水泥混凝土公路路面改造中的碎石化施工技术
【摘要】我国是水泥混凝土公路修建大国，随着部分早期修建的水泥混凝土路面严重破坏，如何翻修的问题已日益成为公路部门必须面对的必须解决的技术问题。同时我国是个资源相对短缺的国家，公路建设节能减排任务重，如何搞好环境保护，建立节约型社会实现可持续发展显得尤为重要。而碎石化技术在水泥混凝土公路路面改造中完全符合公路节能减排和现代社会发展的需要，不仅没有反射裂缝，路面结构安全稳定而且经济性良好，因此在我国公路维护与改造中得到广泛的应用。本文结合当前的发展水平，简要探讨了水泥混凝土公路路面改造中的碎石化施工技术。
【关键词】水泥混凝土;公路路面;改造施工;碎石化技术
一、碎石化技术简介
水泥混凝土路面碎石化是一种旧水泥混凝土路面破碎处治技术，起源于美国，是对旧水泥混凝土路面大修或改造的重要手段。该技术是将旧水泥混凝土路面的面板，通过专用设备一次性破碎为咬合嵌挤碎块柔性结构，可充分利用旧路残余强度，且保护环境，节约资源。这种结构不仅具有一定的承载力，而且具有防止或限制反射裂缝发生、发展的作用，破碎后的粒径范围为2～40cm，力学模式趋向于级配碎石。碎石化技术利用特殊的施工机械主要是多垂头水泥混凝土路面破碎机，将原有的旧水泥混凝土路面彻底打碎，从而有效地减少混凝土板的有效尺寸，充分降低水泥混凝土板接缝、裂缝处荷载、温度、湿度变化时的位移，因此可以有效地防止反射裂缝的发生。
二、水泥混凝土公路路面改造中碎石化施工技术的优点分析
1、有效解决路面改造后出现反射裂缝的问题
碎石化技术将原水泥板块破碎成较小的粒径，使得原有的水泥路面裂缝不再集中反射，而是均匀的扩散，因此碎石化技术是目前解决路面改造后出现反射裂缝问题的有效办法之一。
2、性能良好
破碎后并经压实的混凝土路面表面颗粒较小，为加铺沥青路面提供碎石基层，内部由破碎混凝土块组成的紧密结合，内部嵌挤的高密度材料层为沥青层加铺提供更高的结构强度。
3、施工简便、具有较高的经济性
碎石化技术施工简便、改造周期比较短，就在再生，环保无污染。将破碎后的碎块直接做为基层或底基层，节约了路基材料及运输成本，加快了施工进度，大大降低了工程费用，同时也解决了丢弃水泥碎块垃圾的环保问题。水泥混凝土路面碎石化后具有较高的强度，能够满足道路承载要求，可作为路面基层直接加铺路面面层，新加铺面层可以是沥青混凝土路面，也可以是水泥混凝土路面，是旧水泥路面翻新改造的理想方法。
三、水泥混凝土公路路面改造中的碎石化施工技术流程
(一)施工机械的选择
1、多锤头水泥路面破碎机
多锤破碎机是针对破损水泥路面的改造而开发的新产品，是旧水泥路面翻修改造的理想方法。多锤破碎机是自行式破碎设备，设备后部均匀配备两排成对锤头，在设备全宽范围内可以连续破碎，锤头的提升高度在油缸行程范围同，内可独立调节。
2、专用振动压路机与单钢振动压路机
振动压路机用于破碎混凝土板块后的表面补充破碎并压实，使破碎后的水泥混凝土块形成内部嵌挤、高密度、高强度结构的新基层或底基层。在专用振动压路机之后，采用18t单钢轮振动压路机压实破碎后的混凝土表面，并为沥青罩面提供较为平坦的工作面。
(二)施工前的准备工作
1、做好隐藏构造物的调查与标记工作
施工前，施工单位应结合设计图纸及业主单位提供的资料对有关隐藏构造物如暗涵、地下管线等情况进行调查，以确定破碎是否会对这些构造物造成损坏。埋深在0.5～1m的构造物可能因路面碎石化而受到一定影响，可以降低锤头高度进行轻度打裂。埋深不足0.5m的构造物以及桥涵等，应禁止破碎、避让范围为结构物端线处侧3m以内的所有区域。
2、确定破碎段落
施工前应与业主、监理单位进行协商确定破碎的段落，尽可能减少多锤头破碎对公路两侧民房的.影响，不能进行多锤头破碎段落采用镐头机进行破碎，段落的确定有利于施工计划的编排。与桥梁连接段应标明破碎位置，根据实际情况，可以破碎到桥头搭板的后端，根据设计情况进行路面衔接的施工。未破碎的路面应铣刨到可以摊铺同样厚度沥青罩面的程度。
3、清除沥青面层
在碎石化施工前，应先移除所有将破碎的混凝土板块上存在的沥青罩面层和部分沥青表面修补材料，以免影响碎石化质量，因为这些材料的存在会影响到破碎的效果。
4、做好交通管制规划
由于碎石化后的路面在没有摊铺完沥青混凝土面层之前不允许开放交通，所以对交通管制的要求比较严格，在条件允许时最好一次性全封闭施工段落。若条件不允许，应至少实行半封闭施工。
(三)破碎试验路段
在对水泥混凝土路面展开施工之前，应首先进行实验路段破碎并经监理人员认可。试验路段应为监理工程师在工程项目范围内确定的位置，尺寸为车道全宽，长度为100-200米。施工单位应记录为不同的破碎情况，相对应的水泥路面破碎机设置如锤头高度和地面行使速度等。试验路段确定的破碎机程序将用于该工程，施工单位应不断地监控破碎操作并应该在施工过程中不断地进行小的调整以确保结果满足要求。
(四)试抗
为确保路面被破碎成规定的尺寸，根据监理的指令、施工单位应在试验段内随机选取2个独立的位置分别开挖1平米的试坑，试坑的选择应避开有横向接缝或工作缝的位置。路面破碎粒径应记录备查。
(五)破碎施工顺序
由两侧向中间逐步进行，在破碎路肩时应适当降低锤头高度，减小落锤间距，即保证破碎效果，又不至于破碎过度。机械施工过程中要灵活调整速度，落锤高度、频率等，尽量达到破碎均匀。在一些特殊路段，建议采用打裂等其它手段进行混凝土路面的预裂，以确保碎石化能够达到预期的效果。预裂后，根据情况进行试验段施工，重新确定碎石化破碎的施工参数。
(六)软弱基层或路基的处理与凹处回填
对于在碎石化施工过程中发现的部分软弱基层或路基，应对其进行开挖回填处理。对全线水泥路面进行碎石化并采用Z型压路机碾压以后，再将存在软弱基层的水泥板块挖除，并对其下软弱基层进行开挖，开挖后基层采用C15素砼回填至水泥板底面高程，然后再采用水稳碎石回填至水泥板顶面标高，进行适当的反摊铺和压实，为保证压实效果，最小控制尺寸不小于车道宽和1.2m长。路面碎石化后表面小面积凹处在压实前可以用密级配碎石回填。
(七)压实
破碎后的路面应采用Z型压路机和单钢轮振动压路机压实，碾压遍数建议1～2遍，压路机行驶速度不宜超过5km/h，要求Z型压路机的吨位在16吨及16吨以上。在路面综合强度过高或过低的路段应避免过度压实，以防造成表面粒径过小或将碎石化层压入基层。
(八)破碎路段边缘处理
因雨水会严重影响破碎层及其下基层的承载能力，对破碎层，应充分做好防止雨水的工作，如破碎后不能马上进行碾压摊铺，遇上雨水天气，要注意破碎层的遮盖，同时要保证已安装好的路面边缘排水系统的正常有效地工作。碎石化和非碎石化混凝土路面接缝应考虑相应的过渡措施，如在接缝处设置高性能聚酯布等。
总 结：
碎石化技术因其持有的优势具有广泛的应用前景，施工单位应认真总结和分析施工过程中的一些问题，通过不断的创新施工工艺，严格控制施工质量，为我国的公路维护和改造事业贡献力量国。
参考文献：
[1]黄宗远、杨成忠、孙原超《旧水泥混凝土路面碎石化技术及其应用》J[J].路基过程2008(02)
[2]罗蓓《碎石化施工在旧水泥路面改造中的应用》[J].公路与汽运2010(04)
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