淺談舊水泥混凝土路面碎石化技術在改建工程中的應用

陳鵬飛

(遵化市交通運輸局)

水泥混凝土路面具有強度高、穩定性好、使用壽命長、養護費用低等特點，隨著修筑技術的日臻完善，近幾年在公路工程中應用較多。但是，由于自然因素和行車的不斷作用，水泥混凝土路面也會發生不同程度的、各種類型的破壞現象，這些病害不僅影響路面使用壽命，還對行車安全構成了隱患，而且也暴露出水泥混凝土路面維修困難的缺點。一直以來，在改建工程中，水泥混凝土路面都要被全部挖除運棄，造成大量垃圾，通過舊水泥混凝土路面碎石化技術的應用，可以達到減少垃圾、廢物利用、縮短工期、更加環保的效果。本文根據遵化市東三環改建工程中應用舊水泥混凝土路面碎石化技術的過程，并結合部分相關資料進行總結，為今后舊水泥混凝土路面碎石化技術的廣泛應用提供一定的參考。

1 工程概況

遵化市東三環改建工程北起團練屯村西，南至小草店村南，公路等級為一級，該段總里程3.125 km。舊路全寬23 m，路面結構為22 cm水泥混凝土+36 cm石灰粉煤灰穩定碎石，路面破損嚴重，近幾年多次進行挖補，但效果不佳?，F結構改為對舊水泥混凝土路面采用碎石化技術處理后，加鋪基層為15 cm水泥穩定碎石，面層為4+6 cm密級配瀝青混凝土。

2 舊水泥混凝土路面碎石化技術應用的條件

在舊水泥混凝土路面正常養護措施不能滿足相應等級公路運營質量技術要求時，具有下述特征之一即可考慮采用碎石化技術:(1)舊路斷板率超過20%并已經出現了局部翻漿、大面積碎板現象;(2)超過20%的橫縱接縫需要修補并有嚴重錯臺、啃邊或角隅斷裂現象;(3)超過10%的路面需要開挖修補;(4)出現明顯的堿—集料反應裂縫或凍脹開裂征兆。此外，舊水泥混凝土路面的土基CBR應大于5，基層沒有明顯裂縫、沉陷，破碎塊體不小于40 cm，面板彎拉強度不低于原設計值的80%，滿足這些要求即可實施碎石化技術。

3 舊水泥混凝土路面碎石化的施工

(1)清理現有路面，修復排水設施，處理特殊路段;

(2)對路線內、外及地下構造物做出標記;

(3)設置施工測量控制點，并按施工需要加密;

(4)破碎舊水泥混凝土路面;

(5)修復補強軟弱基層或路基;

(6)清除松散填縫料及廢棄的施工材料;

(7)對破碎后的水泥混凝土進行碾壓;

(8)加鋪瀝青面層前進行透層施工;

(9)加鋪瀝青面層。

3.1 施工準備

碎石化施工前，需要先清除舊水泥混凝土路面上的修補材料等所有雜物;標記構造物的位置;檢查修復排水設施;設置好測量控制點，做好施工前準備工作。對于出現嚴重唧泥、沉陷和積水等病害的軟弱路段必須進行處理，清除舊面板后開挖基層或路基直至穩定層，基層或路基用同類材料攤鋪壓實，舊面板部位換填級配碎石壓實。

3.2 碎石化施工

(1)試驗段

首先選擇長度250 m的試驗路段進行破碎，在推薦的初始施工參數基礎上，逐級調整提升高度和行進速度，直至破碎后表面呈現均勻的鱗片狀，清除破碎層表面2 cm左右碎屑至碎石化嵌擠層頂，觀察裂縫情況，并符合粒徑要求(表1)時記錄設備參數。破碎后隨機選取2個位置做試坑檢查，試坑尺寸大于1 m×1 m，開挖至基層，在碎石化顆粒滿足規定要求時確定破碎機施工控制參數，指導正常施工。

表1 碎石化后作底基層時的檢查驗收標準表

(2)破碎施工

本項目采用多錘頭破碎機進行施工，碎石化要求把75%以上的水泥混凝土路面破碎成表面尺寸不超過7.5 cm，中間22.5 cm，底部不超過37.5 cm的粒徑;埋深0.5～1 m的構造物上部可降低錘頭輕度破碎，埋深不足0.5 m的構造物或管線上面兩側各3 m以內禁止破碎;破碎施工應從外側車道向內測車道進行，路肩部位要適當降低外側錘頭高度，減小落錘間距，避免過度破碎;破碎施工應盡量從混凝土路面的高處向地處進行，以避免瀝青面層鋪筑后影響排水;施工中可以根據路面實際情況對試驗段確定的破碎參數作出微小的調整，達到破碎均勻的效果。但是如果必須要進行較大調整的時候，要先得到監理工程師或者業主的認可。

(3)清除原有填縫料，修復補強軟弱基層或路基

在破碎以后，應將所有的填縫料、脹縫料或其他類似物清除干凈，切除暴露的加強鋼筋，清除后產生的坑洞用級配碎石填充。

(4)壓實

破碎后個別大于1 m2的板塊，在碾壓前用人工或小型設備補充破碎;碾壓用專用壓路機(Z型輪壓路機)振動壓實2～3遍，壓實速度不允許超過5 km/h。

(5)混凝土路面的養護

本工程采用全封閉施工，破碎后的路面均不得開放交通，包括不必要的施工運輸。

(6)碎石化表層處置

為了使表面較松軟的粒料有一定的結合力，碎石化后應對表層進行處置，在破碎壓實后的表面按2.5～3 kg/m2的用量噴灑50%的慢裂乳化瀝青，再灑布適量石屑進行光輪靜壓。

3.3 路面施工

路面水泥穩定碎石基層按照《公路路面基層施工技術規范》(JTJ034-2000)執行，面層施工按照《公路瀝青路面施工技術規范》(JTG F40-2004)執行。

4 碎石化施工的注意事項

(1)必須提前修復排水設施，防止碎石化后的混凝土層積水;

(2)錯臺、斷板、裂縫等對碎石化實施的影響不大，但是嚴重的唧泥、沉陷和積水的病害必須徹底處理，因為這些病害常伴隨著板下積水的問題，要求開挖至路基，清除積水后用碎石回填夯實至舊路面高程;

(3)破碎后的粒徑不能過細，因為粒徑過細會導致板塊強度損失太多，雖然防止反射裂縫的出現，但是沒有充分利用舊板強度，造成了資源浪費;

(4)碎石化施工會產生一定的振動，要采取措施減小路邊建筑物和路內構造物的影響;

(5)碎石化施工中交通控制很重要，應盡量采用全封閉斷交施工，并控制施工運輸車輛的通行。5 碎石化施工技術的優點

(1)簡化施工程序。采用碎石化技術不需要單獨將大塊材料清除或破碎，不存在舊路材料的外運和棄置問題;

(2)縮短工期。舊路面碎石化后直接進入下一道工序施工，節省了作業時間;

(3)節約工程材料。舊水泥混凝土路面的材料全部現場利用，大大減少了外用新材料的用量;

(4)保護環境。碎石化技術減少使用新材料，相應的減少了對自然地破壞，同時也避免了廢棄舊材料的運輸和堆放問題，是一項綠色的公路維修改造技術。

［1］王松根.舊水泥混凝土路面碎石化技術應用指南［M］.北京:人民交通出版社，2007.

［2］山東省交通廳公路局.舊水泥混凝土路面碎石化技術規程［M］.北京:人民交通出版社，2009.