淺談碎石化的施工技術(shù)

　　摘要

　　結(jié)合平果至百色二級(jí)公路路面改造工程碎石化施工的實(shí)際情況，簡(jiǎn)要介紹水泥混凝土路面大修中的碎石化技術(shù)需要的機(jī)械設(shè)備、準(zhǔn)備工作、施工工藝。

　　關(guān)鍵詞：碎石化技術(shù),準(zhǔn)備工作,施工工藝

　　平果至百色二級(jí)公路路面改造工程進(jìn)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(yù)計(jì)7月底將完成混凝土路面的鋪裝，10月份交工驗(yàn)收。整個(gè)工程改造后，百色到南寧的行車時(shí)間將從原來(lái)的4個(gè)小時(shí)縮短到3個(gè)小時(shí)。自治區(qū)交通廳于2005年10月份開工對(duì)該公路路面進(jìn)行改造，該工程總投資1.9億元，全長(zhǎng)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(hù)環(huán)境、施工時(shí)間短的新技術(shù)和新的管理方式，是廣西第一條全面使用碎石化專有技術(shù)對(duì)舊水泥混凝土路面進(jìn)行改造的工程。據(jù)了解，通過(guò)大量采用機(jī)械和碎石化技術(shù)、人工級(jí)配和瀝青穩(wěn)定碎石基層鋪筑等技術(shù)，提高了工作效率，對(duì)交通的影響也大大降低了。該改造工程建設(shè)辦針對(duì)平果至百色二級(jí)公路交通量大，長(zhǎng)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(shí)專人專車管安全、不定期進(jìn)行安全監(jiān)察，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)整改。施工至今，未出現(xiàn)安全事故，未出現(xiàn)過(guò)由于施工造成的堵車。

　　碎石化技術(shù)，水泥混凝土路面碎石化技術(shù)是利用美國(guó)進(jìn)口的多錘頭破碎機(jī)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(jīng)壓實(shí)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(nèi)部形成緊密的咬合嵌擠的結(jié)構(gòu)，可以比較充分地保留原路強(qiáng)度；表層破碎充分，作為應(yīng)力消散層，徹底消除應(yīng)力集中現(xiàn)象。

　　碎石化技術(shù)要求的罩面厚度一般不小于12cm。碎石化技術(shù)是目前解決水泥混凝土路面反射裂縫最徹底的方法，同時(shí)具有施工速度快、振動(dòng)小、造價(jià)低的特點(diǎn)以及重要的環(huán)保意義�！　�

　　1碎石化技術(shù)的特點(diǎn)

　�。�1）碎石化技術(shù)防止反射裂縫的效果比同樣應(yīng)用于混凝土路面改造項(xiàng)目中的震裂壓穩(wěn)、破裂壓穩(wěn)及增加應(yīng)力緩沖層等技術(shù)更為有效。

　�。�2）破碎并壓實(shí)的混凝土路面是由破碎混凝土塊組成的緊密結(jié)合、內(nèi)部嵌擠、高密度的材料層。

　�。�3）破碎材料具有較強(qiáng)的抗車轍能力和抗剪強(qiáng)度，但不能支持柔性應(yīng)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(wú)應(yīng)力狀態(tài)，與一般的密級(jí)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(jié)構(gòu)強(qiáng)度。

　　2碎石化技術(shù)使用的設(shè)備

　　2.1多錘頭破碎機(jī)

　　混凝土路面碎石化設(shè)備主要有具有國(guó)際領(lǐng)先水平的（MHB）多錘頭自動(dòng)力破碎機(jī)、震動(dòng)和（RMI）共振動(dòng)式破碎機(jī)及鋼輪壓路機(jī)等專用機(jī)械設(shè)備，對(duì)舊水泥混凝土路面進(jìn)行碎石化處理，能迅速將受損路面直接破碎并壓實(shí)。

　　多錘頭破碎機(jī)(MHB)由兩部分組成，前半部分為柴油發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力系統(tǒng)，后半部分為破碎系統(tǒng)，平均配備兩排成對(duì)錘頭，這樣在設(shè)備全寬范圍內(nèi)可以連續(xù)破碎，中間備有2排各3對(duì)650kg的錘頭，兩側(cè)各有1對(duì)865kg翼錘。每對(duì)錘頭的提升高度可以根據(jù)需要隨意調(diào)節(jié)，其最大提升高度為110cm。破碎錘頭設(shè)在尾部，設(shè)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(shè)備對(duì)破碎后混凝土路面的擾動(dòng)。錘頭的提升高度可獨(dú)立調(diào)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(jī)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(jí)公路在開放交通的情況下半幅施工，施工時(shí)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(shí)間。

　　2.2壓實(shí)設(shè)備

　�。�1）Z型鋼輪壓路機(jī)：

　　單壓實(shí)輪，自裝配，自動(dòng)力，攜帶Z型鋼箍通過(guò)螺栓固定在壓實(shí)輪表面。振動(dòng)壓路機(jī)的最小毛重不低于9t，而且能進(jìn)行振動(dòng)壓實(shí)。該壓路機(jī)用于破碎混凝土后的補(bǔ)充破碎并壓實(shí)其表面，同時(shí)為HMA罩面提供平坦的破碎后混凝土路面表面。

　　（2）振動(dòng)鋼輪壓路機(jī)（SD-1500）

　　單振動(dòng)輪，自裝備，自動(dòng)力，最小毛重不小于9t，施工中應(yīng)采用振動(dòng)壓實(shí)，在Z型壓路機(jī)之后壓實(shí)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(fù)破碎后通車的特殊路段。

　　3碎石化前的準(zhǔn)備工作

　　3.1原有路面調(diào)查

　　水泥混凝土路面快速檢測(cè)評(píng)價(jià)技術(shù)

　　水泥混凝土路面快速檢測(cè)評(píng)價(jià)技術(shù)包括：水泥混凝土路面板安定性檢測(cè)、路面破損狀況檢測(cè)、結(jié)構(gòu)承載力檢測(cè)、行駛質(zhì)量檢測(cè)、抗滑能力檢測(cè)、交通狀況檢測(cè)等；研究建立水泥混凝土路面狀況快速檢測(cè)評(píng)價(jià)體系和相關(guān)的評(píng)價(jià)模型，建立水泥混凝土路面狀況的判別標(biāo)準(zhǔn)。其中的技術(shù)難點(diǎn)在于水泥混凝土路面板安定性檢測(cè)，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(shí)施時(shí)，需要搜集有關(guān)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(jì)劃或?qū)ｉT的說(shuō)明可以提供相應(yīng)路面結(jié)構(gòu)的詳細(xì)情況，應(yīng)仔細(xì)研究原施工組織計(jì)劃，以掌握現(xiàn)場(chǎng)情況或特殊路段的處理情況，調(diào)查的主要內(nèi)容如下：

　�。�1）路基情況（路基材料、是否修補(bǔ)過(guò)、是否有特殊路段）；

　　（2）排水設(shè)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(duì)于分析原有路面結(jié)構(gòu)是十分重要的，取樣的數(shù)量、直徑和位置取決于：

　　（1）路面結(jié)構(gòu)的表面狀況；

　�。�2）整個(gè)路段的一致性狀況；

　�。�3）與工程其他情況有關(guān)的細(xì)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(chǎn)生波浪，冬季不易產(chǎn)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(duì)石料級(jí)配和瀝青規(guī)格要求較寬，材料組成設(shè)計(jì)比較容易滿足要求；瀝青用量少，且不用礦粉，造價(jià)低。在碎石化之前，應(yīng)事先用小型銑刨機(jī)清除水泥混凝土路面上可能有的瀝青修復(fù)材料，因?yàn)檫@些材料的存在，可能會(huì)影響到破碎的效果。

　　3.3隱蔽構(gòu)造物的調(diào)查與標(biāo)記

　　破碎前，結(jié)合設(shè)計(jì)圖紙?zhí)峁┑挠嘘P(guān)隱蔽構(gòu)造物如：暗涵、地下管線等的情況進(jìn)行調(diào)查，以確定破碎是否會(huì)對(duì)這些構(gòu)造物造成損壞。通常，構(gòu)造物埋深或填土高度在1m以上的不會(huì)由于破碎帶來(lái)?yè)p壞。在不滿足以上條件的，可以降低錘頭高度對(duì)水泥路面進(jìn)行打裂，或采用其他人工風(fēng)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(yīng)標(biāo)明破碎的位置，一般可以破碎到橋頭搭板的后端，或根據(jù)路面設(shè)計(jì)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(jìn)行徹底清掃，并務(wù)必清除原路面及路緣的污染物，這些材料的存在，將會(huì)影響到透層施工效果。

　　3.6防水

　　破碎后至攤鋪下面層前，嚴(yán)格禁止各種形式的路面進(jìn)水。施工中應(yīng)重點(diǎn)注意天氣情況的變化，與瀝青面層施工協(xié)調(diào)進(jìn)行，降雨前施工上面瀝青結(jié)構(gòu)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(duì)全部破碎面進(jìn)行覆蓋，并做好縱向截水、排水措施，防止雨水進(jìn)入。

　　4碎石化施工工藝流程及試驗(yàn)路段

　　4.1主要工藝流程

　　a、MHB破碎一遍

　　b、Z型壓路機(jī)振動(dòng)壓實(shí)2-3遍

　　c、測(cè)標(biāo)高進(jìn)行級(jí)配碎石調(diào)平，檢測(cè)平整度

　　d、光輪壓路機(jī)振動(dòng)壓實(shí)3-4遍

　　e、撒布乳化瀝青透層油

　　4.2破碎試驗(yàn)路段

　　在認(rèn)可MHB破碎程序之前，應(yīng)先進(jìn)行試驗(yàn)路段。試驗(yàn)路段應(yīng)在工程項(xiàng)目范圍內(nèi)確定的位置，尺寸為車道全寬，長(zhǎng)度為100～200m，并記錄不同的破碎情況相對(duì)應(yīng)的MHB的設(shè)置如錘頭高度、行駛速度等數(shù)據(jù)。

　　為確保路面被破碎成規(guī)定的尺寸，應(yīng)在兩個(gè)獨(dú)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(yīng)在全深度內(nèi)檢測(cè)，試坑應(yīng)用密級(jí)配碎料回填并壓實(shí)。如破碎的混凝土路面粒徑未達(dá)到要求，則破碎程序必須進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整，并相應(yīng)增加試驗(yàn)區(qū)以保證破碎結(jié)果滿足要求，并記錄符合要求的MHB的設(shè)置參數(shù)。

　　碎石化質(zhì)量檢驗(yàn)結(jié)果：

　　（1）碎石化粒徑：(圖略)

　�。�2）透層碎石材料篩分記錄：　　　

　　試驗(yàn)路段應(yīng)得到監(jiān)理工程師的認(rèn)可，確定的破碎化程序?qū)⒂糜诒竟こ獭Ｊ┕み^(guò)程中應(yīng)不斷地監(jiān)控破碎操作并應(yīng)該在施工過(guò)程中不斷地進(jìn)行小的調(diào)整以確保破碎結(jié)果滿足要求。

　　5碎石化施工過(guò)程控制

　　（1）要求水泥混凝土破碎率達(dá)到75%以上，表面最大尺寸不超過(guò)7.5cm，中間層不超過(guò)22.5cm，底部不超過(guò)37.5cm的粒徑。以上檢驗(yàn)應(yīng)在碾壓2～3遍穩(wěn)定后通過(guò)刨坑過(guò)篩或卡尺檢測(cè)。

　�。�2）施工過(guò)程中質(zhì)量控制主要控制好破碎粒徑、碾壓順序和碾壓遍數(shù)，機(jī)械操作人員與質(zhì)檢人員一起，不定期檢測(cè)路面破碎情況，以保證破碎質(zhì)量。

　�。�3）舊路面破碎壓實(shí)后，路面彎沉值需達(dá)到設(shè)計(jì)文件的要求，若彎沉未達(dá)到設(shè)計(jì)要求的，則需采取措施進(jìn)行處理，直至達(dá)到要求位置。

　�。�4）原來(lái)挖補(bǔ)的部分有許多是超厚的，對(duì)于這些部分，破碎尺寸達(dá)到正常厚度板的中間層22.5cm且裂縫間距小于45cm時(shí)較為合適。

　�。�5）破碎時(shí)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(gè)車道的過(guò)程中實(shí)際破碎寬度應(yīng)超過(guò)一個(gè)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(yīng)進(jìn)行清除。

　　（8）凹處回填

　　局部碎化后出現(xiàn)低洼現(xiàn)象，采用級(jí)配碎石回填、找平、碾壓密實(shí)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(cè)20處。

　�。�10）破碎混凝士路面的養(yǎng)護(hù)

　　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(yùn)輸）。待檢測(cè)彎沉合格后，方可開放交通。

　　6碎石化技術(shù)對(duì)瀝青路面施工的要求

　　6.1攤鋪的時(shí)間要求

　　在混凝土破碎和攤鋪HMA底層之間的最長(zhǎng)間隔時(shí)間不應(yīng)超過(guò)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(shí)

　　在HMA罩面鋪設(shè)之前，重新進(jìn)行壓實(shí)，振動(dòng)壓實(shí)2遍（除非在前面壓實(shí)后立即攤鋪了HMA），由罩面施工造成的混凝土路面擾動(dòng)，也應(yīng)在攤鋪之前進(jìn)行再壓實(shí)，或改變罩面程序以減少對(duì)混凝土路面的擾動(dòng)。

　　6.3破碎后混凝土路面的擾動(dòng)

　　施工車輛的通行次數(shù)和載重量應(yīng)降低至最小程度。運(yùn)送瀝青料的車輛僅在攤鋪點(diǎn)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(yùn)料車破壞，則需要重新壓實(shí)直至達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

　　7結(jié)束語(yǔ)

　　在中國(guó)全面推進(jìn)小康、發(fā)展社會(huì)主義生產(chǎn)力的改革形勢(shì)下，交通建設(shè)行業(yè)應(yīng)用可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的眼光進(jìn)行行業(yè)技術(shù)的優(yōu)化及設(shè)備的革新，借鑒國(guó)內(nèi)外同行的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，使之涌現(xiàn)出高質(zhì)量、高效率、高回報(bào)的平坦大道，提高全國(guó)交通的出行質(zhì)量。

　　參考文獻(xiàn)：

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　　（2）公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范JTJF40-2004

　�。�3）公路工程國(guó)內(nèi)招標(biāo)文件范本