水泥混凝土路面碎石化改造技術及施工要點
摘要：簡要介紹了水泥混凝土路面碎石化機理及其設備，并對碎石化改造的施工工藝進行介紹，認為對于破碎嚴重的水泥混凝土路面應使用碎石化后加鋪瀝青混凝土面層的工藝方法進行路面技術改造。
關鍵詞：水泥路面；碎石化；改造技術；施工要求
所謂碎石化技術，就是將水泥混凝土路面破碎成最大粒徑不超過37.5厘米混凝土塊，用以限制新加鋪的熱拌瀝青面層上出現(xiàn)反射裂縫，此技術將水泥混凝土板塊破碎成“高強粒料基層”，然后在上加鋪瀝青面層。當舊水泥混凝土路面因大面積破壞而喪失整體承載能力，并且通過局部的挖除，壓漿等處理方式已不能恢復其使用功能，或不能達到結構強度要求時，如果采用通常的直接加鋪方式改造后路面會出現(xiàn)反射裂縫等問題，碎石化改造技術就是專門針對這一問題而開發(fā)出的一種快捷有效的路面改造技術。該方法是利用特殊的施工機械(如多錘頭水泥混凝土路面破碎機)，將原有的舊水泥混凝土路面徹底打碎，完全消除原有路面存在的病害，釋放面板下空洞的隱患，將打碎的水泥混凝土面板經(jīng)壓實后直接作為基層或底層基層，再加鋪新的面層。破碎后的水泥路面粒徑自上而下逐漸增大，上部小顆粒經(jīng)壓實后形成平整表面易于攤鋪，下部顆粒之間形成嵌擠結構，有效強化路基。碎石化技術能有效防止“白改黑”后的反射裂縫，延長路面的使用壽命。
近幾年衢州市的主要公路大部分都進行了“白”改“黑”，主要采用的技術是水泥混凝土路面碎石化改造技術，21省道龍葛線路面大修工程就是其中一條。21省道龍葛線原水泥路破損嚴重，路面破損率基本高達60%以上，并出現(xiàn)斷板、錯臺、接縫損壞等現(xiàn)象，已嚴重影響了行車的安全和舒適性。根據(jù)衢州地區(qū)多條公路采用多錘頭破碎改造路面的取得成功的實踐經(jīng)驗，2008年8月開始對該段水泥路進行碎石化路面改造。該法利用多錘頭水泥路面破碎機（MHB-15），在對局部破壞嚴重的基層進行處治后，將舊水泥混凝土板塊破碎成較小的粒徑（底部不超過37.5cm，中間不超過22.5cm，表面不超過7.5cm），碾壓后作為新路面結構的基層，然后再加鋪新的路面結構。21省道龍葛線是在碎石化后，灑透層油，再加鋪8cm粗粒式瀝青混凝土AC-25+7cm中粒式瀝青混凝土AC-16。下面簡略總結一下碎石化改造技術。
1.碎石化改造技術的特點
1.1碎石化技術將原水泥板塊破碎成較小的粒徑（最大不超過37.5cm），使得原有的水泥路面裂縫不再集中反射，而是均勻的擴散。因此碎石化技術是目前解決反射裂縫問題的有效辦法之一。
1.2破碎并壓實的混凝土路面是表面顆粒較小，為加鋪瀝青路面提供碎石基層，內(nèi)部由破碎混凝土塊組成的緊密結合，內(nèi)部嵌擠的高密度材料層為瀝青層加鋪提供更高的結構強度。
1.3施工簡便，改造周期短，綜合造價低。
1.4就地再生，環(huán)保無污染，將破碎后的路面可直接作基層或底基層，再加鋪新的面層，是舊水泥路面翻新改造的理想辦法。
1.5將打碎的混凝土面板直接作為基層或底基層，再加鋪新的面層，是舊水泥路面翻修改造的理想方法。此種碎石化技術最大的優(yōu)點是不必把破損的水泥面板打碎搬走，節(jié)約了路基材料及運輸成本，提高了工程進度，大大降低了工程的總費用。同時也解決了丟棄水泥碎塊垃圾的環(huán)保問題。
2.碎石化技術采用的設備
2.1多錘頭水泥路面破碎機
多錘頭水泥路面破碎機（MHB-15）是美國引進的自行式破碎設備，設備后部平均配備兩排成對錘頭，這樣在設備全寬范圍內(nèi)可以連續(xù)破碎，錘頭的提升高度在油缸行程范圍內(nèi)可獨立調(diào)節(jié)，該破碎機具備一次破碎4米車道的能力。破碎后水泥塊的粒徑可以通過控制重錘下落高度來實現(xiàn)。
2.2鎬頭機
由于采用重錘下落進行破碎產(chǎn)生的震動力較大，對周圍建筑物及埋深在1米之內(nèi)的構造物有一定的震動影響，因此在公路兩側有民房的位置、埋深在1米之內(nèi)有構造物路段不適合采用多錘頭破碎機進行破碎。而采用鎬頭機將水泥板塊（3.75×5m2）表面進行打裂，為達到足夠的碎裂，必須間隔50-60cm打一個破洞，使得整個水泥板塊最大粒徑在50cm以下。對于破損特別嚴重且路面下沉5cm以上的段落應采用鎬頭機將水泥板塊鑿除，采用5%水泥穩(wěn)定碎石加鋪至水泥路面頂面。
2.3壓實設備
2.3.1Z型專用振動壓路機
單鋼輪壓路機，自裝配，自動力，攜帶Z型鋼箍通過螺栓固定在振動鋼輪表面，振動壓路機的最小毛重不低于9噸，而且能進行振動壓實。該壓路機用于破碎混凝土后的補充破碎并壓實其表面，同時為加鋪面層提供平坦破碎后混凝土路面表面。通過加裝Z型條紋的壓路機，有以下兩方面作用：（1）保證輪下顆粒不至于向外擠出；（2）對顆粒表面有更好的壓碎效果，有利于表面平整。
2.3.2單鋼輪振動壓路機
在Z型壓路機之后壓實破碎后的混凝土表面，用單鋼輪壓路機使破碎后的路面平整，最小毛重不小于9噸，施工中應采用振動碾壓。乳化瀝青透層撒布石屑后的碾壓工作同樣采用單鋼輪壓路機進行碾壓。
3.碎石化前的準備工作
3.1隱藏構造物的調(diào)查與標記
破碎前，結合設計圖紙及業(yè)主單位提供的有關隱藏構造物，如：暗涵、底下管線等情況進行調(diào)查，以確定破碎是否會對這些構造物造成損壞。通常情況下構造物埋深在1米以下的不會由于破碎帶來損壞，不滿足以上條件的可以降低錘頭高度對水泥路面進行破碎。
3.2破碎段落的確定
破碎前應與業(yè)主、監(jiān)理辦進行協(xié)商確定破碎的段落，盡可能減少多錘頭破碎對公路兩側民房的影響，不能進行多錘頭破碎段落采用鎬頭機進行破碎，段落的確定同樣有利于施工計劃的編排。
3.3與橋梁連接段的路面
與橋梁連接段應標明破碎的位置，根據(jù)實際情況，可以破碎到橋頭搭板的后端，根據(jù)設計情況進行路面銜接的施工。
3.4交通管制
由于碎石化后的路面在沒有攤鋪完瀝青混凝土面層之前不允許開放交通，所以對交通管制的要求比較嚴格，在條件允許時最好一次性全封閉施工段落；采用半幅封閉半幅通車的辦法進行交通管制。
4.碎石化的工藝流程
4.1主要工藝流程圖
