探究舊水泥路面碎石化技術(shù)及其在舊路改造工程中的應(yīng)用

陳華章

資興市交通建設(shè)質(zhì)量安全監(jiān)督站 湖南 資興 423400

引言

隨著交通運輸量的與日俱增，先期修建的水泥混凝土路面過度疲勞使用，導(dǎo)致路面出現(xiàn)了裂痕、斷板等問題，而碎石化技術(shù)就是解決路面反射裂縫問題的最佳方式之一。所以，合理地運用碎石化技術(shù)在城鄉(xiāng)舊水泥路面改建過程中就顯得尤為重要。碎石化技術(shù)不僅可以節(jié)約成本，還可以解決水泥碎塊亂丟的問題，是一種值得提倡的技術(shù)。

1 碎石化技術(shù)的原理特點及類型

碎石化技術(shù)是將有反射裂縫的水泥路面破碎成很小的混凝土塊，然后以這些破碎的混凝土塊作為底基層，在這個基礎(chǔ)上鋪上一層新的基層。這一技術(shù)不需要將破碎的水泥面板打碎帶走，還可以為水泥路提供更高的結(jié)構(gòu)強度，操作起來也是比較簡單方便的，而且施工周期短、費用低，還不會造成污染。這一技術(shù)在施工時只需要部分封閉就可以，不會造成交通堵塞，對于通行還是很方便的。由于碎石化技術(shù)具有耐久性、抗凍性以及科學(xué)性等優(yōu)勢，而且能夠與其他結(jié)構(gòu)層全面有效的結(jié)合，從而來加強道路施工的整體承載力。碎石化技術(shù)的所帶來的穩(wěn)定性以及承載能力都是當(dāng)前城鄉(xiāng)道路工程所需要的，而且碎石化技術(shù)即使是在惡劣的天氣也是沒有太大影響的，對于城鄉(xiāng)道路工程來說是至關(guān)重要的[1]。

針對碎石化技術(shù)類型，主要分為如下三種類型。其一，打裂壓穩(wěn)。在舊水泥混凝土路面質(zhì)量控制項目中，進(jìn)一步強化混凝土路面低頻沖擊力，如此一來就可以確保舊水泥混凝土具備較高的安全性，保證結(jié)構(gòu)層結(jié)構(gòu)勻稱。高能量對頻沖擊力同樣會導(dǎo)致舊水泥混凝土路面板產(chǎn)生一系列不良裂縫，同時部分開裂舊水泥混凝土的面層質(zhì)量以及剛性勻稱度不高，如果簡單平鋪，其薄層縫隙依然會出現(xiàn)反射裂縫問題，而上述工藝技術(shù)能夠很好地彌補這一問題。在進(jìn)行打裂壓穩(wěn)作業(yè)過程中，最常見的設(shè)施包括沖擊壓路機、鍘刀式?jīng)_擊破碎機兩類。其二，打碎壓穩(wěn)。相關(guān)人員還要求采取專門的壓實機械碾壓構(gòu)成下粗上細(xì)的碎石層，讓碎石層具備既定的勻稱性。值得注意的是，打碎壓穩(wěn)技術(shù)的剛性要小于打裂壓穩(wěn)技術(shù)，其常見設(shè)施包括共振式破碎機等等。其三，集料化。集料化作為一種有效的重建方式，其就是把舊水泥混凝土路面再生成集料，接著再用在修筑基層等趨于。

2 編制依據(jù)

編制的依據(jù)為以下幾點：a.需要施工路段的具體損壞情況；b.是否具有碎石化的技術(shù)資料；c.交通部門現(xiàn)在所執(zhí)行的道路規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)；d.其他舊路碎石化工程的經(jīng)驗。

3 工程概況

本項目為永興縣2020年G240線公路大修工程。經(jīng)現(xiàn)場勘查，該路段病害大多為橫、縱向裂縫及少量沉陷板，病害形成原因為：a.道路使用年限較長，該路于2009年完成改造通車；b.路基沉陷；c.由于交通量日益增加，路面長期超負(fù)荷使用，使得水泥混凝土路面產(chǎn)生裂縫，再加上從裂縫處滲水，引發(fā)基礎(chǔ)失穩(wěn)，裂縫更為嚴(yán)重[2]。

4 施工采用的設(shè)備

該公路大修工程使用的為多錘頭破碎機和Z型輪重型振動壓路機。

4.1 多錘頭破碎機

多錘頭碎石機是專門針對水泥混凝土路面進(jìn)行碎石化的機械，多錘頭破碎機后面有兩排重錘，采用的是整體式的車架。該破碎機的前輪是鉸接式前橋帶充氣輪胎，通過液壓轉(zhuǎn)向；后輪是掛膠鋼輪，通過分動箱、液壓泵、液壓馬達(dá)、變速箱、傳動軸、驅(qū)動后橋共同工作實現(xiàn)行走。通過電器系統(tǒng)控制破碎機的工作閥塊，使得破碎機的驅(qū)動油缸升降，破碎錘下落實現(xiàn)破碎。

4.2 Z型輪重型振動壓路機

Z型輪重型振動壓路機是一種專門用來修路的機械，在鐵路、機場跑道、大壩等大型工程項目中都曾被大量使用，可以用于碾壓多種路面，其中就包括瀝青混凝土路面。壓路機在施工過程中，輪下的顆粒不會向外擠出，由于壓路機擁有很強的重量，所以各種壓實作業(yè)都可以選擇該設(shè)備。壓路機的壓碎效果很好，可以使碾壓層的表面平整并密實。

5 破碎前的準(zhǔn)備

首先在對路面進(jìn)行施工破碎之前，一定要對施工路段進(jìn)行實地考察，充分了解施工路段的具體損壞程度和路基的相關(guān)數(shù)據(jù)，從而來調(diào)整設(shè)備的參數(shù)。

其次要清理施工路段上的雜物，觀察是否有建筑物以及無法破碎的構(gòu)造物。對沿線隱蔽構(gòu)造物情況進(jìn)行調(diào)查，并作出標(biāo)志，以確保這些結(jié)構(gòu)物不會因施工造成損壞，通常在1m以上的結(jié)構(gòu)物（或管線）不會因路面碎石化受到破壞，這種路段可以正常破碎，埋深在0.5～1m的構(gòu)造物（或管線）可能因路面碎石化受到一定的影響，施工時可以降低錘頭高度進(jìn)行輕度打裂。涵洞頂面禁止采用碎石化，涵洞頂面避讓范圍為構(gòu)造物端線外側(cè)5m以內(nèi)的所有區(qū)域，避讓范圍內(nèi)原水泥砼面板若無病害則直接攤鋪30cm厚5%水泥穩(wěn)定碎石，若存在病害則挖除原水泥砼面板，攤鋪26cm厚5%水泥穩(wěn)定碎石后再攤鋪30cm厚5%水泥穩(wěn)定碎石[3]。

最后設(shè)立高程控制點，方便隨時監(jiān)測施工的進(jìn)度以及指導(dǎo)工作的進(jìn)行。

6 碎石化流程及方法

6.1 碎石化流程

首先做好施工前的準(zhǔn)備工作，其次將施工路段的雜物清理干凈，安裝設(shè)備，然后將舊路面使用破碎機破碎，灑水后用壓路機反復(fù)壓實，壓實到一定程度后，開放交通，一邊灑水一邊讓車流對碎石化路段反復(fù)壓實，路面出現(xiàn)坑槽或松動，采用未篩分碎石填補，再灑水壓實，最后對施工路段進(jìn)行驗收后進(jìn)入下一道工序。

6.2 碎石化方法

先將路面的右半部分使用破碎機破碎掉，一邊灑水一邊用重型壓路機對破碎的路面進(jìn)行碾壓，壓實到車輛可以在上面行駛的程度，然后再掉頭將路面的左半部分使用破碎機進(jìn)行破碎，右半部分開放交通。破碎工作完成后，一邊灑水一邊用重型壓路機對破碎的路面進(jìn)行碾壓，使路面完全破碎并與下步結(jié)構(gòu)層充分接觸，兩邊開放交通后繼續(xù)灑水行車碾壓。注意在壓路機施工的同時，灑水車要緊跟壓路機工作，以防粉塵污染[4]。

7 碎石化的施工標(biāo)準(zhǔn)

使用破碎機破碎后的路面尺寸最多7.5cm，中間部分最多不超過22.5cm，底部最多37.5cm的粒徑。如果破碎機破碎后的路面未達(dá)到這一標(biāo)準(zhǔn)，需要依靠Z型壓路機將路面壓實或者采用未篩分的碎石替代。破碎施工應(yīng)按先破碎路面?zhèn)让孳嚨?，再破碎中間行車道的順序進(jìn)行，破碎時應(yīng)有重復(fù)破碎搭接面，搭接寬度不應(yīng)小于10cm，不允許使用重力沖擊錘或無導(dǎo)軌自由落錘。應(yīng)設(shè)置擋板保護(hù)相鄰車道上的車輛，使之避免遭受破碎過程飛出碎石的傷害。在破碎過程中要謹(jǐn)慎小心，以保護(hù)并避免損壞地下管道、排水設(shè)施和橋面板。如果在破碎過程中發(fā)現(xiàn)有軟彈的地方一定要將其挖除，然后用未篩分的碎石填埋并壓實。如果在破碎機破碎后有低洼出現(xiàn)，需要將低洼的地方用未篩分的碎石填平，然后用壓路機碾壓成型。在碎石化的過程中是不能影響交通的正常行駛的，應(yīng)該采用邊施工邊通車的方法，如果破碎后的路面不慎被來往的車輛破壞掉，一定要將破壞的路段重新進(jìn)行壓實。

8 碎石化的安全準(zhǔn)備

在施工前一定要制定一個安全目標(biāo)，從而來保證施工人員的安全。在施工過程中一定要避免機械或交通事故的發(fā)生，杜絕因工傷亡事件的發(fā)生。嚴(yán)格遵守相關(guān)法律法規(guī)，對施工人員進(jìn)行安全教育的培訓(xùn)，提高施工人員的安全意識，定期進(jìn)行安全檢查，禁止違章作業(yè)和違章指揮，及時排查安全隱患。監(jiān)督施工人員的衣著規(guī)范，讓施工人員必須穿反光背心，戴安全帽，按施工要求進(jìn)行破碎。

9 文明施工，減少污染

在破碎前一定要走訪附近的居民，跟附近居住的人員搞好關(guān)系，滿足居民的合理要求，減少噪音、灰塵的排放，盡量做到不擾民，保證居民的正常出入和人身安全，文明施工。

成立環(huán)保小組并配備環(huán)保設(shè)備和技術(shù)人員，對工作人員進(jìn)行環(huán)保培訓(xùn)，在破碎時一定要適時地進(jìn)行灑水工作，防止灰塵飛入控制；其次還要注意破碎的時間和聲音，避免造成噪音污染，一定要控制施工污染。

10 碎石化技術(shù)應(yīng)用重點

10.1 碎石化施工前對舊路面勘察

為了保證舊水泥混凝土路面改造施工整體質(zhì)量和施工安全，每次在施工前都要先進(jìn)行舊路面勘察。舊水泥混凝土路面在利用碎石化技術(shù)施工時，一定要保證路面沒有雜物，是平整光潔的，這樣可以保證施工穩(wěn)定進(jìn)行。在施工前還應(yīng)該對現(xiàn)場的地質(zhì)環(huán)境進(jìn)行勘察，對隱蔽構(gòu)造物進(jìn)行充分的資料調(diào)查并做好相關(guān)標(biāo)記工作，否則就會破壞公路工程的隱蔽構(gòu)造物結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致安全事故的發(fā)生。

10.2 碎石化技術(shù)中混合料的碾壓

混合料的碾壓是為了保證碎石化工程的穩(wěn)定性，混合料的碾壓對提升整個施工水平有很大的作用，所以是需要被關(guān)注的一項。當(dāng)混合料被展開時，應(yīng)當(dāng)使壓路機將路面進(jìn)行全寬碾壓，以此來提高公路路面的平整性。在碎石過程中，最開始碾壓的時候要按照一小時1.7千米的速度進(jìn)行操作，并將壓路機進(jìn)行錯輪靜壓操作。當(dāng)需要進(jìn)行二次碾壓時，壓路機就要保持每小時2.5千米的速度，2臺壓路機同時進(jìn)行錯輪交替振壓操作并碾壓兩遍。

11 工程的施工質(zhì)量控制要點

11.1 粒徑的破碎打消

為了實現(xiàn)碎石化，此時施工人員要把水泥混凝土路面碎化為底部低于37.5am、中層低于22.5am、表面層粒徑低于7.5am的粒徑。如果未達(dá)到粒徑標(biāo)準(zhǔn)，此時就要合理調(diào)控設(shè)施參數(shù)，一旦要進(jìn)行大范圍調(diào)整，此時就要獲得監(jiān)理工作者地審核通過。

11.2 原板塊的平整處置

針對殘存于板塊間的漲縫物料，要求安排專門的工作人員進(jìn)行清除，而針對部分外露鋼筋，就要求在老路切割后，使用級配碎石進(jìn)行回填。如果超出100am，此時就要使用瀝青混凝土進(jìn)行找平。

11.3 壓實標(biāo)準(zhǔn)

根據(jù)施工條件，通常壓路機壓實速率低于5千米/小時，而在進(jìn)行初壓及二次壓實的過程中，每次壓實都要進(jìn)行兩至三遍方可。

11.4 瀝青透層標(biāo)準(zhǔn)

在使用乳化瀝青作為表層透層分散石屑時，要求在撒布之后開始光輪靜壓，而石屑用量則以不粘輪作為基本要求。

11.5 其他細(xì)節(jié)問題

針對破碎路段邊緣連接位置，相關(guān)人員要采用臺階式或者設(shè)玻纖格柵等處置手段，針對橋頭位置，相關(guān)人員還要求依據(jù)搭板角度和厚度，預(yù)先計劃編制出針對性的銜接方案，提升接頭的安全穩(wěn)定性。

12 結(jié)束語

綜上所述，碎石化技術(shù)在舊水泥路改造工程施工中是非常有價值有前景的，不僅能夠有效的解決反射裂縫的問題，提高工程質(zhì)量，避免環(huán)境污染，還可以節(jié)約成本。所以，在今后的舊水泥混凝土路面改造過程中，一定要大力推行此項技術(shù)，為公路工程建設(shè)做出貢獻(xiàn)。