旧水泥混凝土路面碎石化改造技术及施工方案

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一、碎石化改造技术的起源
碎石化起初是为了方便清除水泥混凝土路面和分离路面中的钢筋而进行的。第一个热拌沥青（HMA）罩面的水泥混凝土路面破碎项目是1986年在美国纽约完成的，截至2001年，美国有35个州使用了此技术，项目数量400多个，使用里程达1600多公里，19200000万平方米，而且美国沥青协会及部分州将该技术列入规范。
二、碎石化改造技术的概念：
所谓碎石化技术，就是将水泥混凝土路面破碎成一般小于38厘米混凝土块，用以限制新铺的热拌沥青（HMA）罩面上出现反射裂缝，并产生一个用与HMA罩面的均匀基层。
三、碎石化改造技术的几大特点；
（1）碎石化技术是目前解决反射裂缝问题的最有效办法
（2）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.高密度的材料层为沥青罩面提供更高的结构强度。
（3）施工简便，改造周期短，综合造价底。
（4）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。
（5）将打碎的混凝土面板直接作为基层或底基层，再加铺新的面层，是旧水泥路面翻修改造的理想方法。此种碎石化技术最大的优点是不必把破损的水泥面板打碎搬走，节约了路基材料及运输成本，提高了工程进度，大大降低了工程的总费用。同时也解决了丢弃水泥碎块垃圾的环保问题。
（6）对交通通行影响较小，在施工期间不需全部封闭交通。
四、施工方案编制依据及范围
1．编制依据
（1）所需改造路段水泥混凝土路面破坏现状
（2）有关水泥混凝土路面碎石化的技术资料
（3）交通部现行的规范及标准
（4）国内水泥混凝土路面碎石化项目的实施经验总结
2．编制范围
所需进行的水泥混凝土路面破碎施工。
五、概述
碎石化是指针对旧水泥混凝土路面大面积破坏已丧失了整体承载能力，并且通过局部的挖除、压浆等处治方式已不能恢复其使用功能，或已不能达到结构强度要求的情况下，为了解决通常情况下的加铺方式存在反射裂缝等问题，而对旧水泥混凝土板块采用的一种最终处理方法。该法一般是利用特殊的施工机械（如多锤头水泥路面破碎机），在对局部破坏严重的基层进行处治后，将旧水泥混凝土板块破碎成较小的粒径（底部不超过37.5cm，中间不超过22.5cm，表面不超过7.5cm），碾压后作为新路面结构基层或底基层，然后再加铺新的路面结构。山东省公路局研究员王松根副局长在《山东公路养护技术应用与研究》一书中详细阐述了碎石化技术的特点和应用。下面简略总结一下碎石化改造施工方案。
六、碎石化技术采用的设备
1、多锤头水泥路面破碎机
SP360型多锤头水泥路面破碎机是山东公路机械厂生产的自行式破碎设备，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。　

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SP360型多锤头水泥路面破碎机外型图

2、压实设备
（1）专用振动压路机
在山东公路机械厂生产的YZ18A振动压路机是山东公路机械厂生产的专用机械，携带专门加工的钢箍通过螺栓固定在振动钢轮表面。它用于破碎混凝土后的补充破碎并压实其表面。

专用YZ18A振动压路机外型图

（2）单钢轮振动压路机
山东公路机械厂生产的YZ18A振动压路机，施工中采用振动压实，在专用振动压路机之后，压实破碎后的混凝土表面，并为沥青罩面提供较为平坦的工作面。
七． 碎石化前的准备工作
1、清除存在的沥青面层
在碎石化前，应清除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的效果。
2、隐藏构造物的调查与标记
破碎前，结合设计图纸及业主单位提供的有关隐藏构造物，如：暗涵、底下管线等情况进行调查，以确定破碎是否会对这些构造物造成损坏。通常，构造物埋深在1米以下的不会由于破碎带来的损坏，不满足以上条件的可以降低锤头高度对水泥路面进行破碎，或采用监理工程师认为可行的其它方案。
3、与桥梁连接段的路面
与桥梁连接段应标明破碎的位置，根据实际情况，可以破碎到桥头搭板的后端，或根据路面设计线的高程破碎到监理指定位置。未破碎的路面应铣刨到可以摊铺同样厚度沥青罩面的程度。
4、交通管制
由于碎石化后的路面在没有滩铺完沥青混凝土面层之前不允许开放交通，所以对交通管制的要求比较严格，建议在条件允许时一次性全封闭施工段落；若条件不允许，应至少实行半封闭施工。
5、其它要求
任何与施工期间维持交通无关的路面加宽或路肩修复，也应在施工之前修复到混凝土路面的高程。

八、碎石化路面改造施工工艺

1、碎石化前要做的准备：

清除存在的沥青修复材料；标记隐藏构造物的准确位置（如光缆、供水管、输气管道等）；修复软弱基层和底基层；排水系统检修；进行交通管制；其它要求。

2、选择试验路段进行破碎：

破碎后作试坑检查，以确定破碎机施工工艺参数。

3、破碎施工：

用多锤头破碎机实施破碎，碎石化要求把75%以上的水泥混凝土路面破碎成表面尺寸不超过7.5cm，中间22.5cm，底部不超过37.5的料径。破碎时最好是从混凝土路面的高处向低处破碎，以避免铺沥青面层后影响排水。

4、清除原有填缝料：

在破碎以后，摊铺沥青面层以前，应对所有松散的填缝料、涨缝材料或其它类似物进行清除。

5、压实：

用专用压路机（Z型轮压路机）振动压实2-3遍后，再用YZ18吨振动压路机振动压实2-3遍。

6、混凝土路面的养护：

除了必须开放的横穿交通外，破碎后的任何路面均不得开放交通（包括不必要的施工运输）。

7、洒布乳化沥青透层油：

为使表面较松软的粒料有一定的结合力，在破碎压实后的表面喷洒乳化沥青透层油，按2.5-3.5L/m 用量洒布50%的慢裂乳化沥青。

8、面层施工：

8-12小时后摊铺新面层。碎石化面层罩面厚度最小为15cm，且最好为密级配结构。

施工流程图

① 破损的旧水泥混凝土路面         ② 多锤头破碎机破碎一遍

③ Z型振动压路机振动压实          ④ 撒布乳化沥青透层油

⑤ 8-12小时后摊铺沥青混凝土面层   ⑥ 改造后的路面

九、碎石化施工控制和要求
1、路面破碎要求
碎石化要把75%的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、清除原有填缝料
在铺筑沥青表面前所有松散的填缝料、涨缝材料或其他类似物应进行清除。
3、凹处回填
不应修整破碎后混凝土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。在压实前发现的5cm的凹地应用密级配碎石料回填并压实到要求。破碎时最好是从混凝土路面的高处向低处破碎，以避免摊铺沥青混凝土后影响排水。
4．与相邻车道的连接
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15cm。
5．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）。
6．撒布乳化沥青透层油
为使表面较松散的粒料有一定的结合力，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/㎡用量撒布50%慢裂乳化沥青。
7．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。
8．面层施工
碎石化罩面厚度要求最小为15cm。且最好为密级配结构。
9．开放交通
应在半幅施工全部结束后开放交通。
十、施工进度及工期安排
旧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及各方的配合,在不受外界条件干扰的情况下.每台设备每天的工作约为3000-3500㎡ 为确保工期,设备的完好率是决定因素,我们置备了足够的配件,专业的维修技术人员,随时对设备进行维修保养,确保按要求完成每日的工作量从而确保总工期。

十一、水泥混凝土路面碎石化施工案例

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