舊水泥混凝土路面改造施工中碎石化技術的應用

段江濤 裴紅強

摘 要：水泥混凝土路面因其具有結構強度高，使用周期長，養護維修方便等特點而被世界各國廣泛應用，成為當前道路結構的主要形式之一。但隨著經濟的發展，汽車荷載的增大，水泥混凝土路面的破壞也越來越嚴重。碎石化技術是當前國內外比較流行的一種舊混凝土路面的破碎技術，由于其有破碎質量易控制、一次破碎成型等優點，而得到了廣泛的應用。

關鍵詞：水泥混凝土路面;碎石化;工程概況

0 引言

當前，我國水泥混凝土公路里程還在持續飛速上漲，面對公路運輸要求的持續增長，急需對舊水泥混凝土路面進行修復改善。為處理運用傳統方法對舊水泥混凝土路面進行大修時產生的眾多弊端，例如廢棄的混凝土板造成的環境污染等，國內外相關技術人員經過努力研究和實踐，形成了舊水泥混凝土路面的碎石化技術。碎石化技術是一種舊水泥混凝土路面破碎處治技術，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、對周圍環境和交通通行的影響較小等優點在國內外被廣泛運用。

1 碎石化技術的概述

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）罩面上產生的反射裂縫進行有效限制，并產生一個用與HMA罩面的均勻基層。作為我國公路交通網的重要組成成分，公路路面施工水平的高低直接影響到工程建設的整體質量。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了不同程度的損壞，將碎石化技術應用到公路舊水泥路面施工中，可以實現碎石粒徑最小化。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得到了廣泛地應用。公路工程是關系到國民經濟增長的重要工程，隨著我國公路事業發展建設要求的不斷地提高，碎石化技術作為公路工程養護的重要方式之一，其施工工藝選擇的科學性、合理性將直接關系著整個工程的質量，關系到人們的生命安全。

2 工程概況

某公路工程是交通運輸的主干道，在原有的路面結構中，水泥混凝土面層的厚度為25cm，底部為穩定碎石基層，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，使得了路面出現了裂縫、錯臺等一系列的病害，通過技術人員對現場地質條件的勘測，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備所設定的參數也有所差異。以施工合同中確定的工期為依據，進行組織和部署，保證道路施工的質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致坑洼問題出現在路面，直接影響著公路的建設質量。施工單位要認真檢查材料的質量，杜絕不合格材料進入施工場地。

3.2 路面兩側邊緣設置排水系統

按照相關規定，破碎施工前碎石化路面必須進行排水系統安裝，或進行舊路排水系統地更換。碎石化技術對排水系統具有較高要求，碎石化路面運行后排水系統設置是否良好對結構承載力、反射裂縫消除等密切相關。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。一個可選取2種形式設置排水系統，其一向路面結構滲入的水，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到路肩一層，隨后再進行一層開級配粒料基層設置，此基層連接破碎路面局部可滲入碎石層，以此把水向路面結構外排出，該方式無需進行集水溝與集水管設置。

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作業，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計要求不符，必須調整破碎程序、參數等，直到試振區破碎結果與施工要求相符。

3.5 破碎施工

如路緣石等存有外側車道位置，將對破碎機械施工造成極大阻礙。此時應順著車道縱向破碎施工，如局部路面無法破碎，機械可與內外側車道邊緣形成30到50°角進行破碎施工。破碎施工中，路基地質較差，如軟弱土基、含水量較大等，可適當調整機械破碎參數，降低振沖力，并將破碎后碎塊尺寸適當增加，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。完成1遍破碎作業后，往往會對其相近5cm位置造成一定影響，如出現碎裂現象。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后，與一條車道寬度相比，實際破碎寬度應控制在其以上，與相近車道搭接部分的寬度則應控制在15cm以上。

3.6 碎石化后清理及回填施工

完成路面破碎作業后，應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，根據工程實際情況，碾壓遍數需控制在2到5遍之間，每秒鐘碾壓速度需控制在1.83m以內。要求先做好灑水作業，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 結束語

綜上所述，路面是公路工程的重要組成部分，其施工質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的路面破碎、裂縫等問題需要及時進行修復。共振碎石技術近年來在公路養護大修的施工中得到了較為廣泛的應用，與傳統的修復方式相比，它具有施工操作簡便、成本相對較低等優點，對路面的修復效果良好。在具體的施工過程中施工單位應充分了解碎石化施工的技術標準和施工工藝，嚴格按照施工方案的要求，在施工過程中加強對于質量的控制措施，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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