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水泥混凝土公路路面改造中的碎石化施工技術
【摘要】我國是水泥混凝土公路修建大國，隨著部分早期修建的水泥混凝土路面嚴重破壞，如何翻修的問題已日益成為公路部門必須面對的必須解決的技術問題。同時我國是個資源相對短缺的國家，公路建設節能減排任務重，如何搞好環境保護，建立節約型社會實現可持續發展顯得尤為重要。而碎石化技術在水泥混凝土公路路面改造中完全符合公路節能減排和現代社會發展的需要，不僅沒有反射裂縫，路面結構安全穩定而且經濟性良好，因此在我國公路維護與改造中得到廣泛的應用。本文結合當前的發展水平，簡要探討了水泥混凝土公路路面改造中的碎石化施工技術。
【關鍵詞】水泥混凝土;公路路面;改造施工;碎石化技術
一、碎石化技術簡介
水泥混凝土路面碎石化是一種舊水泥混凝土路面破碎處治技術，起源于美國，是對舊水泥混凝土路面大修或改造的重要手段。該技術是將舊水泥混凝土路面的面板，通過專用設備一次性破碎為咬合嵌擠碎塊柔性結構，可充分利用舊路殘余強度，且保護環境，節約資源。這種結構不僅具有一定的承載力，而且具有防止或限制反射裂縫發生、發展的作用，破碎后的粒徑范圍為2～40cm，力學模式趨向于級配碎石。碎石化技術利用特殊的施工機械主要是多垂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，從而有效地減少混凝土板的有效尺寸，充分降低水泥混凝土板接縫、裂縫處荷載、溫度、濕度變化時的位移，因此可以有效地防止反射裂縫的發生。
二、水泥混凝土公路路面改造中碎石化施工技術的優點分析
1、有效解決路面改造后出現反射裂縫的問題
碎石化技術將原水泥板塊破碎成較小的粒徑，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路面改造后出現反射裂縫問題的有效辦法之一。
2、性能良好
破碎后并經壓實的混凝土路面表面顆粒較小，為加鋪瀝青路面提供碎石基層，內部由破碎混凝土塊組成的緊密結合，內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。
3、施工簡便、具有較高的經濟性
碎石化技術施工簡便、改造周期比較短，就在再生，環保無污染。將破碎后的碎塊直接做為基層或底基層，節約了路基材料及運輸成本，加快了施工進度，大大降低了工程費用，同時也解決了丟棄水泥碎塊垃圾的環保問題。水泥混凝土路面碎石化后具有較高的強度，能夠滿足道路承載要求，可作為路面基層直接加鋪路面面層，新加鋪面層可以是瀝青混凝土路面，也可以是水泥混凝土路面，是舊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術流程
(一)施工機械的選擇
1、多錘頭水泥路面破碎機
多錘破碎機是針對破損水泥路面的改造而開發的新產品，是舊水泥路面翻修改造的理想方法。多錘破碎機是自行式破碎設備，設備后部均勻配備兩排成對錘頭，在設備全寬范圍內可以連續破碎，錘頭的提升高度在油缸行程范圍同，內可獨立調節。
2、專用振動壓路機與單鋼振動壓路機
振動壓路機用于破碎混凝土板塊后的表面補充破碎并壓實，使破碎后的水泥混凝土塊形成內部嵌擠、高密度、高強度結構的新基層或底基層。在專用振動壓路機之后，采用18t單鋼輪振動壓路機壓實破碎后的混凝土表面，并為瀝青罩面提供較為平坦的工作面。
(二)施工前的準備工作
1、做好隱藏構造物的調查與標記工作
施工前，施工單位應結合設計圖紙及業主單位提供的資料對有關隱藏構造物如暗涵、地下管線等情況進行調查，以確定破碎是否會對這些構造物造成損壞。埋深在0.5～1m的構造物可能因路面碎石化而受到一定影響，可以降低錘頭高度進行輕度打裂。埋深不足0.5m的構造物以及橋涵等，應禁止破碎、避讓范圍為結構物端線處側3m以內的所有區域。
2、確定破碎段落
施工前應與業主、監理單位進行協商確定破碎的段落，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，段落的確定有利于施工計劃的編排。與橋梁連接段應標明破碎位置，根據實際情況，可以破碎到橋頭搭板的后端，根據設計情況進行路面銜接的施工。未破碎的路面應銑刨到可以攤鋪同樣厚度瀝青罩面的程度。
3、清除瀝青面層
在碎石化施工前，應先移除所有將破碎的混凝土板塊上存在的瀝青罩面層和部分瀝青表面修補材料，以免影響碎石化質量，因為這些材料的存在會影響到破碎的效果。
4、做好交通管制規劃
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。若條件不允許，應至少實行半封閉施工。
(三)破碎試驗路段
在對水泥混凝土路面展開施工之前，應首先進行實驗路段破碎并經監理人員認可。試驗路段應為監理工程師在工程項目范圍內確定的位置，尺寸為車道全寬，長度為100-200米。施工單位應記錄為不同的破碎情況，相對應的水泥路面破碎機設置如錘頭高度和地面行使速度等。試驗路段確定的破碎機程序將用于該工程，施工單位應不斷地監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結果滿足要求。
(四)試抗
為確保路面被破碎成規定的尺寸，根據監理的指令、施工單位應在試驗段內隨機選取2個獨立的位置分別開挖1平米的試坑，試坑的選擇應避開有橫向接縫或工作縫的位置。路面破碎粒徑應記錄備查。
(五)破碎施工順序
由兩側向中間逐步進行，在破碎路肩時應適當降低錘頭高度，減小落錘間距，即保證破碎效果，又不至于破碎過度。機械施工過程中要靈活調整速度，落錘高度、頻率等，盡量達到破碎均勻。在一些特殊路段，建議采用打裂等其它手段進行混凝土路面的預裂，以確保碎石化能夠達到預期的效果。預裂后，根據情況進行試驗段施工，重新確定碎石化破碎的施工參數。
(六)軟弱基層或路基的處理與凹處回填
對于在碎石化施工過程中發現的部分軟弱基層或路基，應對其進行開挖回填處理。對全線水泥路面進行碎石化并采用Z型壓路機碾壓以后，再將存在軟弱基層的水泥板塊挖除，并對其下軟弱基層進行開挖，開挖后基層采用C15素砼回填至水泥板底面高程，然后再采用水穩碎石回填至水泥板頂面標高，進行適當的反攤鋪和壓實，為保證壓實效果，最小控制尺寸不小于車道寬和1.2m長。路面碎石化后表面小面積凹處在壓實前可以用密級配碎石回填。
(七)壓實
破碎后的路面應采用Z型壓路機和單鋼輪振動壓路機壓實，碾壓遍數建議1～2遍，壓路機行駛速度不宜超過5km/h，要求Z型壓路機的噸位在16噸及16噸以上。在路面綜合強度過高或過低的路段應避免過度壓實，以防造成表面粒徑過小或將碎石化層壓入基層。
(八)破碎路段邊緣處理
因雨水會嚴重影響破碎層及其下基層的承載能力，對破碎層，應充分做好防止雨水的工作，如破碎后不能馬上進行碾壓攤鋪，遇上雨水天氣，要注意破碎層的遮蓋，同時要保證已安裝好的路面邊緣排水系統的正常有效地工作。碎石化和非碎石化混凝土路面接縫應考慮相應的過渡措施，如在接縫處設置高性能聚酯布等。
總 結：
碎石化技術因其持有的優勢具有廣泛的應用前景，施工單位應認真總結和分析施工過程中的一些問題，通過不斷的創新施工工藝，嚴格控制施工質量，為我國的公路維護和改造事業貢獻力量國。
參考文獻：
[1]黃宗遠、楊成忠、孫原超《舊水泥混凝土路面碎石化技術及其應用》J[J].路基過程2008(02)
[2]羅蓓《碎石化施工在舊水泥路面改造中的應用》[J].公路與汽運2010(04)
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