水泥混凝土路面碎石化技术研究

摘要：水泥混凝土路面是以水泥作为胶凝材料与矿质集料胶结而成的整体构造物。它具有刚度大，强度高，荷载扩散能力强，对油类等到大多数化学物质不敏感，有较强的抗侵蚀能力，运用传统加层式或挖除式重建技术，不仅施工的周期长，而且投资巨大，还容易影响到车辆的通行安全。通过多年的工程实践，笔者认为，采取碎石化技术对旧水泥混凝土路面大修或改造是最为经济、有效的手段。

关键词：水泥混凝土 路面 碎石化 技术

碎石化技术是目前解决反射裂缝问题的最有效办法。其施工简便，改造周期短，综合造价底。就地再生，环保无污染，可将破碎后的路面可直接作基层或底基层，在加铺新的面层，是旧水泥路面翻新改造的理想办法。在本文中，笔者围绕这一技术的原理及应用进行了深入的分析。并结合实际工程案例总结了碎石化技术运用中施工质量的控制及需要重点关注的几个问题。

一 、水泥混凝土碎石化技术简介

1.1 碎石化技术的原理

所谓水泥路面碎石化技术（Rubblization），就是将水泥混凝土路面破碎成一般小于38厘米混凝土块，用以限制新铺的热拌沥青罩面上出现反射裂缝，并产生一个用与热拌沥青罩面的均匀基层。同时也解决了丢弃水泥碎块垃圾的环保问题。对交通通行影响较小，在施工期间不需全部封闭交通。

1.2 碎石化技术的流程

用破碎机把旧水泥混凝土路面破碎一遍；用压路机自重22吨以上将破碎后的路面振压2遍，静压2遍，压实速度不超过5KM/小时；进行级配碎石调平处理；洒布同步碎石封层；光轮压路机静压2-3遍；开放交通，限速行驶。

图一：水泥混凝土路面碎石化施工流程图

1.3 碎石化技术的适用条件

土基CBR值大于5，基层基本稳定和板体材料未出现松散的条件下，就可应用碎石化技术进行重建改造。旧混凝土路面有下面一种或几种类型的损坏时，可以考虑采用现场碎石化加铺层的处理方法：①混凝土面板有严重的D形裂缝；②混凝土路面有严重的碱骨料反应的情形；③受严重冻融破坏的混凝土路面；④混凝土路面板有大于10％的修补和严重连续不断的损坏；⑤路面失去结构承载力。

二 、采用碎石化技术对水泥混凝土路面改造案例分析

2.1 工程状况

该公路是十几年前建造的，路面结构为24cmC35水泥混凝土面层+18cm水泥稳定层+部分路段有石灰土垫层。为了改善该路段的路面使用性能，需要对该路段进行大修，处理方法为路面碎石化和白加黑技术。

2.2 施工设备的配置

本工程破碎机采用DP4000Ⅲ多锤头自动力破碎机，设备后部平均配备两排成对锤头，工作原理是提升的重锤自由下落砸碎混凝土板，每对锤头提升高度可独立调节。破碎锤头设在尾部，设备重量在破碎前加到混凝土路面上，而且一次性破碎即可满足要求，避免了设备对破碎后混凝土路面的扰动；

压实设备的选择：选用Z型钢轮压路机用于破碎混凝土后的补充破碎并压实其表面，然后用振动钢轮压路机在Z型压路机之后压实破碎后的混凝土表面。

2.3 施工过程

（1）路面破碎。根据公路的环境状况，为最大限度地减小对交通的影响，采用半幅开放和半幅施工的方式。根据路面水泥砼板块的实际情况，对于强度较小的板块，锤头高确定为600～800 mrn，行走速度控制为150～180 m／h；对于强度较大的板块，锤头高确定为800～1 000 mm，行走速度控制为120---160 m／h。

(2)压实。用Z型压路机振动压实1～2遍。这样不但可以将表面较大的颗粒进一步破碎，而且可以紧固下层块料以增加结构强度，使嵌锁结构更密实，同时原水泥砼板的脱空也得到消除。在填方路段实行低速强振。通过碾压，为下道工序提供一个平滑表面。然后再用光轮压路机振动压实3～4遍，然后洒布石屑，用光轮压路机静压2遍。

2.3 施工后的效果分析

本工程除外观质量检查全部合格外，内在质量抽查均能满足设计和有关规范要求：水稳基层压实完工后每2000m2用量筒法检测一次强度和含水量均能达到要求；改造后的路基宽16米，路面宽14米。横断面布置为1m土路肩+14m行车道+1m土路肩。

三 、水泥混凝土路面碎石化技术实施过程中的需要注意的问题

3.1 路面基层的状况

水泥混凝土路面基层的破坏程度决定了其碎石化施工的颗粒控制和工艺要求。对于损害严重的水泥混凝土路面,必须判断其基层状态。此时应用碎石化,应注意提高上部路面结构设计安全性。

碎石化的表面处理

3.1 碎石化后的表面处理

碎石化后，为了消除表面薄层的砼片，并对旧砼路面进行进一步压实，通常采用Z型压路机进行碾压。通常采用喷洒乳化沥青粘层油进行表层处治，乳化沥青喷洒量根据实际工程情况通过现场洒布试验来确定。

四 、结束语

近年来，很多接近或超过设计年限的水泥砼路面都通过改建，变成性能更优越的黑色沥青路面。但因无法突破反射裂缝这一技术瓶颈，一直以来破损水泥砼路面的修补与更换，需要将老的混凝土板全部破碎拆除，重新填充新混凝土料铺筑路面。而碎石化技术是目前解决反射裂缝问题的最有效方法。其破碎工艺简单、工期短、综合造价低、环保、无污染，且施工时车辆仍可通行，很值得大力推广。

参考文献：

[1]贺志雄,虞金金,张冠涛. MHB碎石化技术探究[J]. 天津建设科技,2011,(4).

[2]金家明,陈明山,张孟伟. 多锤头碎石化震动波对水稳的影响[J]. 科学之友,2011,(15).

注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。