水泥砼路面碎石化施工工艺及质量控制探讨

1、    水泥砼路面碎石化施工工艺及质量控制探讨    朱伟杰摘要：对于近年来一些既有水泥混凝土路面大中修采用的水泥混凝土碎石化的施工工艺进行了阐述，本文通过在对该工艺在实际当中应用，总结了相应的质量检测及控制措施，机械配置及应用效率，便于指导同类型工程。关键词：水泥砼路面碎石化；施工工艺；质量；检测；控制abstract: this paper described some large and medium of the existing cement concrete pavement repair using cement concrete rubb

2、le construction process in recent years, the paper through the process applied in practice, summarizes the quality testing and control measures, the mechanical configuration and application efficiency, facilitate the guidance of the same type of project.key words: crushed stone for cement concrete p

3、avement; construction technology; quality; detection; control中圖分类号：u416.216 ：a：2095-2104（2012）一、水泥砼路面碎石化技术的发展及引进水泥砼路面碎石化，是通过多锤头破碎机的使用，将旧水泥混凝土路面一次性破碎为碎块柔性结构，作为新铺路面的基层或底基层使用，由于破碎后其颗粒粒径小，力学模式更趋向于级配碎石，可以有效的限制反射裂缝发生。2007年交通运输部组织实施了“材料节约与循环利用专项行动计划”，大力推广应用水泥路面再生技术、沥青路面再生技术等，降低资源消耗，保护生态环境。作为水泥路面再生技术的一种，水泥混

4、凝土路面碎石化施工目前广泛的应用到原混凝土路面破坏严重需进行大修或改造的项目当中，该工艺比较原先的旧路改造采用的挖除重建的施工方案更经济、更环保的工程特点被广泛认同。二、水泥混凝土碎石化施工工艺1.施工准备阶段1.1施工机械的安排（1）多锤头水泥路面破碎机（mhb）：多锤头水泥路面破碎机采用的是山东公路机械厂生产的自行式破碎（mhb）设备，mhb为自携带自动力系统，该设备采用进口液压元件及电器元件，性能稳定。设备后部平均配备两排成对锤头，这样在设备全宽范围内可以连续破碎，锤头的提升高度在油缸行程范围内可独立调节，该破碎机具备一次破碎4米车道的能力。主要技术参数：型号ps360，工作速度120m

5、/h，行驶速度8km/h，工作锤数量12个，侧翼锤数量4个，发动机型号：额定功率/转速268/2100kw.r.p.m，最大破碎宽度4m，最小破碎宽度0.8m，破碎频率30-35次/分钟。见下图一所示。破碎机进场后，施工现场调试运转，先做全长不小于75m的试验段，进行各项机械参数确定。调试完成后正式施工。施工时装备帷幕防止临近车道的车辆被破碎飞屑损伤，以最图一 多锤头破碎机少限度的减少破碎过程中的扬尘，保证空气不被粉层污染。（2）z型振动压路机该压路机采用的是徐州机械厂生产的xs182j形振动压路机，单压实轮，自装配，自动力，携带z型钢箍通过螺栓固定在压实轮表面。碾压时应进行振动压实。同时平坦

6、破碎后混凝土路面表面。它是用于破碎水泥混凝土路面后的表层补充破碎。参见图二图二 z型振动压路机（3）其他机械单钢轮振动压力机1台。装载机临沂产，型号zl-50两台，负责清除和处理砼路面。1.2施工技术准备1.2.1制定临时的交通管制方案由于进行碎石化处理的施工路段在没有施工后续基层之前是不允许开放道路交通的，因此，在施工期间对交通管制的要求相对就比较高，为了确保碎石化技术的处理效果, 实行半封闭施工，根据施工计划先封闭右半幅左半幅通车，等右半幅摊铺完水稳基层，养护期满足7天，临时放行后，再封闭左半幅，进行碎石化施工。1.2.2做好通道、涵洞等隐蔽构造物的调查进行破碎施工前，结合设计图纸提供的隐

7、蔽构造物的分布情况，如：半幅扩建的涵洞、通道、地下管线等情况进行调查，标记结构物的位置。以确定破碎是否会对这些构造物造成损坏。正常情况下，埋深在1米以下的构造物是不会由于破碎而带来的损坏，因此，对于不满足上列条件的桥涵构造物，可采取降低锤头高度来紧慎完成对特殊路段的破碎等其它保护方案。1.2.3清除存在的沥青面层在碎石化前，应清除旧水泥混凝土路面上的沥青修复材料，因为这些材料的存在，会影响到破碎处理的效果。2.碎石化施工工艺及施工方案2.1施工放样（1）每10m或25m在路中线、左、右幅中线（车道位置），左右幅边线用线钉标记点位。（2）测量三点高程，计算设计与原地面高差。为后期基层调平层施工依

8、据作参考。2.2老路面破碎质量要求要把75%的混凝土路面破碎成颗粒(肉眼观测)表面最大尺寸不超过7.5厘米，中间不超过22.5厘米，底部不超过37.5厘米。若破碎后的块径超过最大尺寸，应用密级配的破碎粒料替换并压实到监理工程师满意。在独立的软土地基区域，破碎难度大，可能不能达到以上的粒径要求，这些暂时不予破碎处理的路段，可采用预裂并压实的工艺进行处理。在任何情况下，表面的最大粒径不超过30厘米且大部分裂缝应延伸到混凝土路面的全部深度。采用其他的破碎方法时应获得监理工程师的批准。原来挖补的部分有许多是超厚的，对于这些部分，相应的破碎尺寸可增大到正常厚度的中间层22.5厘米的要求。达到正常厚度板的

9、中间层破碎尺寸要求且裂缝间距小于45cm时被认为是合适的。破碎施工绝不允许因破碎造成隐蔽构造物的损坏，所有设备应严格遵守桥涵的吨位限制。2.3选定具有代表性的路段进行破碎试验试验路段应为监理工程师在工程项目范围内确定的位置，尺寸为车道全宽，长度为100m进行控制。根据设计和老路拓宽段的位置，我单位选在k32+000k32+100段做为水泥路面破碎机破碎实验路段。施工时应记录不同的破碎情况下相对应的水泥路面破碎机设置的参数,如锤头高度和地面行使速度等。当试验段完成后，为了进一步验证水泥路面被破碎后的具体尺寸，确保路面被破碎成设计图纸规定的要求。根据设计要求、在业主、监理现场旁站的前提下，应在两个

10、独立的位置开挖0.929平方米的试坑（见下图三）。施工时开挖试坑进行检查。试坑不能选择在有横向接缝或工作缝的位置，路面破碎粒径应在全深度内检测，试坑应用密级配碎料回填并压实至工程师满意。通过实验段破碎，最终确定符合施工要求的破碎设置参数。如果破碎的混凝土路面粒径没有达到要求，那么破碎程序必须进行相应调整，并相应增加试验区已保证结果满足要求。最终，符合要求的mhb的设置应纪录备查。破碎的程序应得到监理工程师和施工图三 碎石化试验段探坑检查粒径大小单位双方的认可，确定的程序将用于试验区之外的路面破碎。施工时应不断地监控破碎操作并在施工过程中不断地进行小的调整以确保破碎结果满足要求，如果为达到要求，

11、mhb的设置应进行大的调整时，施工现场技术人员应通知监理工程师，经调整后破碎粒径符合设计要求，监理工程师同意才进行破碎意外的路面破碎。试验路段确定的破碎程序将用于本工程。在施工过程中应不断检查破碎作业情况，并根据需要对设备进行细微调整，以确保达到施工质量要求。2.4确定具体的工艺技术流程操作的次序首先由施工协作队对路面排水系统进行修通，保证有利于表面排水。由于路面的横坡，碎石化化后新铺水稳基层边缘可能存水，因此根据排水方向确定那一个车道首先破碎是很重要的，特别是超高段多车道为同一坡度时，破碎从路拱高出车道依次开始。破碎砼的主要的工艺流程为：mhb破碎一遍z型压路机振动压实2遍采用级配碎石回填局

12、部凹处光轮压路机振动压实45遍测回弹弯沉值挖换弹簧板块光轮压路机静压2遍测回弹弯沉值（底基层面控制弯沉）得412小时后摊铺调平层（根据设计高程与破碎后路面高程差减去补强厚度（34cm）所得。具体见图四：mhb破碎施工工藝流程图图四mhb破碎施工工艺流程图三、质量检验控制1.与相邻车道的连接的破碎破碎一个车道的过程中实际破碎宽度应超过一个车道，与相邻车道搭接一部分，宽度至少是15厘米，这样，即使临近车道尚未破碎时，已破碎车道也可以摊铺沥青面层或调平层基层，而且摊铺部分也不会超过已完全破碎的路面而覆盖未破碎的路面从而影响临近车道的破碎。2.破碎效果的检测碎石化质量控制的主要指标主要有破碎率和破碎尺

13、寸两项。一般情况下，要求把75%的水泥混凝土路面破碎成表面最大尺寸不超过7.5cm，中间不超过22.5cm，底部不超过37.5cm的粒径。破碎后颗粒尺寸可通过调整重锤下落高度进行控制。碎石化后混凝土颗粒间应形成紧密嵌挤结构，颗粒应嵌入或紧贴旧路基层，消除脱空板原有间隙。破碎时，与相邻车道衔接宽度应大于15cm。破碎后路面不得开放交通，若通车造成破碎后路面不平整或透层油粘结层损坏，应重新压实。碎石化效果不仅用回弹弯沉或回弹模量作为评价指标，还需结合破碎层的强度变异性进行综合评定。对局部弹簧板块的挖换，应在旧路面破碎后进行，换挖板块需通过回弹弯沉测试确定。碎石化后沉降量受旧路路况影响较大，不宜作为

14、碎石化技术控指标。水泥混凝土路面破碎后封闭交通，以免影响破碎层强度均匀性。碎石化效果图参见图五3路面病害段落的处理方案3.1软弱基层或底基层的修复有时部分单独的软弱基层或底基层会在破碎施工时发现，而且用相同的破碎方案不能进行破碎，同样的情况也可能发生在压实操作中，不论何种情况，应按监理工程师的指令或以下程序加以修复：:（1）清除不易破碎的混凝土路面和软弱基层、底基层；（2）如需要，开挖相应路到有足够稳定性的深度；（3）换填材料应为满足规范和本条要求的破碎级配粒料，厚度为从路基到破碎混凝土板底；（4）剩余的部分，除非有其他要求，应采用与碎石化后上铺层同样的的拌合料回填（本工程为水泥稳定碎石）；（

15、5）回填材料应采用良好的回填技术，最少的挖补尺寸为车道全宽且不小于1.2米长，以便压实设备工作。3.2清除原有填缝料在铺筑上铺层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，如需要，应填充以级配碎石粒料。图五 碎石化路面效果图3.3凹处回填在压实前发现的5厘米的凹地应用密级配碎石粒料回填并压实到监理工程师满意的程度。对于修复处压实后的高程，应修整出等于或好于周围混凝土路面状况的平滑表面。重要的是确定凹地是否是由于路基或低基层的不稳定造成的，如果是由于软弱地基造成的，该区域将按前述软弱地基的方法处理。4破碎后的压实要求压实主要作用是将表面较长较宽的颗粒进一步破碎，紧固下层块料以增加结构强

16、度并提一个用于沥青面层的平滑表面。在潮湿条件下不应进行压实操作，以避免损坏下面底基层。应避免过度压实，特别是在稳定性有问题的地方。（1）z型钢轮压路机（单轮）至少1遍，（2）振动钢轮压路机，至少1遍。（3）破碎混凝土路面的检验性压实检验性压实，是指在有问题的区域专门用荷载检验破碎后的混凝土路面和路基基层结合料的稳定性。按监理工程师指令，通常用加载的双轴卡车进行。本过程有利于确定在破碎或压实过程中未发现的薄弱区域，但仅在沥青面层摊铺之前进行，使用方法必须避免过度压实对破碎基层的损坏。5破碎混凝土路面的养护除了指定的用于开放横穿交通的区域外，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

17、施工运输），在这些区域开放交通不得超过24小时，施工时采取半幅封闭半幅施工的顺序，确保碎石化后砼路面的养护质量，包括如果破碎材料由于开放交通而松散或不稳定而进行的重新压实。不稳定路段的处理按软弱基层路段进行。四、水泥砼路面碎石化施工效率及施工注意事项1.水泥砼路面碎石化的施工效率水泥混凝土路面碎石化改造工程，施工的工期主要取决于天气情况、原砼路面强度及损坏情况，在不受外界条件干扰的情况下，每台破碎宽度为4米的设备每天8小时的工作量约为30003500平方米。2.施工注意事项（1）加强对破碎粒径的检测，严格要求施工质量，保证破碎粒径满足设计图纸要求，表层75%的混凝土路面破碎成颗粒(肉眼观测)表

18、面最大尺寸不超过7.5厘米，碾压完成后，碎石化后混凝土颗粒间应形成紧密嵌挤结构。（2）如果碎石化路面为老路拓宽段，务必保证先将拓宽段的道路结构层施工至老路面板顶面高程位置，从而确保新老路拼接处的破碎质量，减小老路面板边缘处的破碎粒径。（3）施工期间特别关注天气情况，碎石化完成后，下步紧跟水稳基层摊铺，保证碎石化段落不被雨水浸透。（4）对于软弱病害的处理，要严格按照上述方案执行，减少由于原砼路面的病害引起的反射裂缝。结语：s105巢湖至乌江段公路改建工程位于巢湖市，连接巢湖和皖苏省界乌江镇。本标段起点处于含山县未完工市政道k22+400，终点为k44+700，道路全长23.5km，包括断链后长度，其中老路改建段水泥混凝土路面碎石化处理起讫里程为k31+600k38+625段，全长7.025km，原路面为水泥混凝土路面，宽12m，平均厚度28cm，既有道路通行量较大。该工