碎石化技术在公路养护的应用

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传统的处理方式存在较多问题，如需要投入的建设资金较多、保养时间较长、施工难度较大、影响车辆行驶安全、污染环境等，不仅影响经济效益，也影响了社会效益。采用碎石化技术能够有效解决以上问题。碎石化技术是通过专用的施工机械设备，对旧水泥混凝土路面进行碎石化处理，将其作为道路的下面层或者基层，然后将沥青混凝土面层摊铺在其上面，最终恢复路面性能。应用该技术，不仅能够维修水泥路面，而且可以对原路面材料进行再生利用。本文将结合工程实例，对碎石化技术在公路养护工程中的应用情况展开探讨，以供同行参考。

1碎石化技术的特点

根据水泥混凝土破碎工艺的不同，碎石化技术可以分为3种类型：冲击压实、打裂压稳、打碎压稳。与其他施工技术相比，碎石化技术具有如下特点：（1）目前，在处理反射裂缝问题方面，碎石化技术的效果最好，尽管采用其他方法也可以在一定程度上减轻反射裂缝，但均无法彻底解决反射裂缝。（2）采用碎石化技术，可以原位使用破碎的水泥混凝土路面，基本不会产生弃方，能够有效节省施工成本，并避免出现白色污染，可以取得较好的经济效益与社会效益。（3）通过对旧混凝土路面进行破碎与压实，可以形成高强度的材料层，进而有效提高路面结构强度。（4）施工效率高，无需封闭交通。

2工程概况

某公路路面为水泥混凝土路面，总里程为24km，双向四车道。经过多年使用后，路面出现了断板、断角、错台等多种病害。经综合考虑，决定采用碎石化技术来修复公路路面。选用多锤破碎机，垂直下落冲击、破碎、碾压旧水泥混凝土路面，然后依次加铺基层、沥青混凝土面层。

3碎石化技术施工要点

3.1施工前期准备

（1）编制交通管制与保通方案在正式施工之前，施工单位一定要办理交通管制手续，在施工现场合理布置警示标志，封闭交通。同时还需要编制科学的交通管制与保通方案，以满足施工要求和通车要求。（2）清理现有道路面板在对旧水泥混凝土路面进行碎石化处理之前，为避免影响破碎效果，施工单位需要彻底清除旧水泥混凝土路面中的松散材料。（3）调查、标记构造物在施工之前，为避免施工过程中破坏道路现有构造物，施工单位需要详细调查道路现有的构造物，并对其进行明确标记。（4）合理布设高程控制点施工单位需要在施工路段合理布设高程控制点，以便于在施工过程中监测路面的高程变化，从而科学指导施工。

3.2路面碎石化施工

3.2.1试验段与试坑取样

（1）试验段在进行碎石化施工之前，需要将施工中用到的碎石化设备准备齐全，在施工路段中选取长50m、宽40m的一段作为试验段。根据该公路现状，合理选择碎石化设备的控制参数，然后调整锤迹间距、落锤高度，对旧水泥混凝土路面进行破碎处理。施工单位需要认真观察破碎效果，如果经过碎石化处理的旧水泥混凝土路面呈鳞片状，说明已满足碎石化施工要求。碎石化设备的控制参数如表1所示。（2）试坑取样为保证旧混凝土路面破碎施工效果和破碎尺寸满足要求，需要进行试坑取样。在试坑取样过程中，应开挖至路面基层，在整个深度范围中详细检查碎石化颗粒粒径是否在规定粒径范围内，如果超出粒径范围，则应调整碎石化设备的控制参数，直至碎石化颗粒粒径满足施工要求。同时，施工单位还需要详细记录满足施工要求的碎石化设备锤迹间距与落锤高度。

3.2.2碎石化作业

应按照由外侧车道向内侧车道的顺序进行碎石化作业。中间车道若存在纵缝，也可以按照从中间到两边的顺序施工。碎石化处理原路面的过程中，将破碎宽度控制在0.2m左右，每一条车道破碎18~20遍。

3.2.3破碎效果检查

对旧水泥混凝土路面进行碎石化处理以后，材料粒径不得大于37.5cm。在改造路面结构的过程中，该碎化层用作路面基层或者粒料垫层。通过深入分析旧水泥混凝土路面改造后的回弹模量资料发现，与碎石化之前的顶面回弹模量E0相比，经过碎石化处理后回弹模量减小，说明碎石化处理能够有效提高顶面强度。回弹弯沉与回弹模量之间的关系非常密切，因此可以选用弯沉测定方法或者承载板试验方法，合理确定路面材料、路基土的回弹模量值。

3.2.4压实工艺

有效破碎碎石化层表面的扁平颗粒，可以提高下层块料的牢固性，方便沥青面层的摊铺。压实施工不得在潮湿条件下进行，尤其是在稳定性比较差的路段，以避免因过度压实导致碎石化层被压入基层。压实工艺的具体要求为：①选用胶轮压路机进行压实，压实遍数控制在1~3遍；②选用振动钢轮压路机，压实遍数以1~3遍为宜。

3.2.5自检

为确保沥青面层加铺施工质量，施工单位需要进行自检，即根据试验段的测试结果，同时结合路面设计的其他要求，确定碎石化施工质量的检测指标与检测频度，详见表2。

3.2.6路面功能层的加铺

在对路面功能层进行加铺之前，应在碎石化层上面铺洒适量的透层材料，透层油用量应控制在3.0~4.0kg/m2，以避免雨水渗透至碎石化层，然后采用光轮压路机碾压路面。在铺洒透层油以后，为保证透油层的黏结性与破碎层的强度均匀性，不得开放交通，最后加铺路面功能层。完成试验路段铺筑施工以后，施工单位需要认真检测施工质量，包括路面厚度、平整度、路面压实度、路面抗滑性能等，以保证沥青加铺层的使用性能。

3.2.7工程验收

根据相关施工规范文件，对本工程进行施工质量验收。

3.3试验路效果观测

完成试验路段施工之后，观测发现：对旧水泥混凝土路面进行碎石化处理后，路面的整体状况较好，未出现病害问题，路面平整，行车舒适度高。

3.4施工注意事项

碎石化施工过程中，需要注意以下事项：①在对旧水泥混凝土路面进行碎石化处理之前，需要采取有效措施对受损严重的路段进行修复处理；②如果面板厚度或者基层强度不符合施工要求，为保证碎石化效果，可以选用打裂等方法对旧水泥混凝土路面进行预裂处理；③在对路肩进行破碎的过程中，需要合理减小锤头高度与落锤间距；④从碎石化施工开始，直至沥青面层加铺施工之前，施工单位应选用洒水车或者人工方法，对破碎后表面进行适当洒水，以达到降尘的目的；⑤施工单位在铺筑沥青面层以前，一定要彻底清除施工现场的各种杂物。

3.5碎石化施工质量控制对策

使用碎石化施工技术，可以有效改善原有路面的使用状况。在碎石化施工过程中，需要根据公路工程的实际情况，采取有效的质量控制措施，严格规范施工操作行为。（1）在碎石化施工过程中，路面碎石化施工效果受到施工设备参数的影响。如果破碎粒径偏大，则后期施工中极易产生反射裂缝，同时还会降低行车舒适度；如果粒径过小，则路面的稳定性和水稳性会随之降低，常出现粉尘化现象。因此，施工单位应严格遵守施工要求与标准规范，先通过试验段合理确定施工参数，再根据实际破碎效果，合理调整施工设备的参数。（2）路面破碎质量的有效控制。由于路面外缘的侧向支撑不大，路面破碎过程中，可以避免板块因受到冲击作用而凸起，所以在破碎施工过程中需要遵循从外到内的施工顺序，破碎宽度比车道宽度略大。此外，还要从高到低进行路面破碎，形成路拱，以保证排水通畅。如果路基的强度比较低，为避免过度破碎路面，需要合理调整落锤间距与锤头高度。破碎施工结束后，若路面的平整度比较差，则需要选用二灰碎石或者级配碎石及时进行回填处理，并且派专人找平工作面，以提升碎石化施工效果。（3）为保证基层的稳定性，需要严格控制颗粒粒径。在进行碎石化施工之前，需要认真检测施工路段的干湿程度，如果原路面含有过多水分，则路面极易出现不均匀沉降等问题，也会对碎石化施工后工程的整体性造成一定影响。为方便后期施工中洒布透层材料与摊铺功能层，保证面层的稳定性，应选用较小粒径的顶面颗粒。此外，应严格控制破碎化后顶层的当量回弹模量，回弹模量的平均值应以150~500MPa为宜。

4结语

综上所述，在水泥混凝土路面养护维修施工中，采用碎石化技术，能够重复利用施工现场的材料，降低施工成本，施工操作更加方便，还能有效延长公路的使用寿命。本文结合实际工程，对碎石化技术在公路养护工程中的应用进行了详细分析，以期为类似工程施工提供参考。

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作者：葛琴 单位：山西省太原南郊公路管理段