旧水泥路面碎石化施工及质量管理要点分析

摘 要：结合工程实践，依托某旧水泥路面改造过程，探讨多锤头碎石化的设备、工艺、施工质量控制，论述多锤头碎石化技术的设备及基本性能要求，分析施工技术要点、质量管理及检查验收关键点，希望能为同类型工程建设提供技术借鉴。

关键词：路面改造项目;旧水泥路面;多锤头;碎石化技术;

作者简介：任迅甫（1989—）,男,本科,工程师,从事公路工程管理工作。;

多锤头碎石化技术是通过多个破碎锤在重力作用下自由降落对公路路面造成冲击破坏，在牵引车带动下匀速前进，完成整个混凝土路面破碎施工[1]。笔者将依托工程实践，分析路面改造项目旧水泥路面多锤头碎石化技术的运用。

某改建项目起点桩号为K212 623，终点桩号为K220 035，总里程7.412 km，路面结构为25 cm厚水泥混凝土，部分路段需进行翻修处理。经研究决定拟采用多锤头碎石化技术对旧路面实施破碎化处理，破碎后就地用作新建道路基层，并在上部铺设30 cm厚水泥混凝土面层。

(1）机械设备：多锤头破碎机（MHB)1台，Z型单钢轮振动压路机1台。

(2）基本性能：多锤头破碎机（MHB）性能优良，升降装置灵活、自由，升降高度可自由控制，各锤头可单独运作；多锤头同步运作时，各锤头可自由较差升降[2]；为充分保证破碎质量，应严格规范及标准要求选用破碎机械，具体指标要求如表1所示。

表1 多锤头破碎机基本性能参数 下载原图

(3)Z型单钢轮振动压路机相关技术参数如下：工作质量20 t;Z型箍间距7 cm±1 cm；高度2.53 cm；宽度1 cm。

(1）碎石化施工前应对现场进行全面勘察，并结合设计文件，仔细核对工程量，根据工期、质量要求及环境状况编制施工方案[3]。

(2）提前与交通管理部门取得联系，获取交通管制许可，并设立必要的安全警示标志，碎化施工前封闭交通。

(3）合理配置施工机械、器具，并调试校核准确，将设备保养及调试到最佳状态，以及准备好足够的配件。

(4）完善现状排水体系，根据设计文件要求建立科学完备的排水体系：(1)碎石化区域应在原始道路水泥板两侧边缘底部增设纵向盲沟、横向盲沟，以排除施工期的积水，同时也可起到隔振沟的作用，今后也可作为路面边缘内部排水系统使用；(2)清理原有边沟或增设边沟，以保证排水通畅，尤其在碎石化施工及道路使用过程中应保证明排通畅，渗透排水无堵塞、回灌现象，确保道路表面无积水；(3)在现状道路板底脱空、唧泥等排水能力较差的部位及构造物迎水侧，应根据标准要求设置排水沟；(4)所有排水设施应在正式施工前两周建设完成。

(5）对旧路面实施全面清理。在实施就地碎石化施工前，应将需破碎处理的路面板表面沥青材料清除干净，以有效确保破碎效果。

(6）软土路基段处理。原始水泥混凝土面板破碎处理前，应对存在质量缺陷的软土地基段实施换填处理。

(7）施工前应对路段上现有构造物和管线进行标记和保护[4]。对道路沿线构筑物、房屋、桥涵、管网及边沟位置进行仔细核对，并准确标记，最大限度地降低破碎施工对构造物造成的影响；实际施工中，通常采用设置边沟、盲沟、隔振沟等方式降低破碎振动干扰。

(8）实际施工前应对上部结构物净高实施测量，以有效确保道路铺设厚度及与上部结构净高满足设计要求。

(9）在施工区域外围布设高程控制点，对原始路面标高实施控制。

(10）碎石化施工前，应建立科学有效的交通导行方案，并合理布设交通警示标志，以有效满足交通安全需求。

破碎施工前，根据道路实际勘察结果，对软土路基段实施换填处理。其具体要求如下：

(1）根据规范及设计要求，对原始道路实施分层开挖，将内部软土完全清除，直至层间承载性能满足设计标准要求。

(2）选用透水性能优良的材料作为路基换填料。

(3）基层填料应选用与原始道路基层相同的材料，若回填区域较小，则可根据施工方便程度科学选择基层填料[5]。

(4）道路面层填料以级配碎石为主，其材质、粒径、性能应满足规范及设计要求。换填后回弹模量应满足设计标准要求。

(5）选用性能优良、工作质量、规格、型号满足施工要求的振动压路机进行压实，确保压实度达到设计标准要求。

碎石化处理区域，道路两侧靠近边缘位置应设置纵向盲沟汇集降水；并在路肩位置设置横向盲沟进行排水。其施工标准如下[6]:

(1）纵、横向盲沟截面尺寸为40 cm×30 cm，其中横向盲沟按照间距20 m进行布设。

(2）横向盲沟应顺路肩坡度进行布设，截面尺寸不得低于纵向盲沟尺寸。

(3）排水盲沟底部布设直径为10 cm的多孔PVC管道，并采用反滤网包裹。

(4）排水盲沟填料选用粒径为19～37.5 mm的级配砂石。

(5）超高路段外侧路面板边缘可不设置纵、横向盲沟。

(6）在现状道路板底脱空、唧泥等排水能力较差的部位及构造物迎水侧，应按标准要求设置排水沟。

(1）碎石化施工前，应根据路况调查资料（如区分填挖路段、路基路面破损情况轻重情况、临近结构物路段等）选取典型路段作为试验段，试验段长度至少为500 m。

(2）试验段施工按照拟定方案实施，施工过程中及时检测相关技术参数，并对施工质量进行综合评估[7]。具体实施时，破碎机初始技术参数可根据表2执行。

表2 多锤头破碎设备初始试验参数 下载原图

(3）应通过试验段并结合各层粒径标准，确定相关技术参数包括落锤高度及间距、工作速度、钢轮压路机与胶轮压路机的压实遍数、洒水量及石屑用量。

(4）碎石化处理后路面弯沉值应符合要求，以不超过65(0.01 mm）为宜。

(5）试验段施工完成后，应全面整理施工技术参数信息，科学确定施工工艺流程，并对施工效果进行评价，形成评估报告，优化施工技术方案。

(1）破碎施工严格按照先两边后中间的顺序实施；前、后两次破碎连接部位应重叠破碎，重叠宽度至少为10 cm。

(2）正式施工时应严格按照试验段获得的施工技术参数执行。水泥路面破碎时，技术人员应实时监测破碎过程，结合破碎具体情况适当调整相关参数，以确保达到最佳破碎效果[8]。同时，采取科学措施防止产生过多粉尘，导致乳化沥青透不进去，出现局部含油量偏低，稳定性差的现象。

(3）破碎施工过程中，应将原始路面结构中存在的填缝材料、裸露钢筋及垃圾完全清除。

(4）针对施工中存在的软土路基段，应根据施工规范及技术标准要求进行换填处理。

(5）当破碎区域下部存在过路桥涵及市政管线时，应合理降低落锤高度，缩小锤击间距。

(6）当基层强度较大、水泥板面较厚时，可适当增大落锤高度，缩小锤击间距；当破碎锤工作强度不足时，可通过其他方式提前将水泥路面破碎，以有效提高破碎质量，确保满足标准要求。采用其他方式破碎处理的路段应重新进行试验，以准确获取相关工艺参数。路面碎石化后表面凹处在压实前应用密级配碎石回填。

(7）破碎后应及时测量顶面高程，并按设计要求进行调平层施工。

(8）破碎后压实作业：(1)原始路面破碎完毕，采用20 t Z型钢轮压路机先振压2～3遍，然后再选用20 t光轮压力机振压2～3遍；(2)若破碎后碎石顶面粒径太大，要确保Z型压路机与光轮压路机碾压次数，必要时多压几遍后撒布石屑嵌缝再次压实，并要求碎石化碾压后的顶面基本平整才能作为基层使用，否则温度收缩引起的摩阻力过大，从而易导致断板；(3)碎石化碾压整平后，如未能达到板结效果，建议短暂通车3 d，洒水清洗粉尘达到板结效果后，进行乳化沥青贯入封层的施工。

(1）乳化沥青洒布施工：(1)采用沥青洒布机完成乳化沥青洒布施工，沥青用量以2.0～3.5 kg/m2为宜；(2)洒布时应保持稳定的速度和喷油量；(3)必须保持纵向洒布线条顺直，不能弯曲，搭接宽度一般为15～20 cm，不能污染路缘石和防撞护栏。

(2）撒布石屑：(1)宜用机械撒布石屑，用量23 m3/100 m2;(2)为了改善石屑与沥青的黏结性能，应采用碱性石屑，且应在乳化沥青完全破乳前撒布完成。

(3）碾压：一般用68 t双钢轮压路机较好，碾压的时间应选择在沥青全面发黑，开始破乳后进行。

(4）初期养护并开放交通：(1)应尽可能封闭交通施工，全部路面结构施工完成后开放交通；(2)初期养护的主要工作是扫砂，将因车辆行驶跑出的毛砂扫回原处，并进行修补缺陷，成型后还要限制交通。

就地碎石化技术是综合性的系统工程，要多项技术共同综合设置才能起到良好效果。

(1）要提前做好排水设施，并按设计要求选定多锤头破碎机。

(2）大面积施工前应做试验路，以确定施工参数；大面积施工时，应随时密切关注混凝土板表面破碎状况；根据旧水泥路面强度及厚度不同，科学调整工作速度、落锤高度及间距等相关技术参数，有效保证施工质量。

(3）路基软弱路段一定要换填处治。对调查确定的路基软弱、沉陷路段，应采用换填方式处理。

(4）破碎与非破碎路段连接部位，应采用切割方式进行处理，实际切割过程中应严格控制切割深度，确保切缝贯穿旧混凝土板，减小破碎施工造成的影响，最大限度地确保非破碎路段完整性。

(5）多锤头破碎机侧锤部位应安装防尘罩，避免破碎过程中石屑飞溅造成破坏，并能起到除尘效果[9]。破碎施工时操作员应佩戴噪音防护护具，现场施工人员应按要求佩戴安全帽、穿反光背心。

(6）旧水泥路面中的钢筋、传力杆等材料可不做处理，但裸露在外的部分应彻底清除干净，并集中外运。

(7）混凝土浇筑前应将基层表面填缝材料及杂物清除干净，必要时可采用级配碎石对松散材料实施处理。

(8）破碎后的混凝土路面的所有路段应封闭交通，并及时进行面层混凝土浇筑，自旧水泥混凝土破碎至面层浇筑完成最大时间间隔不得超过3 d。

(1）对试验段及整体道路施工各个环节实施质量管理及检查验收。

(2）各工序施工完毕，应及时实施弯沉检测，检测通过后方能开展后续施工。

(3）对于检测结果达不到设计要求的路段，应全面分析各方面原因，优化施工技术指标，并采取补救处理，直至质量满足要求[10]。

(4）就地碎石化施工完成后，应及时进行试坑开挖试验，其位置应根据公路工程路面检测相关标准确定。

(5）多锤头碎石化施工质量检测标准如表3所示。

(6）道路基层压实后，应采用弯沉仪检测其弯沉值，并求出代表弯沉、均方差等相关参数，对其均匀性实施评估，出现偏差应及时查找原因，采取科学方式进行处理。检测频率为各车道每40 m随机检测2处，根据现行公路路面质量检验评定标准进行评定。

表3 多锤头碎石化施工质量检测标准 下载原图

多锤头碎石化技术能有效解决旧水泥路面改造施工中存在的反射裂缝问题，可显著提升工程改造质量，延长道路运营年限。同时，该技术实现了旧水泥路面的重复利用，节约资源，降低成本，实现了节能降耗的发展目标。但由于该技术具有较强的破坏性，运用不当极易对周边建筑结构造成不利影响。因此，实际应用前应对施工路段及周边环境进行全面调查，统筹各方面因素制定切实可行的施工方案，最大限度地提升技术应用效果。

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[3] 张淑菡,程鹏,许炜玮.碎石化技术在旧水泥混凝土路面改造中的应用[J].交通世界(建养·机械),2013(7):160-161.

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[5] 宋平,李小龙.水泥路面大中修应用四新技术后评估研究[J].公路交通科技(应用技术版),2016(10):1-3.

[6] 许成元.旧水泥混凝土路面碎石化技术在平青乐线大修工程中的应用[J].交通世界(建养.机械),2013(Z1):143-144.

[7] 殷文.水泥混凝土路面碎石化技术在公路改造工程中的应用[J].交通世界(建养.机械),2015(12):106-107.

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