碎石化技術在公路養護工程中的應用分析

盧強利

（中交基礎設施養護集團有限公司，北京 100018）

0 引言

我國國民經濟的快速發展，對各項基礎設施建設提出更多的需求，公路是國民經濟發展中最為重要的基礎設施，不僅能夠增強各區域之間的聯系，且能夠為人們的日常出行提供便利。但是，公路建成后，路面會因車輛碾壓和周圍環境變化等多種因素影響而被損壞，出現包括裂縫和坑槽等病害。在這種情況下，需實施路面養護和維護，提升公路使用壽命。在公路工程中采用碎石化技術具有較好的經濟效益，簡便易行，在改善路況的同時，能夠發揮出公路工程的各項作用。

1 碎石化技術的特點

公路養護工程中的碎石化技術通常有三種類型：沖擊壓實、打碎壓穩及打裂壓穩，由于水泥混凝土破碎的工藝不同而產生差異，與其他施工技術之間形成對比，具有的特點如下：

其一，根據目前的情況來看，針對反射裂縫的治理，碎石化技術顯示出最佳效果，雖然其他方法亦可減輕，但未能根治。其二，使用碎石化技術，無須移除破碎的水泥混凝土路面，從而節省了施工成本，避免產生棄方和白色污染，同時獲得良好的經濟和社會效益。其三，在舊混凝土路面中使用破碎與壓實技術，能夠形成高強度材料層，且會對路面的結構強度進行有效提升。其四，碎石化技術施工效率高，且不需要進行交通封閉[1]。

2 公路養護管理的重要性

公路養護側重對已建成公路進行定期維護和保養。通過養護工程，提升公路性能，提高路面穩定性，減少車輛碾壓的損害，并保持公路良好狀況。除了車輛造成的壓力和磨損外，公路還會受到各種自然災害和環境因素的影響，比如暴雨、暴雪、高溫等氣候事件以及洪水等，這些因素都會導致路面損壞。隨著時間的推移，公路的質量也會隨之下降，安全性和穩定性相應降低，給車輛駕駛員的行車安全造成一定威脅。因此，定期進行維護和保養，提升公路的使用性能和質量，是保障人們行車安全的必要措施[2]。

2.1 避免養護資源浪費

通過科學完善的公路養護管理制度，合理利用養護資源，避免不必要的資源浪費。公路工程在使用過程中，路面出現質量問題時，必須及時采取科學合理的養護措施，及時進行維護和修復，保障路面的使用質量。隨著時間的推移，質量問題將逐漸明顯，這不僅會增加后期維護的難度和成本，還會給公路養護企業帶來不必要的經濟損失。必須制定科學完善的養護管理制度，并嚴格按照相應的管理機制落實公路的養護工作，以提高資源利用率，并減少對資金以及資源的浪費。

2.2 有效修復路面缺陷

無論是普通公路的建設還是高速公路的建設，其目的都是為人們的出行提供便利，也是促進一個城市經濟建設的重要手段。公路在使用一段時間后，常因經行車輛型號以及不同荷載而施加的碾壓出現不同程度的損壞情況，如裂縫、坑槽、沉陷等，不僅對公路的安全性能造成一定影響，還會危及行車人員的生命安全，也會對公路的使用壽命造成嚴重影響。因此，公路工程的定期養護是至關重要的環節。一方面，需在公路路面出現問題之前，對公路路面進行定期維護，以減少車輛行駛對路面的損壞和對自然環境的影響。另一方面，公路路面一旦出現問題，應立即采取相應的路面養護措施，避免病害持續擴大增加后期的維護成本并避免不必要的交通事故發生，這對于解決路面質量問題至關重要。

2.3 延長公路工程使用壽命

對于我國的公路項目建設，一直受到施工技術、經濟條件以及環境因素等各個方面的制約，給我國的公路工程建設質量造成很大影響，降低了部分公路工程的使用壽命。隨著近幾年我國科技水平的不斷進步，公路工程的施工技術也有了很大提升與優化，我國的公路施工質量也得到一定程度的提升。在公路管理的工作中，定期對公路進行科學合理的維護及修繕，公路工程的使用壽命也因此進一步得到提升，使其始終保持良好的運行狀態，為人民的生命及財產安全提供保障。

3 公路養護工程的特點

3.1 高危性

公路養護工程具有高危性、風險大。主要原因是高速公路上車輛速度較快、交通密度較大，發生突發情況時車輛可能無法及時剎車，導致安全事故發生。相比普通公路養護工程，高速公路養護工程風險更高。在進行高速公路的日常維護時，一般會采用半封閉的作業模式，這意味著公路仍然可以正常通行。然而，這種作業模式也會增加高速公路養護工程的施工風險。

3.2 長期性

為確保公路工程效能并延長其使用壽命，公路養護工程需定期實施。由于公路項目通常需長期使用，除非情況特殊，養護工作亦須持續進行。公路工程的養護工作不僅是對路面的病灶進行簡單維修，還應定期對公路路面進行保養，提高公路的安全性以及耐用性。高速公路的養護工作比普通公路更加嚴格，其養護的時間也會比普通公路更長。

3.3 環境干擾性

在對公路工程進行養護工作過程中，極易受到外界因素的干擾而影響公路的養護質量，例如暴雨天、暴雪天等都會拖延公路養護的工作進度。與此同時，環境因素的影響還會導致公路路基結構出現不同程度的侵蝕情況，嚴重情況下還會對工作人員的安全造成威脅。因此，公路養護工程在不同地區的環境、氣候、水文和地質條件等自然因素下進行，會對養護工作的質量產生一定影響[3]。

4 碎石化技術在公路養護工程施工中的要點

4.1 施工前期準備

4.1.1 編制交通管制與保通方案

在公布工程計劃和開工前，監理單位必須按照規定程序實施臨時交通管制，并對施工現場及時進行封閉，放置施工現場所需要的安全警示標志。此外，相關工作人員還需要在信息化和科學化的前提下，制訂確保道路暢通和安全的具體實施方案，使施工以及全線的開通滿足相關規定要求。

4.1.2 清理現有道路面板

為確保破碎效果，施工前需清除舊水泥路面上的松散材料后，才能進行碎石化處理。

4.1.3 調查、標記構造物

在進行碎石化技術施工前，施工單位需對施工現場進行詳細調查，并對其進行明確的標記，避免在施工過程中道路出現構造物。

4.1.4 合理布設高程控制點

對高程控制點進行科學合理的布設，施工企業則需在公路工程碎石化技術的實施過程中完成，這樣能夠在施工全部過程實時監測工作，監測高程的變化情況，并能夠對其施工技術進行科學的指導[4]。

4.2 路面碎石化施工

4.2.1 試驗段與試坑取樣（1）試驗段

在開展碎石化技術施工前，按照相關標準對施工設備進行調試，還應在長50m、寬40m 的路段上進行試驗。施工人員應根據道路的實際條件設置合適的碎石化設備參數，并對錘跡間距和落錘高度進行科學調整，從而順利完成舊水泥混凝土路面的破碎處理。施工單位應對后續的破碎效果進行實時觀察，若破碎后的舊水泥混凝土路面呈現鱗片狀，說明已經達到碎石化施工技術的標準要求。

（2）試坑取樣

為保證破碎施工效果，滿足規定的尺寸，需進行試坑取樣。試坑取樣時需深入路面基層，全面檢查碎石化顆粒的粒徑是否符合標準。在粒徑尺寸超出標準要求時，可通過調整碎石化設備的參數來實施施工。與此同時，施工單位還應對工程的施工要求、碎石化施工技術的設備錘跡間距及落錘高度進行詳細的記錄。

4.2.2 碎石化作業

碎石化處理作業應從外向內進行，中間車道若有縱縫則可先處理中間再向兩側施工。在處理原路面時，每一條車道破碎18～20 次，破碎寬度應控制在0.2m 左右。

4.2.3 破碎效果檢查

如果對舊水泥混凝土路面進行碎石化技術處理，需保證施工過程中需要的碎石粒徑不超過37.5cm。在進行路面改造工程時，這些碎石將作為路基層或粒料墊層使用。通過對舊水泥混凝土路面改造施工后的回彈模量數據進行研究分析，碎石化處理能有效提高路面頂部的強度。與未碎石化前的頂面回彈模量E0 相比，回彈模量有所減少。

4.2.4 壓實工藝

為提高下層塊料的牢固性，以便瀝青面層的攤鋪，需要使用扁平顆粒破碎碎石層的表面。在進行壓實施工之前，必須確保潮濕度不高，特別是在穩定性較差的路段，以避免碎石層被壓入基層。壓實工藝需要注意以下操作：一是使用膠輪壓路機進行壓實，采用1～3 遍的壓實遍數；二是選用振動鋼輪壓路機，其壓實遍數以1～3 次為最佳。

4.2.5 自檢

為確保瀝青表層加鋪的施工質量，施工單位還應做到自我檢測。需要根據試驗段測試的結果以及路面的設計要求進行，從而能夠檢測出碎石化施工質量，并確定檢測的頻率。

4.2.6 路面功能層的加鋪

在功能層鋪設之前，在碎石層上適量撒布透水層材料，使用透水油3.0～4.0kg/m2，以防雨水滲入碎石層。然后，使用光輪壓路機進行路面壓實。為確保透水層與破碎層間能夠緊密結合并保持整體強度均衡，施工后需暫停交通并加鋪路面功能層。施工結束后，施工單位需認真檢測路面厚度、平整度、壓實度和防滑性等，以確保瀝青鋪裝層達到使用標準。

4.2.7 工程驗收

根據公路工程的施工標準規范文件，對工程的施工質量進行驗收工作。

4.3 試驗路效果觀測

試驗路段工程施工完成之后，進行觀測時發現：對舊水泥混凝土路面實施了碎石化技術施工后，公路路面的整體效果較好，未發現病害，且路面較為平整，行車過程中的舒適度也相對較高[5]。

4.4 施工注意事項

在進行碎石化施工時應注意以下幾點：其一，在進行舊水泥混凝土路面的碎石化處理之前，需先修復路面受損較為嚴重的路段；其二，若舊水泥混凝土路面的面板厚度或基層強度不符合要求，可采用預裂等方法以達到碎石化效果；其三，在破碎路肩的過程中，需要減小錘頭高度和落錘間距；其四，碎石化施工開始后至瀝青面層加鋪施工前，施工單位應灑水或人工處理表面以達到降塵的效果；其五，在鋪設瀝青面層之前，施工單位必須完全清除施工現場的任何雜物。

4.5 碎石化施工質量控制對策

4.5.1 施工設備參數的影響

若破碎粒徑過大，施工后易出現反射裂縫，行車舒適度也會下降。若粒徑過小，則路面的穩定性和水穩性會相對減弱，且常常伴隨粉塵現象的出現。為此，公路項目的施工單位需遵守相關的標準規范，并在試驗路段完成相關的參數確定工作，并根據實際的公路破碎情況對施工設備的參數進行相應的調整。

4.5.2 路面破碎質量的有效控制

為避免車道凸起，在進行破碎施工的過程中需要從外到內進行，破碎寬度稍大于車道寬度。另外，需按高度從高到低進行，形成路拱以確保排水通暢。由于路面外緣側向支撐不足，破碎過程中也能避免板塊沖擊凸起的現象。如果路基的強度較差，應適當調整落錘之間的距離和錘頭高度，以避免過度破碎路面。完成破碎工作之后，如果路面平整度沒有達到標準，應及時進行二灰碎石或級配碎石回填處理，同時需安排專業的工作人員找平作業面，從而提高碎石化技術在公路工程中的使用效果[6-7]。

4.5.3 顆粒粒徑的控制，確保公路基層的穩定性

在進行公路路面碎石化技術施工之前，必須對施工路段的濕度進行仔細檢測，剔除過濕的路面。過多水分會導致路面不平均沉降等問題，對工程整體性產生不利影響。為在進行施工的過程中方便施工并確保面層穩定，應選擇小粒徑的頂面顆粒并嚴格控制破碎后的當量回彈模量，平均值應在150～500MPa。

5 結語

綜上所述，在公路路面養護維修施工中，碎石化技術能有效解決舊水泥混凝土路面改造施工中存在的嚴重受損問題，可顯著提升工程改造質量，延長公路運營年限。同時，該技術實現舊水泥路面的重復利用，節約資源，降低成本，實現了節能降耗的發展目標。且能夠在實際應用前對施工路段及周邊環境進行全面調查，統籌各方面因素制訂切實可行的施工方案，最大限度地提升技術應用效果。