chǎn)生縱向裂縫、反射裂縫及車轍等一系列質(zhì)量問題；第六，如果碎石路段分布有地下管線，特別是自來水管，在施工過程中稍有不慎就會損壞管道，導(dǎo)致管道漏水、爆裂，一旦碎石化基層被水侵蝕，將會大大加快路面破壞速度，嚴(yán)重影響道路壽命[2]。

2 舊砼路面碎石化技術(shù)在市政道路改造過程中的應(yīng)用

2.1 碎石化技術(shù)采用的設(shè)備

第一，多錘頭水泥路面破碎機。多錘頭水泥路面破碎機采用橡膠輪胎，其動力源為柴油機，同時設(shè)備尾部設(shè)置有兩排成對的重錘。每一對重錘均采用單獨一套液壓提升系統(tǒng)，在對路面進行破碎時，重錘下落需要按照規(guī)范要求。在一定高度范圍內(nèi)可以對錘頭提升高度進行調(diào)節(jié)。通過調(diào)整重錘力矩、下落高度等，控制破碎后的顆粒尺寸。多錘頭水泥路面破碎機能夠有效控制破碎后的顆粒尺寸，其顆粒范圍最好控制在7.5～30cm之間[3]。

第二，專用振動壓路機。Z型鋼輪壓路機采用自裝配動力，屬于單壓實輪。在壓實輪的表面固定有Z型鋼箍。振動壓路機的最低自重應(yīng)當(dāng)在25t以上，并具備振動壓實功能，這樣能夠確保車輪下的顆粒不會被擠出，強化路面顆粒的壓碎效果，保證路面平整度符合規(guī)定要求。振動鋼輪壓路機同樣采用自裝配動力，最低自重應(yīng)當(dāng)在14t以上，并具備振動壓實的功能。振動鋼輪壓路機需要在Z型鋼輪壓路機之后工作，該設(shè)備不僅能對破碎后的特殊通車路段進行修復(fù)，而且便于乳化瀝青罩面施工。

2.2 舊砼路面碎石化技術(shù)的施工工藝

2.2.1 路面碎石化前的處理

在市政道路改造工程中應(yīng)用碎石化技術(shù)之前，首先要把破損混凝土板塊上的瀝青表面修補材料、瀝青罩面層等移除，防止對碎石化效果產(chǎn)生影響。不僅如此，對于病害問題較為嚴(yán)重的軟弱路段，應(yīng)提前做好修復(fù)處理工作，修復(fù)內(nèi)容包括：將已破碎的舊砼路面板塊清理干凈；將松散的三碴基層清除至穩(wěn)定層；采用C20混凝土進行換填，并確保墊層頂面高度和之前的三碴基層相一致；當(dāng)舊砼路面板塊的路段清理干凈后，利用C30混凝土進行澆筑回填，并做好振搗工作，保證澆筑后的混凝土路面板塊與舊砼路面板塊在尺寸上一致。

根據(jù)《舊水泥混凝土路面碎石化技術(shù)規(guī)程》要求，在市政道路改造工程施工之前，應(yīng)當(dāng)標(biāo)記路段上的地下管線及構(gòu)筑物，并對其進行有效保護：如果管線或構(gòu)筑物埋深超過1m，路面碎石化施工一般不會對其造成破壞，破碎工作可以正常進行；如果管線或構(gòu)筑物埋深為0.5～1m，路面碎石化施工可能會對其造成影響，此時可將錘頭高度適當(dāng)降低；如果管線或構(gòu)筑物埋深不超過0.5m，該路段不可進行破碎化施工，應(yīng)在管線或構(gòu)筑物3m范圍以外進行避讓，以免損壞地下管線及構(gòu)筑物。當(dāng)建筑物距離路肩超過10m時，可正常開展破碎施工；如果建筑物距離路肩為5～10m，應(yīng)當(dāng)將錘頭高度適當(dāng)降低，并進行輕度破碎；如果建筑物與路肩距離在5m以內(nèi)，不可在該路段進行破碎施工。針對埋設(shè)深度不同的房屋建筑、構(gòu)筑物、地下管線等，應(yīng)當(dāng)進行明確、清晰的標(biāo)注，標(biāo)注時采用紅色油漆，確保標(biāo)注醒目，以此確保施工安全。將高層控制點設(shè)置在代表性路段上，從而對施工過程中的道路高程變化進行監(jiān)測，為工程施工提供指導(dǎo)。做好交通管制工作。當(dāng)條件允許時，可將施工路段進行一次性封閉；如果條件不允許，必須對路段進行半封閉。

2.2.2 路面碎石化施工過程

第一，試驗區(qū)與試坑。在正式施工之前，首先要做好現(xiàn)場調(diào)查工作，選取合適的路段作為試驗段，在試驗過程中對落錘間距、落錘高度等參數(shù)進行確定，并對破碎參數(shù)進行逐級調(diào)整，在此基礎(chǔ)上進行路面破碎施工，對破碎效果進行研究。如果路面碎石化效果、碎石化之后的路面參數(shù)等均符合相關(guān)規(guī)范，需要對此時選用的破碎參數(shù)進行記錄，為實際施工提供數(shù)據(jù)支撐。為保證路面破碎后的尺寸大小滿足規(guī)范要求，需要在試驗區(qū)域內(nèi)選擇兩個試坑，試坑隨機選取，開挖大小在1m2以上，但不能選在工作縫、橫向接縫等位置。開挖試坑到基層，從而在整個深度范圍內(nèi)對破碎后的顆粒尺寸進行檢查，如果破碎厚度顆粒尺寸達不到規(guī)定要求，應(yīng)當(dāng)根據(jù)實際情況調(diào)整設(shè)備控制參數(shù)，并增加相應(yīng)的試驗區(qū)，循環(huán)上述步驟直到符合規(guī)定要求。對滿足要求的MHB碎石化參數(shù)進行記錄。在道路碎石化改造施工中，應(yīng)當(dāng)結(jié)合路面實際情況不斷調(diào)整破碎參數(shù)，調(diào)整幅度不宜過大，如果存在大幅度調(diào)整，需要及時報告監(jiān)理工程師。

第二，MHB破碎。在路面碎石化施工過程中，75%以上的舊砼路面應(yīng)當(dāng)破碎成以下顆粒：最大尺寸在7.5cm以內(nèi)，底部粒徑與中部粒徑分別在37.5、22.5cm以內(nèi)。通常來說，MHB破碎順序為先兩側(cè)、后中部。在對路肩進行破碎時，外側(cè)的錘頭高度應(yīng)適當(dāng)降低，落錘間距也要適當(dāng)減小，這樣既能確保破碎效果，又不會導(dǎo)致過度碎石化。值得注意的是，兩幅破碎之間的搭接破碎寬度通常約15cm。在設(shè)備工作過程中，為了做到均勻破碎，施工人員需要對行進速度、破碎頻率和落錘高度等進行靈活調(diào)節(jié)。

第三，凹處回填。在路面碎石化完成后，不能對破碎后的舊砼路面進行修整或平整，以免碎石化效果受到影響。在對路面進行壓實之前，對于超過5cm的凹處需進行回填、壓實，回填材料一般采用密級配碎石料。

第四，清除外露鋼筋及原有填縫料。在面層鋪筑之前，應(yīng)當(dāng)清理干凈松散的填縫料，將暴露的鋼筋切割、移除。必要時還可使用級配碎石粒料進行填充。

第五，破碎后的壓實要求。利用壓路機對破碎后的路面進行壓實，碾壓遍數(shù)1～2遍，碾壓速度控制在5km/h以內(nèi)，并確保勻速行駛。

第六，乳化瀝青透層。道路的透層選擇慢裂乳化瀝青，用量約為2.5kg/m2，以此提高松散粒料的結(jié)合力。同時還要將一定量的石屑撒布在乳化瀝青透層表面，采用光輪靜壓進行碾壓。

3 結(jié)語

作為市政工程的重要組成部分，市政道路與人們的日常生活聯(lián)系密切。過去受自然因素、技術(shù)條件等限制，混凝土路面在使用過程中開始出現(xiàn)質(zhì)量問題，因此需對其進行改造和修復(fù)。在市政道路改造工程中，反射裂縫屬于質(zhì)量通病，而碎石化技術(shù)能夠有效解決這一問題。舊砼路面碎石化技術(shù)不僅施工周期短、工藝流程簡單、造價低廉，而且可以充分利用原有材料，實現(xiàn)環(huán)保節(jié)能，值得在市政道路改造工程中推廣應(yīng)用。