路面改造項目舊水泥路面多錘頭碎石化技術(shù)

郭智文

（中鐵十二局集團第七工程有限公司，湖南 長沙 410004）

多錘頭碎石化技術(shù)是舊水泥路面改造施工常用的水泥路面混凝土面板破碎技術(shù)，在牽引設(shè)備的牽引行進過程中，多錘頭破碎機多個錘頭，在自身重力的作用下，交叉起落錘擊路面混凝土面板，使混凝土板破碎，經(jīng)碾壓施作，上部受力最大，形成平整面，下部受力較小，粗細(xì)集料相互嵌擠，形成結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，承載能力強的嵌擠結(jié)構(gòu)，待新面層加鋪完畢，可有效強化舊水泥改造路面路基。文章依托國道G228 線陽江市江城西平路至儒洞橋段舊水泥路面改造工程，重點研究了路面改造項目舊水泥路面多錘頭碎石化工藝技術(shù)要點。

1 工程概況

本項目位于陽江市境內(nèi)，起點樁號為原G325 養(yǎng)護樁號K212+623，沿原G325（廣南線）往茂名方向至白沙，與國道G234 線形成平交，交點樁號為原國道G325 養(yǎng)護樁號K220+035，路段長7.412 公里。本項目部分路段擬對舊路25cm 舊水泥面板進行多錘頭碎石化處理，經(jīng)多錘頭碎石化并壓穩(wěn)處理后的舊水泥路面作為基層使用，并在其上重新加鋪水泥混凝土面層。經(jīng)調(diào)查統(tǒng)計，共有左幅14.178 公里舊混凝土路面路段、2.542 公里瀝青罩面路段，右幅33.479 公里舊混凝土路面路段、2.389 公里瀝青罩面路段。

2 設(shè)備要求及基本性能要求

2.1 多錘頭碎石化技術(shù)主要施工設(shè)備有兩種，分別為多錘頭破碎機（MHB）和Z 型單鋼輪振動壓路機，見圖1 及圖2。

圖1 多錘頭破碎機（MHB）

圖2 Z 型單鋼輪振動壓路機

2.2 多錘頭破碎機設(shè)備工作要求及基本施工參數(shù)要求：（1）各錘頭的工作狀態(tài)良好，可以獨立工作，并且提升高度能自由調(diào)節(jié)；（2）多錘頭可交替錘擊作業(yè)；（3）主要性能參數(shù)如表1（注意：必須采用符合本設(shè)計要求的多錘頭破碎設(shè)備，否則不易達(dá)到效果）。

表1 多錘頭破碎機主要性能參數(shù)表

2.3 Z 型單鋼輪振動壓路機設(shè)備基本參數(shù)要求：（1）設(shè)備自重不少于20t；（2）Z 型鋼箍的間距為7cm±1cm，高度為2.5～3cm，寬度不少于1cm。

3 施工技術(shù)要點

3.1 施工準(zhǔn)備

3.1.1 應(yīng)結(jié)合舊水泥路面改造工程的設(shè)計文件，進行現(xiàn)場調(diào)研，收集現(xiàn)場地質(zhì)、水文資料，評估施工難度，編制工程量清單和施工工期控制表，制定施工方案。

3.1.2 將封閉交通計劃提交至路管和交管部門審核，辦理交通管制手續(xù)，設(shè)立交通管制、交通封閉警示標(biāo)志。

3.1.3 落實儀器、設(shè)備，并進行調(diào)試校核，確保所有設(shè)備運行狀態(tài)良好，易損件準(zhǔn)備充足。

3.1.4 完成路面排水系統(tǒng)施工。

3.2 破碎前路基軟弱路段的處理

進行路面碎石化工作前，應(yīng)對軟基路段進行換填處治，提高路基強度和承載能力。換填要求應(yīng)符合下列規(guī)定。

3.2.1 換填材料應(yīng)具備較為優(yōu)良的透水性。

3.2.2 基層回填材料，原則上應(yīng)選用原基層材料換填；若填方面積較小時，則可適當(dāng)放低填料要求，在符合技術(shù)要求的前提下，適當(dāng)考慮施工便利性。

3.2.3 面層回填材料，優(yōu)先選擇級配碎、礫石，換填層的頂面回彈模量須符合設(shè)計和相關(guān)規(guī)范要求。

3.2.4 碾壓設(shè)備規(guī)格、設(shè)備參數(shù)等符合碾壓施工技術(shù)要求，保證回填層壓實度。

3.3 縱向盲溝、橫向盲溝

施工路段路面板兩側(cè)，應(yīng)在面板側(cè)邊緣設(shè)置盲溝匯水；土路肩的位置，應(yīng)設(shè)置橫向盲溝，確保積水可順利排出路外。施工要點如下。

3.3.1 縱向盲溝、橫向盲溝尺寸都為40cmx30cm。橫向盲溝設(shè)置間距為20m 一道。

3.3.2 橫向盲溝斷面大小應(yīng)與縱向盲溝一致，或略大于縱向盲溝斷面，方向宜為路肩合成坡度方向。

3.3.3 盲溝底部宜采用多孔PVC 管，管徑為10cm，并設(shè)置反濾織物包裹。

3.4 試驗路

3.4.1 碎石化施工前，應(yīng)根據(jù)待施工路段整體工況，選取試驗施工段，驗證施工方案可行性，并根據(jù)試驗段施工情況，合理調(diào)整施工參數(shù)，優(yōu)化技術(shù)方案；試驗段長度不少于500m。

3.4.2 試驗段施工應(yīng)完全按照預(yù)定施工方案施工，以更加準(zhǔn)確的反映施工方案效果，驗證施工參數(shù)，直觀反饋處置效果；初始試驗參數(shù)可參考表2。

表2 多錘頭破碎設(shè)備初始試驗參數(shù)

3.4.3 試驗段施工，應(yīng)做好下述施工參數(shù)的調(diào)整與確定：（1）錘頭落錘高度和間距；（2）破碎設(shè)備行進速度；（3）各型壓實設(shè)備壓實遍數(shù)；（4）灑油量及石屑用量。

3.4.4 路面碎石化后實測頂面彎沉值。路面碎石化灑水、做乳化瀝青貫入封層后，實測彎沉值應(yīng)小于65（0.01mm）。

3.4.5 試驗路施工結(jié)束后，應(yīng)根據(jù)試驗路段施工效果，優(yōu)化施工方案和施工工藝，完善施工組織設(shè)計。

3.5 多錘頭碎石化施工

主要工藝流程：原路面處理→試驗段施工→確定工藝參數(shù)→破碎穩(wěn)固施工→Z 型單鋼輪振動壓實施工→局部松散處理→光輪壓路機壓實→撒布透層油→撒布石屑→輕型光輪壓路機壓實→檢驗。

主要施工要點：

（1）破碎施工應(yīng)從兩側(cè)施工，由兩側(cè)向中間順序進行；為保證破碎效果，應(yīng)保證相鄰作業(yè)面搭接寬度不小于10cm。

（2）施工應(yīng)按著試驗段所確定的參數(shù)進行破碎，以保證破碎質(zhì)量，提高乳化瀝青貫入效果。

（3）在施工期間，若未處理軟弱路基，應(yīng)嚴(yán)格按照軟基處治方案進行換填處理，以提高改造路段路基穩(wěn)定性。

（4）施工前，應(yīng)仔細(xì)排查、標(biāo)記作業(yè)路段上現(xiàn)有構(gòu)造物和管線、管涵等現(xiàn)有構(gòu)造物，做好區(qū)分標(biāo)志和施工保護，避免碎石化施工對沿線構(gòu)造物造成破壞。

（5）水泥板基層強度高、厚度大等復(fù)雜路段破碎，應(yīng)適當(dāng)增加錘頭高度，加大錘擊沖擊力。

（6）施工中，應(yīng)及時清理填縫料、脹縫材料和其他雜物，并做好暴露在外的加強鋼筋的清理處理。

（7）破碎施作完畢后，需及時檢測作業(yè)面頂面高程，并根據(jù)相關(guān)設(shè)計資料，對作業(yè)頂面進行調(diào)平層施工。

（8）破碎后碾壓：a.首先，使用20 噸或以上Z 型鋼輪壓路機振動壓實，往返2～3 次，壓實效果見圖3；b.再使用20t 或以上規(guī)格光輪壓路機再次振動壓實，往返2～3 次，壓實效果見圖4；c. 碎石化碾壓整平后，灑水清洗粉塵達(dá)到板結(jié)效果后，進行乳化瀝青貫入封層的施工。

圖3 Z 型鋼輪壓路機振動壓實效果

圖4 光輪壓路機壓實后效果

（9）乳化瀝青貫入封層施工：采用灑布車灑布乳化瀝青（中裂或快裂陽離子型），含量宜為3.0kg/m2；施工前，應(yīng)注意檢查灑布車工作狀態(tài)，確保油泵系統(tǒng)、輸油管道等系統(tǒng)工作狀態(tài)良好；灑布時，應(yīng)注意控制灑布車行進速度，確保車速與噴油量的均衡，做好噴灑的速度、噴油的高度以及灑油量等參數(shù)的記錄；同時，應(yīng)注意控制灑布車行進方向和灑布寬度控制，確保灑布面乳化瀝青灑布均勻，避免漏灑與露白。

（10）撒布石屑施工：采屑撒布車撒布石屑時，應(yīng)保證作業(yè)面撒布范圍全部覆蓋，且作業(yè)面內(nèi)石屑厚度均勻，避免集料重疊，同時應(yīng)保證無瀝青露出；若部分撒布面缺料，則應(yīng)組織工人進行人工補料；若局部積料過多，應(yīng)做好多余集料清理，確保表面平整，均勻一致。為保證石屑與瀝青結(jié)合效果，石屑撒布應(yīng)在乳液不在流動后方可施工；待瀝青破乳后，經(jīng)6～8噸的雙鋼輪壓路機碾壓施工2～3 遍后，路面壓實效果見圖5。

圖5 雙鋼輪壓路機壓實后效果及彎沉檢測

4 質(zhì)量管理及驗收關(guān)鍵點

4.1 各個工序施工完畢后，應(yīng)及時進行彎沉檢查，對各工序進行施工質(zhì)量驗收。

4.2 對驗收不合格路段，應(yīng)查明原因，并有針對性的調(diào)整工藝參數(shù)，并對不合格路段進行返修，以保證其最終施工質(zhì)量符合設(shè)計要求。

4.3 舊水泥路面碎石化施工前，應(yīng)選擇可代表該標(biāo)段工程情況的試驗段進行試驗施工，以改善施工工藝參數(shù)，提高施工質(zhì)量。

4.4 混凝土面板破碎化處理應(yīng)保證破碎化處理效果，同時，應(yīng)注意保護地面基層和沿線構(gòu)筑物，避免因混凝土面板破碎施工對其造成損傷。

4.5 就地碎石化施工后，為驗證碎石化施工效果，確保碎石化處理效果符合設(shè)計要求，應(yīng)開挖試坑進行檢驗；試坑設(shè)置位置、測試規(guī)程等，應(yīng)嚴(yán)格按照《公路路基路面現(xiàn)場測試規(guī)程》相關(guān)規(guī)定。

4.6 碎石化施工質(zhì)量檢驗標(biāo)準(zhǔn)如表3。

表3 多錘頭碎石化施工質(zhì)量檢驗標(biāo)準(zhǔn)

4.7 鋼輪振動壓路機碾壓完畢后，要求代表彎沉小于65（0.01mm）；如不能滿足要求，需局部挖除原路面結(jié)構(gòu)進行換填處理，挖除舊路面面層后換填級配碎石。

5 結(jié)論

多錘頭碎石化機進行碎石化處理，碎石化程度及受力均勻性超過了常規(guī)方案。多錘頭碎石化，使舊混凝土板破碎時上部受力最大，底部最小，最終形成大小顆粒相互嵌鎖的狀態(tài)，十分有利于結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性；雖然經(jīng)碎石化處理，原路面舊混凝土板被破碎為松散體結(jié)構(gòu)，整體強度顯著降低，但作為基層柔性結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性完全達(dá)標(biāo)；文章依托舊水泥路面改造工程，重點研究了多錘頭碎石化施工技術(shù)要點，總結(jié)了多錘頭碎石化施工質(zhì)量管理及驗收關(guān)鍵點，結(jié)論如下：

5.1 破碎化施工前，應(yīng)選用透水性較好材料，對軟弱路基進行換填處理，提高路基強度和承載能力。

5.2 正式施工前，應(yīng)選擇可代表該標(biāo)段工程情況的試驗路段進行試驗，以驗證施工方案可行性，并重點確定落錘高度、間距、設(shè)備行進速度等參數(shù)，以完善現(xiàn)有施工工藝，提高工藝效果。

5.3 就地碎石化施工后，應(yīng)嚴(yán)格按照現(xiàn)行質(zhì)量檢驗評定的相關(guān)規(guī)定，開挖試坑進行檢驗，以驗證碎石化施工效果，為后續(xù)工序施工奠定良好基礎(chǔ)。