碎石化技术在G311线(K96+095—K100+807)公路大修工程的应用

摘要：文章结合G311线（K96+095～K100+807）公路大修工程实例，论述碎石化技术在工程实践中的应用。

关键词：水泥混凝土路面；碎石化技术；公路大修工程

中图分类号：U418 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2013）21-0098-02

自20世纪80年代起，水泥混凝土路面在我国大范围的修建，我市干线公路于20世纪90年代初逐步推广该路面结构。G311线（K96+095～K100+807）段公路大修工程位于永城市境内，为G311线商丘段的一部分，起点位于沱河桥桥南安全岛边缘处，路线向南而行，在K97+017处与铁路交叉，在K98+084.739处路线右偏向西而行，于K100+807处到达终点，该线总体上呈NE-SW走向，沿线地形为平原微丘区。

根据现有交通量状况及交通量发展趋势，按照永城市公路管理局的要求，分析路面病害情况和发展趋势，以节约资金，保持路况完好，延长公路使用寿命，确保以行车安全、经济、快速、舒适为原则，本项目决定采用对该段水泥混凝土路面进行碎石化处理，然后加铺18cm6%水泥稳定级配碎石和28cm钢筋混凝土面板。

本文结合G311线（K96+095～K100+807）公路大修工程实例，论述碎石化技术在工程实践的应用。

1 碎石化方案的确定

1.1 采用碎石化的基本条件

现存该段G311线于1994年按二级公路标准进行修建，路面宽9m，设计时速60km/h。混凝土路面，水泥稳定级配碎石基层，石灰土底基层。后于1998年对局部进行加宽，形成现存路面断面形式。之后陆续对局部进行过几次中小修工程，但再无大修经历。

该段路段作为出入永城市区的主要通道，矿区煤炭运输和工程建材运输的重型车辆尤其较多。部分路段还处于煤矿采空区之上，形成不同程度的不均匀沉降。道路路面大多存在较为严重的面板破碎、裂缝、板角断裂、坑槽、沉陷等病害，严重影响着行车速度和行车安全。

依照《公路技术状况评定标准》（JTG H20-2007），本路段路面病害类型主要表现为：路面损坏严重，破碎板多，裂缝严重，大部分有板角断裂、错台等病害，坑槽严重平整度差，局部还有路面沉陷现象。

整体来看该路段混凝土路面破碎损毁严重，个别路段有沉陷，符合采用碎石化技术进行重建的基本条件。

1.2 采用碎石化的技术条件

根据国内外研究和工程实践经验，本项目土基CBR值大于5，基层状况稳定且板体未出现大面积松散，可以应用碎石化技术进行重建改造。

1.3 方案比选

本项目大修主要工程为路面工程，在方案比选时，着重考虑路面工程的方案比选，初步拟定以下两种方案：

A方案：将原有混凝土面板碎石化，路面结构自上而下采用：28cm钢筋混凝土面板+18cm6%水泥稳定级配碎石+24cm混凝土面板碎石化。

B方案：挖除原有混凝土面板，路面结构自上而下采用：28cm钢筋混凝土面板+18cm6%水泥稳定级配碎石+18cm12%的石灰稳定土。

1.3.1 验收弯沉值。在基（垫）层及路基交工验收综合影响系数及标准轴载相同的前提下：

A方案第1层顶面交工验收弯沉值LS=54.2（0.01mm），路基顶面交工验收弯沉值LS=146.8（0.01mm）。

B方案：第1层顶面交工验收弯沉值LS=48.1（0.01mm），第2层顶面交工验收弯沉值LS=137.3（0.01mm），路基顶面交工验收弯沉值LS=221.8（0.01mm）。

1.3.2 工程投资。18cm12%石灰稳定土底基层每10002为16880元，挖除24cm混凝土面板每10002为6720元，24cm混凝土面板碎石化底基层每10002为18000元。

比较A、B两方案发现，A方案造价明显低于B方案。

综合分析，A、B方案路面结构强度相当，但A方案有投资省、工期短、无污染等优点，因此本设计采取A方案。

2 工艺流程、施工要点

2.1 碎石化技术采用的设备

本工程中使用的是多锤头水泥路面破碎机。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4m车道的能力。

2.2 路面碎石化前的处理

施工前应对路段上现有构造物和管线进行标记和保护。埋深在1m以上的构造物（或管线）不易因路面碎石化受到破坏，可以正常破碎；埋深在0.5～1m的构造物（或管线）可能因路面碎石化而受到一定影响，可以降低锤头高度进行轻度打裂；埋深不足0.5m的构造物（或管线）以及桥涵等，应禁止破碎，避让范围为结构物端线外侧3m以内的所有区域。

2.3 路面碎石化施工

2.3.1 碎石化要把75%以上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。

2.3.2 为避免破碎不充分，两车道间应设置搭接破碎段，宽度以10～15cm为宜。

2.4 原路结构层下存在软弱基层

在施工现场如果发现原路结构层下存在软弱基层，应及时协同监理单位对病害数量予以确认，而后进行修复处理。

2.5 破碎后的压实要求

对于采用MHB破碎的水泥面板，应采用Z型压路机结合单钢轮压路机振动压实，根据现场破碎情况确定压实遍数，控制压实速度不大于每公里5km。同时，还要避免过度压实，尽量减少破碎料压入石灰土基层的现象。

3 结语

截至目前，商丘市干线公路总里程已经达到1402.516km，其中水泥混凝土路面公里里程为166.542km。很多接近或超过设计年限的“白色路面”都出现行车舒适度差、噪音大等现象且养护难度较大，采用传统大修方案拆除、更换损坏混凝土板会造成资源的浪费和环境的污染。碎石化技术有效地解决了以上问题，对比同类型采用传统大修方案的公路项目，G311线（K96+095～K100+807）公路大修工程工期短、综合造价低、环保、无污染，为将来G105线、S203线、S206线水泥混凝土路段大修提供了技术参考。

作者简介：马健（1968-），男（回族），河南商丘人，商丘市豫东公路勘察设计有限公司工程师；张丰（1983-），男，河南商丘人，商丘市豫东公路勘察设计有限公司工程师；尹伊建（1982-），男，河南商丘人，商丘市豫东公路勘察设计有限公司工程师。