摘要：改造旧水泥路面的工艺采用水泥混凝土碎石化技术，能够有效的在建设过程中为公路节能减排。该技术采用专业的设备，通过粉碎操作，充分利用旧路面，践行了生态环保的理念，既加强周边环境的保护，节约了土石资源，更有效地强化了路基结构层，防止了“白改黑”过程中产生的路面裂缝，延长了路面的使用寿命。
关键词：水泥；公路；碎石化
引言
在公路建设中，水泥混凝土路面由于其抗压强度和较高的抗弯拉强度以及抗磨耗能力，高，稳定性好，耐久性好，能通行包括履带式车辆等在内的各种运输工具而大受欢迎。但时间久了，路面行车有噪音、舒服性差、维修不便，造成成本提高、费时费力。这时候路面性能优越的沥青路面就成为了很多需要改建或维修的水泥混凝土道路的首要选择。
广西桂东地区国省干线公路大中修自2015年开始推广水泥混凝土路面碎石化改造技术，国道207线K3041-K3076选段大中修工程就是其中一个项目。该线路原路面损坏极为严重，路面破损率基本高达75%以上，大部分出现严重沉陷、坑槽、破碎板等病害。根据上级部门批复的意见，项目于2015年11月开始对该段水泥路进行碎石化路面改造，主要工艺为：为先对破损的水泥路面用多锤头破碎机对其振动破碎，整个路面破碎后如发现基层有损坏的需及时进行补治；再通过碾压使原来的水泥石块压碎形成小的颗粒，在新的路面上作为底基层；最后加铺22cm级配碎石基层+6cm中粒式沥青混凝土。 下面简略分析一下碎石化技术在公路大中修过程中的应用。
一 采用路面碎石化技术的优势特点
1 解决路面的反射裂缝问题
依照碎石化技术标准，对原有的水泥块进行破碎，粉碎为小的颗粒，让原有的水泥路面裂缝均匀的扩散，非集中的反射，实现对反射裂缝问题的及时处理和管控。
2 提高结构强度
破碎后通过对混凝土表面的颗粒进行振动压实处理，使破碎后的混凝土块通过嵌挤，紧密的结合，形成高密度的材料层。处理完毕后依照碎石化的整体强度要求，加强路基承载力的要素分析，明确基层或面层的加铺操作，实施新的加铺处理，可大大提升结构的整体强度。
3加强施工的简洁，提高经济价值
路面碎石化技术操作过程施工简单、周期短，具有再生、环保、无污染等作用。破碎后的碎块能作为基层、底基层处理，能够节约路基材料、节约运输成本，加快施工整体进度，能有效的降低工程的费用比例水平。
二 路面碎石化技术流程
1 施工机械的操作选配
（1）多锤头破碎机
广西桂东地区国省干线多为路面宽9米的二级公路，因此大中修的过程中一般选用MHB-16型多锤头自动力破碎机进行碎石化工作。该破碎机锤头配备两排成对的锤头，锤头灵活性强且能够自由调节高度，在能容纳破碎机的范围内可以进行连续破碎，翼锤一般都装备了帷幕以防止破碎后颗粒飞屑。MHB-16具有可以一次破碎45~400cm 宽车道的能力, 每小时可以达到单车道200米/小时的工作量，且单幅施工没有封闭交通也能保证施工过程中车辆的通行。
（2）压路机
对于原水泥混凝土路面破碎后表面会存在的粒径较大的颗粒或砼块，需要用Z型震动压路机进行补充破碎，然后使用震动钢轮压路机进行压实,使表层更为平整，为加铺结构层打基础。
2 路面碎石化施工前的准备工作
（1）隐蔽构造物的调查与标记。碎石化前, 关于隐蔽构造物 (涵洞、 通道、 地下管线等)要对应图纸设计范围内进行调查、标记、分析,不能损坏构造物。.通常构造物埋深大于1.5米时破碎求影响较小,小于1.5米时应降低锤头,或者采取其他方法予挖除处理。
（2）清除存在的沥青混合料。碎石施工前，需要逸出所有水泥混凝土上的沥青遮盖物，对沥青表面进行修补处理，避免影响碎石化质量水平。
（3）构造物交界处理。根据施工实际情况, 桥梁、明涵等结构物交界处应标明破碎位置, 桥头可以破碎到搭板后端, 或者按照路面设计高程破碎到指定位置。
（4）切割分离。在路面交接缝隙处要对水泥混凝土板块进行相应厚度的分割,避免对无需破碎的水泥混凝土路面的造成影响。
（5）完善排水系统。 在破碎过程中会有一些细小的碎石和颗粒，使混凝土下表没有粘合力, 在破碎前应注意不能让水渗入该层, 因此需要完善排水设施，宜采用碎石盲沟的形式。
（6）交通管制。公路大中修通常不采用封闭施工的形式，一般在施工路段两头设置关卡，由专人负责实施单向通车，对半幅通车路段合理设置错车道。
3 破碎试验路段
影响碎石化效果的主要因素有原水泥路面的强度，基层的厚度，破碎机械的设置参数、破碎时候施工的方向和顺序。因此,在破碎水泥路面前要设置破碎试验段来调试破碎机械的参数，调整施工组织措施，以保证获得更高的效率和更好的效果。试验路段宜在不同的性能路段选择至少长50m,宽4m(或最少一个车道)大小的工作面。破碎机试破碎时落锤高度一般设置为1.1~1.2m,落锤间距为10cm,技术人员通过目测破碎效果逐级调整破碎参数。通常在破碎后的水泥路表面呈鳞片状时, 即可认定破碎效果达到标准，技术人员可按照此时采用的破碎参数进行大面积施工。
4试坑的作用
试坑的作用是检查破碎后的砼块粒径是否在规定的范围内。一般在试验段内没有横向接缝或工作缝的位置开挖至少2个试坑，试坑需挖至基层。对开挖出来的砼块粒径进行测量，根据规定，底部粒径应不超过37.5cm，中间不超过22.5cm，表面不超过7.5cm。如果破碎后的粒径达不到上述要求，则认为破碎效果达不到标准，需增加相应试验路段并循环以上过程，不断调整机械参数，直到破碎后的粒径满足规定的要求。要注意，在调试的过程中要记录符合标准的参数，在应对不同的路面情况时候即可及时地进行微调，避免开挖过多试坑对路基整体性造成影响。
5 破碎
机械施工过程中，需要调整施工的灵活度、强度、落锤频率等，尽可能的保证破碎的均匀性。破碎的时候应从路面两侧逐步向中间进行，在破碎路肩的时候可适当降低锤头的高度，逐步减少落锤的间距，保证破碎效果。一般设备控制参数如下：
如遇到岩石基层或素混凝土基层这种特殊路段，则需要进行混凝土的预裂来保证碎石化后的粒径达到规定范围。
6 明确路基凹凸处理回填操作
在软弱基层路基的操作施工过程中应切合实际情况，明确开挖回填处理过程。依照水泥路面碎石处理，采用压路机碾压处理，明确软弱路基水泥的具体开挖操作过程，按照软弱基层需求，采用素砼回填方式，确定水泥板面的高度，采用合理的水泥稳定碎石回填处理，确定水泥板顶面的标准高度，适当的压实，确保压实效果，明确最小控制的尺寸标准。路面碎石化操作过程中，需要及时调整表面的面积，保证凹处的压实处理效果，提升密集回填的程度。
7 压实处理
碎石化后的路面，在不平坦情况下采用Z型压路机压实2-3遍后，达不到指定标高的可进行级配碎石调平，再用光轮压路振动压实3-4遍。
8 边缘路段处理
雨水侵入会对结构层的承载力产生不良影响，因此在碎石化和非碎石化路面的接缝处应考虑相应的保护措施，以保证路面整体不受破坏。如在接缝上设置格栅、或者布设高性能聚酯布等。
结语
采取路面碎石化加铺新的结构层的工艺方法，能有效解决公路大中修“白改黑”时，旧砼面板的温湿变形、凹凸不平导至沥青面层而引起的开裂，以及反射裂缝出现等问题。既能有效提高路面使用的寿命，对破损的水泥板块也能起到废物利用的效果，而且在施工的过程中，无需封闭交通，可采取单向通行的交通的管制方式。综上所述，碎石化技术具有施工简洁，不影响公路畅通，清洁环保，节约资金等优点，值得在公路大中修中推广应用。
参考文献
[1]碎石化施工在水泥混凝土路面改造中的应用[J]. 李春霞. 华东公路. 2015(05)
[2]老路改造混凝土路面共振碎石化施工技术和检测[J]. 董鸿洲. 山东工业技术.2017年(19)
[3]碎石化工艺在旧水泥混凝土路面处理中的应用[J]. 何华. 市政技术. 2017(02)
论文作者:莫耀祺
论文发表刊物:《基层建设》2019年第6期
论文发表时间:2019/4/28
标签：碎石论文; 路面论文; 水泥论文; 混凝土论文; 锤头论文; 基层论文; 粒径论文; 《基层建设》2019年第6期论文;