淺談碎石化的施工技術
摘要
結合平果至百色二級公路路面改造工程碎石化施工的實際情況，簡要介紹水泥混凝土路面大修中的碎石化技術需要的機械設備、準備工作、施工工藝。
關鍵詞：碎石化技術,準備工作,施工工藝
平果至百色二級公路路面改造工程進展順利，施工通車兩不誤。該工程改造是西南出海大通道的重要組成部分，預計7月底將完成混凝土路面的鋪裝，10月份交工驗收。整個工程改造后，百色到南寧的行車時間將從原來的4個小時縮短到3個小時。自治區(qū)交通廳于2005年10月份開工對該公路路面進行改造，該工程總投資1.9億元，全長約115公里，路面拓寬到12米至15米。
該路面改造采用了一系列具有節(jié)約資源、保護環(huán)境、施工時間短的新技術和新的管理方式，是廣西第一條全面使用碎石化專有技術對舊水泥混凝土路面進行改造的工程。據了解，通過大量采用機械和碎石化技術、人工級配和瀝青穩(wěn)定碎石基層鋪筑等技術，提高了工作效率，對交通的影響也大大降低了。該改造工程建設辦針對平果至百色二級公路交通量大，長車、重車較多的情況，把安全保通作為工程施工的重中之重，落實專人專車管安全、不定期進行安全監(jiān)察，發(fā)現問題及時整改。施工至今，未出現安全事故，未出現過由于施工造成的堵車。
碎石化技術，水泥混凝土路面碎石化技術是利用美國進口的多錘頭破碎機將舊水泥混凝土路面破碎成表面小于8cm、板底小于38cm的混凝土塊，經壓實并撒布透層瀝青后作為新建路面的基層，然后在其上鋪筑瀝青混凝土面層。
破碎后的水泥混凝土路面粒徑自上而下逐漸增大，內部形成緊密的咬合嵌擠的結構，可以比較充分地保留原路強度；表層破碎充分，作為應力消散層，徹底消除應力集中現象。
碎石化技術要求的罩面厚度一般不小于12cm。碎石化技術是目前解決水泥混凝土路面反射裂縫最徹底的方法，同時具有施工速度快、振動小、造價低的特點以及重要的環(huán)保意義�！ �
1碎石化技術的特點
�。�1）碎石化技術防止反射裂縫的效果比同樣應用于混凝土路面改造項目中的震裂壓穩(wěn)、破裂壓穩(wěn)及增加應力緩沖層等技術更為有效。
�。�2）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。
�。�3）破碎材料具有較強的抗車轍能力和抗剪強度，但不能支持柔性應力。
（4）碎石化的混凝土路面不是一般的粒料基層，也并不是處于無應力狀態(tài)，與一般的密級配粒料相比，碎石化混凝土路面可以為HMA罩面提供更高的結構強度。
2碎石化技術使用的設備
2.1多錘頭破碎機
混凝土路面碎石化設備主要有具有國際領先水平的（MHB）多錘頭自動力破碎機、震動和（RMI）共振動式破碎機及鋼輪壓路機等專用機械設備，對舊水泥混凝土路面進行碎石化處理，能迅速將受損路面直接破碎并壓實。
多錘頭破碎機(MHB)由兩部分組成，前半部分為柴油發(fā)動機動力系統(tǒng)，后半部分為破碎系統(tǒng)，平均配備兩排成對錘頭，這樣在設備全寬范圍內可以連續(xù)破碎，中間備有2排各3對650kg的錘頭，兩側各有1對865kg翼錘。每對錘頭的提升高度可以根據需要隨意調節(jié)，其最大提升高度為110cm。破碎錘頭設在尾部，設備重量在破碎前加到混凝土路面上，而且一次性破碎即可滿足要求，避免了設備對破碎后混凝土路面的擾動。錘頭的提升高度可獨立調節(jié)，滿足不同類型的混凝土路面的破碎，MHB具備一次破碎3.96m寬車道的能力，破碎機裝備帷幕防止破碎飛屑，特別適合于交通繁忙的主干線舊水泥混凝土路面改造工程在施工安排緊密的情況下。平果至百色二級公路在開放交通的情況下半幅施工，施工時不需阻斷交通，破碎、碾壓、攤鋪瀝青面層可以一次完成，最大限度地減少交通管制時間。
2.2壓實設備
�。�1）Z型鋼輪壓路機：
單壓實輪，自裝配，自動力，攜帶Z型鋼箍通過螺栓固定在壓實輪表面。振動壓路機的最小毛重不低于9t，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HMA罩面提供平坦的破碎后混凝土路面表面。
�。�2）振動鋼輪壓路機（SD-1500）
單振動輪，自裝備，自動力，最小毛重不小于9t，施工中應采用振動壓實，在Z型壓路機之后壓實破碎后的混凝土表面，并為HMA罩面提供較為平坦的工作面，也用于修復破碎后通車的特殊路段。
3碎石化前的準備工作
3.1原有路面調查
水泥混凝土路面快速檢測評價技術
水泥混凝土路面快速檢測評價技術包括：水泥混凝土路面板安定性檢測、路面破損狀況檢測、結構承載力檢測、行駛質量檢測、抗滑能力檢測、交通狀況檢測等；研究建立水泥混凝土路面狀況快速檢測評價體系和相關的評價模型，建立水泥混凝土路面狀況的判別標準。其中的技術難點在于水泥混凝土路面板安定性檢測，主要是如何判定水泥混凝土路面板脫空狀況。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。原有路段及其任何改建部分的施工組織計劃或專門的說明可以提供相應路面結構的詳細情況，應仔細研究原施工組織計劃，以掌握現場情況或特殊路段的處理情況，調查的主要內容如下：
�。�1）路基情況（路基材料、是否修補過、是否有特殊路段）；
�。�2）排水設施；
�。�3）底基層和基層的情況；
�。�4）混凝土路面的類型和厚度；
�。�5）混凝土路面是否有鋼筋或荷載傳遞裝置。
路面鉆芯取樣對于分析原有路面結構是十分重要的，取樣的數量、直徑和位置取決于：
�。�1）路面結構的表面狀況；
�。�2）整個路段的一致性狀況；
�。�3）與工程其他情況有關的細節(jié)；
3.2清除存在的HMA（熱拌瀝青罩面）面層
熱拌瀝青碎石路面：高溫穩(wěn)定性好，路面不易產生波浪，冬季不易產生凍縮裂縫，行車荷載作用下裂縫少；路面較易保持粗糙，有利于高速行車；對石料級配和瀝青規(guī)格要求較寬，材料組成設計比較容易滿足要求；瀝青用量少，且不用礦粉，造價低。在碎石化之前，應事先用小型銑刨機清除水泥混凝土路面上可能有的瀝青修復材料，因為這些材料的存在，可能會影響到破碎的效果。
3.3隱蔽構造物的調查與標記
破碎前，結合設計圖紙?zhí)峁┑挠嘘P隱蔽構造物如：暗涵、地下管線等的情況進行調查，以確定破碎是否會對這些構造物造成損壞。通常，構造物埋深或填土高度在1m以上的不會由于破碎帶來損壞。在不滿足以上條件的，可以降低錘頭高度對水泥路面進行打裂，或采用其他人工風鎬等可行的方案。
3.4與橋梁連接段的路面
與橋梁連接段應標明破碎的位置，一般可以破碎到橋頭搭板的后端，或根據路面設計線的高程破碎到指定位置。
3.5路面清掃及污染物的清除
破碎前，將原路面進行徹底清掃，并務必清除原路面及路緣的污染物，這些材料的存在，將會影響到透層施工效果。
3.6防水
破碎后至攤鋪下面層前，嚴格禁止各種形式的路面進水。施工中應重點注意天氣情況的變化，與瀝青面層施工協(xié)調進行，降雨前施工上面瀝青結構層以便將已破碎面覆蓋，如在破碎后未及施工瀝青面層，則使用整幅塑料布對全部破碎面進行覆蓋，并做好縱向截水、排水措施，防止雨水進入。
4碎石化施工工藝流程及試驗路段
4.1主要工藝流程
a、MHB破碎一遍
b、Z型壓路機振動壓實2-3遍
c、測標高進行級配碎石調平，檢測平整度
d、光輪壓路機振動壓實3-4遍
e、撒布乳化瀝青透層油
4.2破碎試驗路段
在認可MHB破碎程序之前，應先進行試驗路段。試驗路段應在工程項目范圍內確定的位置，尺寸為車道全寬，長度為100～200m，并記錄不同的破碎情況相對應的MHB的設置如錘頭高度、行駛速度等數據。
為確保路面被破碎成規(guī)定的尺寸，應在兩個獨立的位置開挖試坑。試坑不能選擇在有橫向接縫或工作縫的位置，路面破碎粒徑應在全深度內檢測，試坑應用密級配碎料回填并壓實。如破碎的混凝土路面粒徑未達到要求，則破碎程序必須進行相應調整，并相應增加試驗區(qū)以保證破碎結果滿足要求，并記錄符合要求的MHB的設置參數。
碎石化質量檢驗結果：
（1）碎石化粒徑：(圖略)
�。�2）透層碎石材料篩分記錄：
試驗路段應得到監(jiān)理工程師的認可，確定的破碎化程序將用于本工程。施工過程中應不斷地監(jiān)控破碎操作并應該在施工過程中不斷地進行小的調整以確保破碎結果滿足要求。
5碎石化施工過程控制
�。�1）要求水泥混凝土破碎率達到75%以上，表面最大尺寸不超過7.5cm，中間層不超過22.5cm，底部不超過37.5cm的粒徑。以上檢驗應在碾壓2～3遍穩(wěn)定后通過刨坑過篩或卡尺檢測。
�。�2）施工過程中質量控制主要控制好破碎粒徑、碾壓順序和碾壓遍數，機械操作人員與質檢人員一起，不定期檢測路面破碎情況，以保證破碎質量。
�。�3）舊路面破碎壓實后，路面彎沉值需達到設計文件的要求，若彎沉未達到設計要求的，則需采取措施進行處理，直至達到要求位置。
（4）原來挖補的部分有許多是超厚的，對于這些部分，破碎尺寸達到正常厚度板的中間層22.5cm且裂縫間距小于45cm時較為合適。
（5）破碎時最好是從混凝土路面的高處向低處破碎，以避免攤鋪瀝青混凝士后影響排水。
（6）與相鄰車道的連接
破碎一個車道的過程中實際破碎寬度應超過一個車道，與相鄰車道搭接一部分，寬度至少是15cm。
�。�7）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。
（8）凹處回填
局部碎化后出現低洼現象，采用級配碎石回填、找平、碾壓密實成型。
（9）清除破碎混凝土表面松散顆粒，堆縫料、脹縫料及其他雜物等，再灑布透層瀝青，瀝青用量2.5～3.5kg/m2為宜一般滲透破碎層30-50mm。每公里檢測20處。
�。�10）破碎混凝士路面的養(yǎng)護
除了指定的用于開放橫穿交通的區(qū)域外，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）。待檢測彎沉合格后，方可開放交通。
6碎石化技術對瀝青路面施工的要求
6.1攤鋪的時間要求
在混凝土破碎和攤鋪HMA底層之間的最長間隔時間不應超過48h并確保破碎路面不被污染。
6.2HMA罩面之前破碎混凝土路面的壓實
在HMA罩面鋪設之前，重新進行壓實，振動壓實2遍（除非在前面壓實后立即攤鋪了HMA），由罩面施工造成的混凝土路面擾動，也應在攤鋪之前進行再壓實，或改變罩面程序以減少對混凝土路面的擾動。
6.3破碎后混凝土路面的擾動
施工車輛的通行次數和載重量應降低至最小程度。運送瀝青料的車輛僅在攤鋪點附近才能緩慢勻速駛上破碎后的混凝土路面表面。如果攤鋪前混凝土路面表面已被運料車破壞，則需要重新壓實直至達到設計要求。
7結束語
在中國全面推進小康、發(fā)展社會主義生產力的改革形勢下，交通建設行業(yè)應用可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的眼光進行行業(yè)技術的優(yōu)化及設備的革新，借鑒國內外同行的先進經驗，使之涌現出高質量、高效率、高回報的平坦大道，提高全國交通的出行質量。
參考文獻：
（1）重慶交通學院
�。�2）公路瀝青路面施工技術規(guī)范JTJF40-2004
�。�3）公路工程國內招標文件范本
