舊水泥混凝土路面改造施工中碎石化技術(shù)的應(yīng)用

段江濤 裴紅強

摘 要：水泥混凝土路面因其具有結(jié)構(gòu)強度高，使用周期長，養(yǎng)護維修方便等特點而被世界各國廣泛應(yīng)用，成為當(dāng)前道路結(jié)構(gòu)的主要形式之一。但隨著經(jīng)濟的發(fā)展，汽車荷載的增大，水泥混凝土路面的破壞也越來越嚴(yán)重。碎石化技術(shù)是當(dāng)前國內(nèi)外比較流行的一種舊混凝土路面的破碎技術(shù)，由于其有破碎質(zhì)量易控制、一次破碎成型等優(yōu)點，而得到了廣泛的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：水泥混凝土路面;碎石化;工程概況

0 引言

當(dāng)前，我國水泥混凝土公路里程還在持續(xù)飛速上漲，面對公路運輸要求的持續(xù)增長，急需對舊水泥混凝土路面進行修復(fù)改善。為處理運用傳統(tǒng)方法對舊水泥混凝土路面進行大修時產(chǎn)生的眾多弊端，例如廢棄的混凝土板造成的環(huán)境污染等，國內(nèi)外相關(guān)技術(shù)人員經(jīng)過努力研究和實踐，形成了舊水泥混凝土路面的碎石化技術(shù)。碎石化技術(shù)是一種舊水泥混凝土路面破碎處治技術(shù)，是對舊水泥混凝土路面翻修或者改建的重要手段，其憑借著防反射裂縫效果好、施工周期短、對周圍環(huán)境和交通通行的影響較小等優(yōu)點在國內(nèi)外被廣泛運用。

1 碎石化技術(shù)的概述

碎石化是指將水泥混凝土路面破碎成38厘米以下混凝土塊，進而對新鋪熱拌瀝青（HMA）罩面上產(chǎn)生的反射裂縫進行有效限制，并產(chǎn)生一個用與HMA罩面的均勻基層。作為我國公路交通網(wǎng)的重要組成成分，公路路面施工水平的高低直接影響到工程建設(shè)的整體質(zhì)量。水泥混凝土因其具有較高的強度、施工簡單、耐久性良好等特點，在公路路面施工中得到了極大的應(yīng)用。在行車荷載及自然因素作用下，目前我國公路水泥路面出現(xiàn)了不同程度的損壞，將碎石化技術(shù)應(yīng)用到公路舊水泥路面施工中，可以實現(xiàn)碎石粒徑最小化。一般將水泥混凝土碎塊粒徑控制在40公分以下，7.5厘米為其表面最大尺寸，在舊路面反射裂縫處理中碎石化技術(shù)得到了廣泛地應(yīng)用。公路工程是關(guān)系到國民經(jīng)濟增長的重要工程，隨著我國公路事業(yè)發(fā)展建設(shè)要求的不斷地提高，碎石化技術(shù)作為公路工程養(yǎng)護的重要方式之一，其施工工藝選擇的科學(xué)性、合理性將直接關(guān)系著整個工程的質(zhì)量，關(guān)系到人們的生命安全。

2 工程概況

某公路工程是交通運輸?shù)闹鞲傻?，在原有的路面結(jié)構(gòu)中，水泥混凝土面層的厚度為25cm，底部為穩(wěn)定碎石基層，厚度是15cm，由于該工程投入運營的時間相對來說比較長，再加上重型車輛的碾壓作用，使得了路面出現(xiàn)了裂縫、錯臺等一系列的病害，通過技術(shù)人員對現(xiàn)場地質(zhì)條件的勘測，需要采用碎石化施工的路段長度為53.938km，在單幅路面中破碎的長度超過1km的路段，需要在破碎處檢查碎石的粒徑是否滿足施工的要求。在不同路段施工時需要檢測其下臥層的強度，對于不同強度的路段機械設(shè)備所設(shè)定的參數(shù)也有所差異。以施工合同中確定的工期為依據(jù)，進行組織和部署，保證道路施工的質(zhì)量能夠滿足車輛通行的需求。

3 舊水泥混凝土路面碎石化改造施工工藝

3.1 施工準(zhǔn)備

為了提升施工效果，使其與實際施工需求相符合，在施工以前需要清理干凈公路表面雜物。施工材料直接影響著公路工程整體質(zhì)量，所以在施工以前要確保使用材料符合施工要求。在公路路面碎石化改造施工中，使用直徑過大的砂礫會導(dǎo)致坑洼問題出現(xiàn)在路面，直接影響著公路的建設(shè)質(zhì)量。施工單位要認真檢查材料的質(zhì)量，杜絕不合格材料進入施工場地。

3.2 路面兩側(cè)邊緣設(shè)置排水系統(tǒng)

按照相關(guān)規(guī)定，破碎施工前碎石化路面必須進行排水系統(tǒng)安裝，或進行舊路排水系統(tǒng)地更換。碎石化技術(shù)對排水系統(tǒng)具有較高要求，碎石化路面運行后排水系統(tǒng)設(shè)置是否良好對結(jié)構(gòu)承載力、反射裂縫消除等密切相關(guān)。為此，在完成舊水泥混凝土路面破碎施工后，必須做好排水施工作業(yè)。一個可選取2種形式設(shè)置排水系統(tǒng)，其一向路面結(jié)構(gòu)滲入的水，先豎向滲入破碎后的碎石層，隨后，橫向向路面邊緣、路肩縱向集水溝與集水管內(nèi)流入，最后通過橫向排水管向路基引出。其二將一層密級配粒料基層鋪設(shè)到路肩一層，隨后再進行一層開級配粒料基層設(shè)置，此基層連接破碎路面局部可滲入碎石層，以此把水向路面結(jié)構(gòu)外排出，該方式無需進行集水溝與集水管設(shè)置。

3.3 清理舊水泥混凝土路面

通常情況下舊水泥混凝土路面必須進行路面修復(fù)作業(yè)，但這種情況下，往往有少量HMA瀝青補塊存留于原路面上。除此之外，由于熱脹冷縮等原因，水泥混凝土板塊間往往也會存有接縫填料問題。為此，必須將以上多余填料、補塊清理干凈。要求選取共振機械對水泥混凝土進行破碎，此類材料將對破碎振動過程中能量進行部分吸收，進而減少共振機械作業(yè)效果。為此，必須及時將以上材料清理干凈，避免加鋪“黑色路面”后，該位置成為局部軟弱部位，嚴(yán)重影響施工安全。

3.4 試振及試坑檢查

影響舊水泥混凝土破碎質(zhì)量的因素眾多，如施工速度、振幅、基層強度等。這就要求碎石化施工前，各個工程必須做好試破碎施工，利用樣洞開挖的方式，對破碎粒徑分布狀況、均勻程度等進行詳細檢查，以此對施工機械施工參數(shù)等加以確定。選取密級配粒料進行試坑回填、壓實施工，如混凝土路面破碎后粒徑與設(shè)計要求不符，必須調(diào)整破碎程序、參數(shù)等，直到試振區(qū)破碎結(jié)果與施工要求相符。

3.5 破碎施工

如路緣石等存有外側(cè)車道位置，將對破碎機械施工造成極大阻礙。此時應(yīng)順著車道縱向破碎施工，如局部路面無法破碎，機械可與內(nèi)外側(cè)車道邊緣形成30到50°角進行破碎施工。破碎施工中，路基地質(zhì)較差，如軟弱土基、含水量較大等，可適當(dāng)調(diào)整機械破碎參數(shù)，降低振沖力，并將破碎后碎塊尺寸適當(dāng)增加，進而減少破壞此類路段路基的程度。

一般情況下，破碎施工可按照中間—兩邊的順序施工。且在1.6到2.7km之間控制各個車道每天的破碎施工速度，0.2m為各遍破碎寬度，一般情況下，18到20遍為完成一條車道破碎的遍數(shù)。完成1遍破碎作業(yè)后，往往會對其相近5cm位置造成一定影響，如出現(xiàn)碎裂現(xiàn)象。這種情況下，為達到破碎效率提升、減少施工時間，在完成1遍破碎隨后，隨即進行第二遍破碎施工，第2遍與第1遍破碎區(qū)域之間的間隔距離需控制在2到4cm之間。完成一條車道破碎作業(yè)后，與一條車道寬度相比，實際破碎寬度應(yīng)控制在其以上，與相近車道搭接部分的寬度則應(yīng)控制在15cm以上。

3.6 碎石化后清理及回填施工

完成路面破碎作業(yè)后，應(yīng)及時將舊水泥混凝土接縫間的雜物清理干凈，如松散填料、碎石塊等，回填時選取的材料為密級配碎石粒料。破碎施工后如存有較大凹地（5cm以上），同樣需進行回填施工，材料以級配碎石粒料為主。

3.7 碾壓施工

選取YZ18A振動壓路機進行碾壓施工，根據(jù)工程實際情況，碾壓遍數(shù)需控制在2到5遍之間，每秒鐘碾壓速度需控制在1.83m以內(nèi)。要求先做好灑水作業(yè)，隨后進行壓實施工，以此提高壓實效果。碾壓施工的主要目的就是向表面裂紋位置壓入表面細碎粒，最大限度提升破碎混凝土模量，保證路基空隙內(nèi)全部嵌滿破碎混凝土材料，并保證表面壓實后，具有良好平整性，以此為瀝青攤鋪提供便利。

4 結(jié)束語

綜上所述，路面是公路工程的重要組成部分，其施工質(zhì)量直接影響著行車舒適度和使用年限，針對在運營過程中出現(xiàn)的路面破碎、裂縫等問題需要及時進行修復(fù)。共振碎石技術(shù)近年來在公路養(yǎng)護大修的施工中得到了較為廣泛的應(yīng)用，與傳統(tǒng)的修復(fù)方式相比，它具有施工操作簡便、成本相對較低等優(yōu)點，對路面的修復(fù)效果良好。在具體的施工過程中施工單位應(yīng)充分了解碎石化施工的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和施工工藝，嚴(yán)格按照施工方案的要求，在施工過程中加強對于質(zhì)量的控制措施，盡量減少施工安全隱患，有效的提高公路工程的使用性能。

參考文獻：

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