浅谈碎石化在公路改建工程中的应用

浅谈碎石化在公路改建工程中的应用

王寅生穆善明

王寅生大连九洲建设集团有限公司116000

穆善明大连市政设施修建总公司116000

摘要本文通过对碎石化的设备、工艺、质量控制等的探讨，阐述了碎石化技术在旧水泥混凝土路面沥青罩面工程中的应用，论证了碎石化后用半刚性材料基层来补强，然后再加铺沥青类面层的路面加铺结构，并对加铺层施工质量控制等进行了介绍。

关键词碎石化水泥混凝土沥青路面

1．引言

随着我国公路建设事业的发展，我国很多公路都面临着大修，其中包括很多以水泥混凝土材料作为路面的公路。在旧水泥混凝土路面上加铺沥青面层是恢复路面的性能的有效措施。加铺沥青层的方法具有施工方便、工艺简单等优点，但是如果使用的技术不当，沥青加铺层中迅速发展的反射裂缝将严重影响路面的使用性能和寿命。碎石化是目前旧水泥混凝土路面改建常用的一种技术，尤其当旧水泥混凝土路面结构损坏严重，旧路面的预处理变得十分昂贵且效果不佳时，更应有限考虑采用碎石化技术，将水泥混凝土路面板破碎，之后再加铺沥青罩面层。

2．碎石化技术的概念

水泥混凝土路面碎石化技术是通过彻底破坏原有板块，以消除沥青对上罩面层的反射裂缝。碎石化采用专用的混凝土破碎设备把旧水泥混凝土路面板破碎成小的碎石块，再用压路机将破碎后的路面板碾压成上粗下细的碎石结构层，然后加铺沥青面层，从而阻止或延缓沥青罩面层反射裂缝的发生与发展。

碎石化技术具有以下的优点：

（1）有效解决反射裂缝的方法。碎石化将水泥板块破碎成较小的碎块，上面直接加铺沥青罩面层，不会再有反射裂缝出现，这是碎石化技术的最主要优点。（2）施工速度快。碎石化施工的工艺简单、方便、快捷，多锤头式破碎机工作速度在400m/h～600m/h，破碎的面积为1600m2/h～2400m2/h。（3）参数可控。破碎机的各种参数（落锤的高度、行驶速度等）可根据工程实际情况设定，控制系统根据设定自动实现各种动作。（4）扰民少。破碎机在破碎混凝土过程中冲击振动较小，产生的噪音较小，一般不会对附近居民产生太大影响。（5）对环境污影响小。由于使用破碎后的水泥混凝土路面直接作基层，有效利用了原有水泥混凝土路面，避免因清除旧混凝土路面板产生的废弃混凝土造成的环境污染。

3．碎石化设备

3.1多锤头碎石化设备

多锤头破碎机属打碎压稳类机械，是轮胎自行式设备，其后部有两排锤头，中间有6对重为600公斤的锤头，两侧各有一对重为850公斤的边锤，每对锤头都有一套单独的液压提升系统，锤头的提升高度可独立调节，最大提升高度为1.3米，锤头每次下落可产生1.38～11.1KJ的冲击力，具备一次破碎3.96米宽车道的能力，破碎机装备了帷幕防止破碎飞屑。

3.2压实设备

（1）Ｚ型钢轮压路机。Z形压路机为单压实轮、自装配、自动力的钢轮压路机，并且钢轮上加了斜向Z字波纹凸出条,它在碾压粒径不太均匀的水泥混凝土碎块时,Z形波纹凸出条可保证水泥混凝土颗粒不至于向外挤出,从而确保碾压效果和表面的平整。振动压路机的最小毛重不低于9t，而且能进行振动压实。该压路机用于破碎混凝土后的补充破碎并压实其表面。（2）振动钢轮压路机。采用的压路机为单振动轮、自装备、自动力、最小毛重不小于9t的钢轮压路机.施工中应采用振动压实。在Z型压路机之后压实破碎后的混凝土表面，并为铺筑路面加铺结构提供较为平坦的工作面。

4．碎石化施工工艺

4.1碎石化施工工艺流程

碎石化工艺流程如下图所示。

4.2碎石化施工的注意事项

（1）构造物调查。在破碎原水泥混凝土路面前，为了防止破碎机对原公路上的构造物造成破坏，要对施工路段上的桥梁、涵洞、通道、地下管线等的位置调查清楚，并对这些构造物的位置应予以标记。碎石化边界据桥头和通道边应不少于3米，并须在桥头搭板之外。涵洞、地下管线等构造物埋藏上方土层厚度在１.5米以上时，可以不予考虑，如果不能满足此条件，碎石化边界据管涵中线或板涵中线不少于2米，或者根据实际情况降低破碎机锤头的高度对水泥路面进行破碎。（2）清理旧路路面。在碎石化之前，应清扫路面，清除旧路表面杂物；由于有些旧水泥混凝土路面板破损处曾用沥青材料进行过修复，而这些会影响到碎石化破碎的效果，所以在破碎之前应清除这些沥青修复材料。（3）破碎顺序。破碎时应从水泥混凝土路面高处向低处破碎。（4）路面破碎块尺寸要求。碎石化要把75%的水泥混凝土路面破碎成颗粒（肉眼观测）表面尺寸要小于7.5cm，中间部分要小于22.5cm，底部要小于37.5cm。如果破碎后的颗粒粒径超过要求尺寸，应该对其进行再破碎或清除，清除后用密级配的破碎粒料替换并压实。（5）凹处回填。旧路面局部碎石化后出现低洼现象时，当低洼处小于5cm时可不予处理，超过5cm时采用密级配碎石回填找平并碾压密实成型。（6）清除原有填缝料。在铺筑加铺结构层前应清除所有松散的填缝料、胀缝料或其它类似物。（7）控制好铺筑加铺层时间。由于旧路面碎石化后，丧失了抵抗雨水渗透侵蚀的能力，会造成板下基层和土基含水量增大，且不易散发，所以路面碎石化后应及时进行加铺层的铺筑，一般应在48h内铺筑加铺结构。在未铺筑加铺结构层前，禁止车辆在其上通行。

4.3加铺层施工的注意事项

（1）路面改造前首先应对路基翻浆、路面坑槽路段进行处理、压实后再铺筑加铺层。（2）路基排水工程施工要注意与桥涵位置相配套，构成完善的排水系统。（3）矮挡墙施工时，其高度应随路面结构厚度而变化，路肩处填土压实较困难，应采用小型夯实机，确保其压实。（4）在铺筑沥青混合料之前先清扫水泥稳定碎石基层顶面，撒透层油，再作下封层。遮挡防护路缘石及人工构造物，避免污染。（5）为保证路面施工质量，改性沥青沥青混合料、普通沥青混合料及水泥稳定碎石混合料全部由拌和站集中拌和，并全部采用摊铺机摊铺施工。（6）水泥稳定碎石和热拌沥青混合料路面施工时，其配合比设计及水泥稳定碎石和沥青混合料的拌制、运输、摊铺与压实都必须分别严格按照《公路路面基层施工技术规范》（JTJ034—2000）和《公路沥青路面施工技术规范》（JTGF40—2004）的要求执行。（7）水泥稳定碎石基层的施工应与沥青面层在同一年内完成。（8）对施工过程中产生的残留物要做到及时有效的清理，以确保环境不受到污染。

5．结束语

碎石化技术由于其施工便捷、造价低廉、环境污染少并且能有效防止加铺层反射裂缝的发生、发展等优点，其在旧水泥混凝土路面改建工程中正在得到很好的应用，而在碎石化后加铺半刚性基层来补强是重交通道路改建的重要方法之一，但是对于基层的厚度、层数以及沥青结构层的选择还应根据改建道路所在区域的水文地质、气候特点以及公路等级与使用要求及其交通组成等因素，并结合当地实际情况及实践经验确定。