舊水泥混凝土路面改造技術探討

劉嘉

（汕頭市公路工程監(jiān)理有限公司，廣東 汕頭 515041）

1 水泥混凝土路面碎石化技術介紹

1.1 碎石化技術起源及國內的應用

碎石化技術起源于美國，至今已在美國大多數州得到大規(guī)模應用，并成為美國瀝青路面協(xié)會和很多州規(guī)范推薦的標準改造方法。自2002年5月以來，碎石化技術在國內也得了大量應用，先后在205 國道臨沂段、京滬高速泰化段、104 國道溫州段、206 國道揭陽段等公路工程改造中取到了良好的應用效果，特別是“白加黑”路面改造，在山東、湖南、四川、云南、廣東等省均得到廣泛應用，截止2009年，國內已有500 余公里各種等級道路應用碎石化技術進行了改造，通過對檢測數據的分析和實際使用狀況的調查，所有改造路段均未出現反射裂縫，路面結構安全穩(wěn)定，使用狀況良好。

1.2 碎石化技術的概念

所謂碎石化技術，就是將水泥混凝土路面破碎成表面小于8 厘米、底部小于40 厘米的緊密結合、內部嵌擠的混凝土塊，用以限制新鋪的熱拌瀝青（HMA）罩面上出現反射裂縫。碎石化后的加鋪層可以是瀝青混凝土，也可以是水泥混凝土。

1.3 碎石化技術的特點

碎石化技術是目前解決反射裂縫問題的最有效方法。破碎并壓實的混凝土路面是由破碎混凝土塊組成的緊密結合、內部嵌擠、高密度的材料層，可以為HMA 罩面提供很高的結構強度?？梢酝耆迷方Y構層，環(huán)保，無污染。施工迅速，質量檢測簡便。振動小，對基層、結構和周邊建筑物影響較小。綜合造價較低。

1.4 碎石化技術的設備

多錘頭破碎機(MHB)。目前，碎石化技術采用最多、最有效的設備是多錘頭破碎機(MHB)，MHB 多錘頭破碎機攜帶有8 對質量為1000～1200Lb(450～550kg)的重錘，分兩排裝配在機械的尾部，每對重錘單獨配備一套液壓提升系統(tǒng)，破碎時按一定規(guī)律下落。重錘下落時可產生1000～8000Lb ·ft（1383～11060N ·m）的沖擊能量。

壓路機。本技術主要采用Z 型震動壓路機，它是一種在鋼輪表面帶有Z 狀紋理的振動式壓路機，自重不小于10t，起作用是進一步碾壓碎石化后的路面，為加鋪層提供一個平整的表面。

1.5 碎石化技術工藝流程及要求

原有路面調查。在確定水泥混凝土路面的破碎能否成功實施時，需要搜集有關原有路面的資料，以確定破碎方案。碎石化前的準備：清除存在的HMA 面層；標記構造物的準確位置；修復軟弱基層、底基層和路基；檢修或重建排水系統(tǒng)；進行交通管制；與橋梁連接段的路面、路面加寬或路肩修復等。

1.5.1 工藝流程：MHB 破碎一遍；Z 型壓路機振動壓實1-2 遍；光輪壓路機振動壓實2-3遍；撒布透層乳化瀝青；破乳后撒布石屑并用光輪壓路機靜壓1 遍；4-12 小時后攤鋪HMA 或水泥混凝土。

1.5.2 控制指標：碎石化的質量控制指標有兩項：破碎率和破碎尺寸。對于常規(guī)路段，碎石化要把75%的混凝土路面破碎成表面最大尺寸不超過8 厘米，中間不超過22.5 厘米，底部不超過40 厘米的粒徑。對于石質挖方段和軟土路段，要把75%的混凝土路面破碎成表面最大尺寸不超過22 厘米即可。

1.5.3 其他施工要求：試驗段和試坑。在認可MHB 破碎程序之前，應完成試驗段。在試驗區(qū)內開挖試坑，驗證MHB的設置如錘頭高度，頻率和地面速度等，以此確定破碎程序；清除原有填縫料。在鋪筑HMA 以前所有松散的填縫料、漲縫材料或其他類似物應進行清除；凹處回填。不應大面積修整破碎后砼路面或試圖平整路面以提高線形，這樣將破壞混凝土路面碎石化以后的效果。對于局部凹處可用級配碎石回填；破碎混凝土路面的養(yǎng)護。除了必須開放的橫穿交通外，破碎后的混凝土路面的任何路段均不得開放交通（包括不必要的施工運輸）。如果破碎材料由于開放交通而松散或不穩(wěn)定必須重新壓實；透層。為使表面較松散的粒料有一定的粘結力，建議在破碎壓實后的表面撒布乳化瀝青透層油，按2.5-3.5Kg/m2的用量撒布50%的慢裂乳化瀝青；攤鋪前混凝土路面的擾動。施工車輛的通行次數和載重量應降低到最小程度。如果破碎后的混凝土路面表面已被運料車輛部分或全部破壞，應進行再次壓實；面層施工。碎石化罩面一般直接加鋪瀝青砼，厚度采用AASHTO 設計方法，罩面厚度一般不低于12cm，且最好選用密級配混合料。

在需要提高原路承載力時，也可以增加半剛性基層補強后罩面。開放交通，應在半幅施工全部結束后開放交通。

2 水泥混凝土路面打裂壓穩(wěn)技術介紹

2.1 打裂壓穩(wěn)技術概述

打裂壓穩(wěn)技術是利用專用設備將水泥砼路面板破碎成一般不超過0.4～0.6 平方米的緊密嵌擠的板塊，穩(wěn)定后作為新路的底基層或基層，以限制反射裂縫發(fā)生。

武漢天路公司從美國獨家引進該技術并在150 多公里的各種等級道路的改造中成功應用。

2.2 打裂壓穩(wěn)技術的設備

打裂設備。打裂設備為門板式破碎機，該機裝配有寬度2.5 米、重5 噸的板式沖擊錘，具備足夠的能量使混凝土路面一次性產生全深度的開裂。

壓穩(wěn)設備。壓穩(wěn)設備為24 噸的膠輪壓路機。低于24 噸時，應增加壓實遍數，以達到規(guī)定要求。

2.3 打裂壓穩(wěn)技術的工藝流程及要求

施工準備。施工前應做以下準備工作：原有路面狀況調查；交通管制；排水系統(tǒng)修復；軟弱路段修復；路面貼補材料清除；結構物和地下管網的調查標記打裂壓穩(wěn)施工：門式破碎機破碎一遍；膠輪壓路機靜壓二至五遍。

基層、面層施工。打裂壓穩(wěn)技術支持直接罩面，一般要求的最小厚度為8cm。在需要提高原路承載力時，可以增加半剛性基層補強后罩面。打裂壓穩(wěn)以后，清掃表面所有的松散、破碎的混凝土、塵土等即可直接進行瀝青砼罩面，或者增設半剛性基層后進行瀝青砼罩面。

質量檢驗指標：75%以上的路面不規(guī)則開裂，相鄰裂縫圍成的面積為0.4-0.6 平方米；最后一遍壓實前后路面沉降差不應大于5mm；壓實前后板體穩(wěn)定。

試驗段：在正式開始施工之前，應通過不低于100 米的試驗段確定適合本項目的打裂壓穩(wěn)程序。

沖擊強度的調節(jié)。要根據現場的路面整體強度調節(jié)破碎機的錘頭高度，既能使75%以上的路面一次性產生全深度的不規(guī)則開裂，又能避免板體產生過大位移或出現大量的碎屑。

打裂尺寸的控制。為了使路面斷裂成0.4-0.6 平方米的板塊，在調整好沖擊強度后，還要合理控制錘頭間距。通常，錘頭間距不大于60cm 即可滿足要求。

可以在灑水后對路面進行打裂，這樣可以方便地檢測裂縫間距。

壓穩(wěn)檢驗。在確定打裂程序滿足要求后，應確定壓穩(wěn)程序，一般壓穩(wěn)遍數為3-5 遍?？刂茦藴蕿椋涸诎创_定程序施工的試驗路段，每25 米取一點，在打裂完成后對這些點進行水準測量，并在每壓穩(wěn)1 遍時測量每點的沉降量變化，如果每次壓穩(wěn)后最大沉降變化量小于5mm，則認為壓穩(wěn)施工達到要求。另外，壓實過程中應隨時觀測板體是否穩(wěn)定，如果發(fā)現部分板塊不穩(wěn)，可以進行二次打裂壓穩(wěn)，如果二次處理后仍不穩(wěn)定，則應清除不穩(wěn)定路面板和軟弱基層，并全深度用適宜材料填充壓實。

在確定打裂和壓穩(wěn)程序后，應嚴格按確定程序進行大規(guī)模施工。操作人員可以根據路面的具體情況進行設備的細微調整，以滿足打裂壓穩(wěn)要求。

3 結束語

現代社會是一個資源消耗巨大的時代，產生了由于社會進步和大范圍的建設開發(fā)所需要的大量資源和全球的資源短缺的矛盾。于是在全球范圍內提出了建立節(jié)約型社會的觀點，在我國這樣一個人口眾多、資源相對短缺的國家，可持續(xù)發(fā)展、環(huán)境保護、建立節(jié)約型社會顯得尤為重要。水泥混凝土路面改造技術完全符合現代社會發(fā)展的需要，必須得到更加廣泛的應用。

[1]龔正勇.舊水泥混凝土路面加鋪改造施工[J].重慶建筑，2006-10-25.