水泥混凝土路面碎石化施工工藝設(shè)計(jì)

1、水泥混凝土路面碎石化施工工藝水泥路面碎石化(Rubblization )是對(duì)舊水泥混凝土路面大修或改造的 重要手段。它的工藝原理是將水泥混凝土路面的面板，通過(guò)專(zhuān)用設(shè)備一次性 破碎為碎塊柔性結(jié)構(gòu)，因破碎后其顆粒粒徑小，力學(xué)模式更趨向于級(jí)配碎石， 碎石化技術(shù)根據(jù)破碎原理和施工機(jī)械的不同，又分為兩類(lèi)：多錘頭碎石化(MHB,Multi-Head Breasker )和共振碎石化法(RPB,Resonant PavementBreaker)。下面根據(jù)多錘頭碎石化施工原理，對(duì)水泥路面碎石化施工做簡(jiǎn)要介紹。1施工所需的機(jī)械設(shè)備多錘頭碎石化(MHB,Multi-Head Breasker)，它利用設(shè)備所帶多個(gè)

2、重錘的重力下落對(duì)水泥混凝土路面板進(jìn)行錘擊。MHB卒石化后要求采用Z形壓路機(jī)碾壓。這種壓路機(jī)在使用 MHB破碎后用于壓實(shí)，它類(lèi)似于一般的光輪 壓路機(jī)，只是在鋼輪上加了斜向波紋狀凸出條紋，這種條紋有以下兩方面的作用：保證輪下顆粒不至于向外擠出：對(duì)表面顆粒有更好的壓碎效果， 有利于表面平整。2工藝流程圖碎石化有四個(gè)目標(biāo)：第一、保證舊路路基不被破壞；第二、保證舊水 泥混凝土層顆粒尺寸均勻，并使整個(gè)破碎層顆粒分布均勻；第三、將舊水泥 混凝土面板破碎到在接縫和裂縫處的位移不足以讓瀝青加鋪層產(chǎn)生開(kāi)裂，保證起到良好的防止反射裂縫作用；第四、保證碎石化道路處于良好的排水工況。碎石化施工工藝要圍繞這四個(gè)目標(biāo)而進(jìn)行

3、。使用MHBS備進(jìn)行路面碎石化處理并加鋪瀝青路面結(jié)構(gòu)的一般施工流程如下：H 1 舊水淀逞礙土躍董碎若覽施工工藝就稈圖3 碎石化施工工藝3.1試驗(yàn)段舊水泥混凝土路面破碎質(zhì)量主要受破碎機(jī)械自身參數(shù)設(shè)置、破碎順序、破碎施工方向以及不同基層強(qiáng)度、剛度條件對(duì)破碎機(jī)械調(diào)整要求等的影響，這些因素均對(duì)舊水泥混凝土路面的破碎程度、粒徑大小排列、形成的破碎面 方向、破碎深度等產(chǎn)生影響。因此，在正式的大規(guī)模破碎化施工前有必要進(jìn) 行試破碎，即設(shè)置試驗(yàn)段，通過(guò)試驗(yàn)段的試破碎進(jìn)行破碎機(jī)械參數(shù)的調(diào)試和 施工組織措施，以達(dá)到規(guī)定的粒徑和強(qiáng)度要求。在有代表性的路段選擇至少長(zhǎng) 50m寬4m （或最少一個(gè)車(chē)道）的路面作為試 驗(yàn)段。

4、根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，一般取落錘高度為 1.11.2m,落錘間距為10cm逐級(jí)調(diào) 整破碎參數(shù)對(duì)路面進(jìn)行破碎，目測(cè)破碎效果，當(dāng)碎石化后的路表呈鱗片狀時(shí)， 表明碎石化的效果能夠滿(mǎn)足規(guī)定的要求，記錄此時(shí)采用的破碎參數(shù)。3.2試坑為了確保路面被破碎成規(guī)定的尺寸， 在試驗(yàn)段內(nèi)隨機(jī)選取2個(gè)獨(dú)立的 位置分別開(kāi)挖1m2的試坑，試坑的選擇應(yīng)避開(kāi)有橫向接縫或工作縫的位置。 試坑應(yīng)開(kāi)挖至基層，以在全深度范圍內(nèi)檢查碎石化后的顆粒是否在規(guī)定的粒 徑范圍內(nèi)。如果破碎的混凝土路面粒徑?jīng)]有達(dá)到要求，那么設(shè)備控制參數(shù)必須進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，并相應(yīng)增加試驗(yàn)段，循環(huán)上一個(gè)過(guò)程，直至要求得到滿(mǎn) 足，并記錄符合要求的 MHB卒石化參數(shù)以備查，在正常碎

5、石化施工過(guò)程中， 應(yīng)根據(jù)路面實(shí)際狀況對(duì)破碎參數(shù)不斷做出微小的調(diào)整。當(dāng)需要對(duì)參數(shù)作出較大調(diào)整時(shí)，應(yīng)及時(shí)通知監(jiān)理工程師和現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員。3.3 MHB破碎一般情況下，MHBS先破碎路面兩側(cè)的行車(chē)道，然后破碎中部的行車(chē)道，即 破碎的順序?yàn)橛蓛蓚?cè)向中間逐步進(jìn)行。在破碎路肩時(shí)應(yīng)適當(dāng)降低錘頭高度， 減小落錘間距，即保證破碎效果， 又不至于破碎功較大而造成碎石化過(guò)度。兩幅破碎一般要保證10cm左右的搭接破碎寬度。機(jī)械施工過(guò)程中要靈活調(diào)整速度、落錘高度、頻率等，盡量達(dá)到破碎均勻，初始參數(shù)如表1。表1初步選定的設(shè)備控制參數(shù)范圍原水泥混凝土下臥層強(qiáng)度狀況項(xiàng)目強(qiáng)度較咼強(qiáng)度般強(qiáng)度較低水泥強(qiáng)度等級(jí)32.542.532.5

6、42.532.542.5下落咼度（m1.21.21.11.11.01.0錘跡間距812610812610812610(cm)3.4預(yù)裂要求在一些特殊路段，建議采用打裂等其它手段進(jìn)行混凝土路面的預(yù)裂， 以確保碎石化能夠達(dá)到預(yù)期的效果。預(yù)裂后，根據(jù)情況進(jìn)行試驗(yàn)段施工，重 新確定碎石化破碎的施工參數(shù)。3.5軟弱基層或路基的處理對(duì)于在碎石化施工過(guò)程中發(fā)現(xiàn)的部分軟弱基層或路基，應(yīng)對(duì)其進(jìn)行開(kāi)挖回填處理。首先對(duì)全線(xiàn)水泥路面進(jìn)行碎石化并采用Z型壓路機(jī)碾壓以后，再將存在軟弱基層的水泥板塊挖除，并對(duì)其下軟弱基層進(jìn)行開(kāi)挖， 開(kāi)挖后基層采用C15素砼回填至水泥板底面高程，然后再采用水穩(wěn)碎石回填至水泥板 頂面標(biāo)高，進(jìn)行

7、適當(dāng)?shù)臄備伜蛪簩?shí)，為保證壓實(shí)效果，最小控制尺寸不小于 車(chē)道寬和1.2m長(zhǎng)。3.6 凹處回填路面碎石化后表面小面積凹處在壓實(shí)前可以用密級(jí)配碎石回填，要求回填碎石最小粒徑為13.2mm且粒徑大于26.5mm的比例不應(yīng)小于70%3.7原有填縫料及外露鋼筋的清除在鋪筑之前，所有松散的填縫料、脹縫材料、切割移除暴露在外的加 強(qiáng)鋼筋或其它類(lèi)似物應(yīng)進(jìn)行清除，如需要，應(yīng)填充以級(jí)配碎石粒料。3.8破碎后的壓實(shí)要求壓實(shí)的作用主要是將破碎的路面的扁平顆粒進(jìn)一步的破碎，同時(shí)穩(wěn)固下層塊料，為新鋪筑的水穩(wěn)及瀝青面層提供一個(gè)平整的表面。破碎后的路面應(yīng)采用 Z型壓路機(jī)和單鋼輪振動(dòng)壓路機(jī)壓實(shí)， 碾壓遍數(shù) 建議12遍，壓路機(jī)進(jìn)行

8、速度不宜超過(guò) 5km/h，要求Z型壓路機(jī)的噸位在 16噸及16噸以上。在路面綜合強(qiáng)度過(guò)高或過(guò)低的路段應(yīng)避免過(guò)度壓實(shí)，以防造成表面粒徑過(guò)小或?qū)⑺槭瘜訅喝牖鶎印?.9乳化瀝青透層為使表面較松散的粒料有一定的結(jié)合力，同時(shí)具有一定的防水性能， 建議采用慢裂改性乳化瀝青做透層，用量宜控制在2.53kg/m2。乳化瀝青透層表面再撒布適量石屑后進(jìn)行光輪靜壓，石屑用量以不粘輪為標(biāo)準(zhǔn)。3.10破碎路段邊緣處理碎石化和非碎石化混凝土路面接縫應(yīng)考慮相應(yīng)的過(guò)渡措施，如在接縫處設(shè)置高性能聚酯布等。3.11雨水的防治。因雨水會(huì)嚴(yán)重影響破碎層及其下基層的承載能力， 加鋪好瀝青面層后，滯留的雨水會(huì)加速路基路面的損壞，因此，

9、對(duì)破碎層，應(yīng)充分做好防止雨水的工作， 如有破碎后不能馬上進(jìn)行碾壓攤鋪， 遇上雨水 天氣，要注意破碎層的遮蓋，同時(shí)要保證已安裝好的路面邊緣排水系統(tǒng)的正 常有效地工作。4 碎石化質(zhì)量控制施工質(zhì)量控制應(yīng)在碎石化大面積施工開(kāi)始前，施工過(guò)程中和施工過(guò)程 后分別加以控制，其一般過(guò)程如下：選擇具有代表性路段作為試驗(yàn)段，其長(zhǎng)度最小 50m在該試驗(yàn)段中安排不同 錘跡間距（2cm左右極差）的子區(qū)段，每段長(zhǎng)度不少于 50m其分界要標(biāo)記 清楚。根據(jù)選擇的設(shè)備控制參數(shù)，并根據(jù)破碎效果進(jìn)行調(diào)整。試驗(yàn)段施工結(jié)束后，對(duì)不同錘跡間距的子區(qū)段粒徑進(jìn)行檢測(cè)，選擇對(duì)應(yīng)的設(shè)備控制標(biāo)準(zhǔn)。檢測(cè)回彈彎沉（或回彈模量），驗(yàn)證其是否滿(mǎn)足變異性要

10、求。推薦采 用回彈模量指標(biāo)，測(cè)試的點(diǎn)位隨機(jī)確定，并應(yīng)不少于9個(gè)。如果不滿(mǎn)足，要增加試驗(yàn)段長(zhǎng)度并根據(jù)增加落錘高度或減小錘跡間距的方式調(diào)節(jié)，以使其破碎程度增加，變異性減小，直至達(dá)到前述質(zhì)量控制指標(biāo)要求。進(jìn)行大面積施工過(guò)程中，要注意單幅路面長(zhǎng)度破碎超過(guò) 1km時(shí)，在破 碎粒徑產(chǎn)生突變處挖試坑抽檢， 試驗(yàn)粒徑是否滿(mǎn)足要求，如果不滿(mǎn)足要作小 幅調(diào)整，在此過(guò)程中無(wú)需繼續(xù)檢測(cè)回彈模量指標(biāo)，而以試坑粒徑狀況與試驗(yàn)段有無(wú)顯著差別作為判斷是否合格的依據(jù)。對(duì)于下臥層強(qiáng)度差異較大的不同路段要作不同的設(shè)備參數(shù)調(diào)整，可在其中一段控制參數(shù)的基礎(chǔ)上，作小幅調(diào)整以滿(mǎn)足其它段的破碎要求。對(duì)粒徑的確認(rèn)應(yīng)通過(guò)開(kāi)挖試坑后用卷尺量結(jié)合目

11、測(cè)的方式進(jìn)行（試坑 面積為1m2深度要求達(dá)到基層）。試坑位置的選取應(yīng)具隨機(jī)性。試驗(yàn)段測(cè)試的內(nèi)容除顆粒粒徑外還有頂面的當(dāng)量回彈模量（或增加回彈彎沉測(cè)試），檢測(cè)要在乳化瀝青灑布之后，粒徑規(guī)格的試驗(yàn)子區(qū)段內(nèi)進(jìn)行。 以上測(cè)試的試驗(yàn)段測(cè)點(diǎn)數(shù)至少需要 9個(gè)。試驗(yàn)子區(qū)段安排過(guò)程中應(yīng)包含開(kāi)始破碎的前10m和結(jié)束破碎前5m指標(biāo)的檢測(cè)不能安排在這一區(qū)域進(jìn)行。5 碎石化施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)5.1路面碎石化后的粒徑范圍水泥混凝土板塊的厚度一般在 2026cm之間，破碎后頂面粒徑較小， 下部粒徑較大。從強(qiáng)度角度而言，碎石化后粒徑太小會(huì)使強(qiáng)度降低很多，這 時(shí)雖能減少反射裂縫可能，但也會(huì)帶來(lái)了原板塊強(qiáng)度的浪費(fèi)。所以碎石化后 顆

12、粒粒徑不宜過(guò)細(xì)，而較大也不利于反射裂縫的消除， 所以要對(duì)粒徑范圍作 出限制。參照國(guó)外資料和國(guó)內(nèi)研究成果， 路面碎石化后的粒徑是控制未來(lái)加鋪結(jié)構(gòu)不 出現(xiàn)早期反射裂縫的關(guān)鍵參數(shù)，作為控制碎石化工藝的關(guān)鍵指標(biāo)，應(yīng)滿(mǎn)足表2。表2碎石化后粒徑控制范圍厚度范圍板塊頂面上上部1/2厚度下部1/2厚度粒徑范圍（cm）< 7.5< 22.5< 37.55.2路面碎石化后頂面的當(dāng)量回彈模量水泥混凝土路面碎石化后頂面的當(dāng)量回彈模量是加鋪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本參數(shù)之一，一般情況下，對(duì)于直接加鋪瀝青混凝土的路面結(jié)構(gòu)，回彈模量平均值控制在150500MPa之間5.3 MHB碎石化施工質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及檢測(cè)頻率為滿(mǎn)足直接加鋪面層的技術(shù)要求，保障加鋪層施工質(zhì)量，MHB碎石化施工質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及檢測(cè)頻率如表 3。表3MHB卒石化施工質(zhì)量指標(biāo)與檢測(cè)頻率項(xiàng)次檢測(cè)內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)保證率檢查方法和頻率1頂面粒徑< 7.5cm75%直尺，20m處2上部粒徑< 22.5cm75%直尺，試驗(yàn)段50m處；正常施工不均勻時(shí)抽檢5%3下部粒徑< 37.5cm75%直尺，試驗(yàn)段50m處；正常施工不均勻時(shí)抽檢5%4頂面當(dāng)量回彈模量150500MPa75%承載板，試