旧水泥混凝土路面改造技术探讨

刘嘉

（汕头市公路工程监理有限公司，广东 汕头 515041）

1 水泥混凝土路面碎石化技术介绍

1.1 碎石化技术起源及国内的应用

碎石化技术起源于美国，至今已在美国大多数州得到大规模应用，并成为美国沥青路面协会和很多州规范推荐的标准改造方法。自2002年5月以来，碎石化技术在国内也得了大量应用，先后在205 国道临沂段、京沪高速泰化段、104 国道温州段、206 国道揭阳段等公路工程改造中取到了良好的应用效果，特别是“白加黑”路面改造，在山东、湖南、四川、云南、广东等省均得到广泛应用，截止2009年，国内已有500 余公里各种等级道路应用碎石化技术进行了改造，通过对检测数据的分析和实际使用状况的调查，所有改造路段均未出现反射裂缝，路面结构安全稳定，使用状况良好。

1.2 碎石化技术的概念

所谓碎石化技术，就是将水泥混凝土路面破碎成表面小于8 厘米、底部小于40 厘米的紧密结合、内部嵌挤的混凝土块，用以限制新铺的热拌沥青（HMA）罩面上出现反射裂缝。碎石化后的加铺层可以是沥青混凝土，也可以是水泥混凝土。

1.3 碎石化技术的特点

碎石化技术是目前解决反射裂缝问题的最有效方法。破碎并压实的混凝土路面是由破碎混凝土块组成的紧密结合、内部嵌挤、高密度的材料层，可以为HMA 罩面提供很高的结构强度。可以完全利用原路结构层，环保，无污染。施工迅速，质量检测简便。振动小，对基层、结构和周边建筑物影响较小。综合造价较低。

1.4 碎石化技术的设备

多锤头破碎机(MHB)。目前，碎石化技术采用最多、最有效的设备是多锤头破碎机(MHB)，MHB 多锤头破碎机携带有8 对质量为1000～1200Lb(450～550kg)的重锤，分两排装配在机械的尾部，每对重锤单独配备一套液压提升系统，破碎时按一定规律下落。重锤下落时可产生1000～8000Lb ·ft（1383～11060N ·m）的冲击能量。

压路机。本技术主要采用Z 型震动压路机，它是一种在钢轮表面带有Z 状纹理的振动式压路机，自重不小于10t，起作用是进一步碾压碎石化后的路面，为加铺层提供一个平整的表面。

1.5 碎石化技术工艺流程及要求

原有路面调查。在确定水泥混凝土路面的破碎能否成功实施时，需要搜集有关原有路面的资料，以确定破碎方案。碎石化前的准备：清除存在的HMA 面层；标记构造物的准确位置；修复软弱基层、底基层和路基；检修或重建排水系统；进行交通管制；与桥梁连接段的路面、路面加宽或路肩修复等。

1.5.1 工艺流程：MHB 破碎一遍；Z 型压路机振动压实1-2 遍；光轮压路机振动压实2-3遍；撒布透层乳化沥青；破乳后撒布石屑并用光轮压路机静压1 遍；4-12 小时后摊铺HMA 或水泥混凝土。

1.5.2 控制指标：碎石化的质量控制指标有两项：破碎率和破碎尺寸。对于常规路段，碎石化要把75%的混凝土路面破碎成表面最大尺寸不超过8 厘米，中间不超过22.5 厘米，底部不超过40 厘米的粒径。对于石质挖方段和软土路段，要把75%的混凝土路面破碎成表面最大尺寸不超过22 厘米即可。

1.5.3 其他施工要求：试验段和试坑。在认可MHB 破碎程序之前，应完成试验段。在试验区内开挖试坑，验证MHB的设置如锤头高度，频率和地面速度等，以此确定破碎程序；清除原有填缝料。在铺筑HMA 以前所有松散的填缝料、涨缝材料或其他类似物应进行清除；凹处回填。不应大面积修整破碎后砼路面或试图平整路面以提高线形，这样将破坏混凝土路面碎石化以后的效果。对于局部凹处可用级配碎石回填；破碎混凝土路面的养护。除了必须开放的横穿交通外，破碎后的混凝土路面的任何路段均不得开放交通（包括不必要的施工运输）。如果破碎材料由于开放交通而松散或不稳定必须重新压实；透层。为使表面较松散的粒料有一定的粘结力，建议在破碎压实后的表面撒布乳化沥青透层油，按2.5-3.5Kg/m2的用量撒布50%的慢裂乳化沥青；摊铺前混凝土路面的扰动。施工车辆的通行次数和载重量应降低到最小程度。如果破碎后的混凝土路面表面已被运料车辆部分或全部破坏，应进行再次压实；面层施工。碎石化罩面一般直接加铺沥青砼，厚度采用AASHTO 设计方法，罩面厚度一般不低于12cm，且最好选用密级配混合料。

在需要提高原路承载力时，也可以增加半刚性基层补强后罩面。开放交通，应在半幅施工全部结束后开放交通。

2 水泥混凝土路面打裂压稳技术介绍

2.1 打裂压稳技术概述

打裂压稳技术是利用专用设备将水泥砼路面板破碎成一般不超过0.4～0.6 平方米的紧密嵌挤的板块，稳定后作为新路的底基层或基层，以限制反射裂缝发生。

武汉天路公司从美国独家引进该技术并在150 多公里的各种等级道路的改造中成功应用。

2.2 打裂压稳技术的设备

打裂设备。打裂设备为门板式破碎机，该机装配有宽度2.5 米、重5 吨的板式冲击锤，具备足够的能量使混凝土路面一次性产生全深度的开裂。

压稳设备。压稳设备为24 吨的胶轮压路机。低于24 吨时，应增加压实遍数，以达到规定要求。

2.3 打裂压稳技术的工艺流程及要求

施工准备。施工前应做以下准备工作：原有路面状况调查；交通管制；排水系统修复；软弱路段修复；路面贴补材料清除；结构物和地下管网的调查标记打裂压稳施工：门式破碎机破碎一遍；胶轮压路机静压二至五遍。

基层、面层施工。打裂压稳技术支持直接罩面，一般要求的最小厚度为8cm。在需要提高原路承载力时，可以增加半刚性基层补强后罩面。打裂压稳以后，清扫表面所有的松散、破碎的混凝土、尘土等即可直接进行沥青砼罩面，或者增设半刚性基层后进行沥青砼罩面。

质量检验指标：75%以上的路面不规则开裂，相邻裂缝围成的面积为0.4-0.6 平方米；最后一遍压实前后路面沉降差不应大于5mm；压实前后板体稳定。

试验段：在正式开始施工之前，应通过不低于100 米的试验段确定适合本项目的打裂压稳程序。

冲击强度的调节。要根据现场的路面整体强度调节破碎机的锤头高度，既能使75%以上的路面一次性产生全深度的不规则开裂，又能避免板体产生过大位移或出现大量的碎屑。

打裂尺寸的控制。为了使路面断裂成0.4-0.6 平方米的板块，在调整好冲击强度后，还要合理控制锤头间距。通常，锤头间距不大于60cm 即可满足要求。

可以在洒水后对路面进行打裂，这样可以方便地检测裂缝间距。

压稳检验。在确定打裂程序满足要求后，应确定压稳程序，一般压稳遍数为3-5 遍。控制标准为：在按确定程序施工的试验路段，每25 米取一点，在打裂完成后对这些点进行水准测量，并在每压稳1 遍时测量每点的沉降量变化，如果每次压稳后最大沉降变化量小于5mm，则认为压稳施工达到要求。另外，压实过程中应随时观测板体是否稳定，如果发现部分板块不稳，可以进行二次打裂压稳，如果二次处理后仍不稳定，则应清除不稳定路面板和软弱基层，并全深度用适宜材料填充压实。

在确定打裂和压稳程序后，应严格按确定程序进行大规模施工。操作人员可以根据路面的具体情况进行设备的细微调整，以满足打裂压稳要求。

3 结束语

现代社会是一个资源消耗巨大的时代，产生了由于社会进步和大范围的建设开发所需要的大量资源和全球的资源短缺的矛盾。于是在全球范围内提出了建立节约型社会的观点，在我国这样一个人口众多、资源相对短缺的国家，可持续发展、环境保护、建立节约型社会显得尤为重要。水泥混凝土路面改造技术完全符合现代社会发展的需要，必须得到更加广泛的应用。

[1]龚正勇.旧水泥混凝土路面加铺改造施工[J].重庆建筑，2006-10-25.