碎石化施工技術(shù)在混凝土路面大修中的應(yīng)用

孔凡友

(廣西壯族自治區(qū)岑溪公路管理局，廣西 岑溪 543200)

0 引言

水泥混凝土路面具備諸多優(yōu)勢(shì)，因此在我國(guó)的應(yīng)用十分廣泛。但由于水泥混凝土路面在車輛荷載、雨水等因素的長(zhǎng)期作用下，容易導(dǎo)致路面裂縫、破碎等各種病害。當(dāng)路面出現(xiàn)的裂縫、破碎等病害嚴(yán)重到需重建路面時(shí)，碎石化技術(shù)是降低成本、綠色環(huán)保的主要重建技術(shù)方案之一。本文以水泥混凝土路面的維修工程為背景，從設(shè)備、原理以及應(yīng)用三個(gè)方面對(duì)碎石化施工技術(shù)在水泥混凝土路面大修中的應(yīng)用展開(kāi)了細(xì)致的分析探討，旨在提供一些理論參考。

1 背景工程概況

G324線K1288+100～K1311段原水泥混凝土路面大修工程，長(zhǎng)約22 km，對(duì)原水泥混凝土路面進(jìn)行了碎石化后的補(bǔ)強(qiáng)處理，具體方案為在對(duì)原路面進(jìn)行碎石化處理之后再在其上鋪設(shè)厚22～30 cm的級(jí)配碎石基層+1.5 cm熱瀝青封油層+厚6 cm瀝青混凝土層，為保證道路大修工程的施工進(jìn)度及質(zhì)量，擬采用碎石化施工技術(shù)對(duì)混凝土路面大修工程進(jìn)行施工。

2 碎石化施工技術(shù)的相關(guān)設(shè)備

為保證G324線K1288+100～K1311段原水泥混凝土路面大修工程的施工進(jìn)度，對(duì)所采用的施工機(jī)械設(shè)備的使用進(jìn)行了科學(xué)的論證，對(duì)項(xiàng)目主要使用的機(jī)械進(jìn)行了對(duì)比分析。首先對(duì)擬使用的碎石化設(shè)備根據(jù)破碎原理和施工機(jī)械的不同進(jìn)行了分析比較，包括多錘頭碎石化和共振碎石化兩種。共振碎石化破碎程度高，破碎后顆粒粒徑較小，導(dǎo)致板塊強(qiáng)度損失程度較大，需要加鋪的路面結(jié)構(gòu)要求更高，不夠經(jīng)濟(jì)；多錘頭碎石化由于其錘頭分散，對(duì)路面的沖擊力分布均勻，破碎后的水泥混凝土碎塊可直接作為新鋪路面結(jié)構(gòu)的基層或墊層，相對(duì)共振碎石化較經(jīng)濟(jì)。項(xiàng)目研究后決定采用多錘頭碎石化技術(shù)。多錘頭碎石化設(shè)備是利用提升的重錘自由落下對(duì)地面的沖擊力將水泥混凝土板破碎。該類設(shè)備一般具有16個(gè)重錘，分為兩排，分布在設(shè)備的尾部，中間錘12個(gè)，每個(gè)重454 kg，邊錘4個(gè)，每個(gè)重600 kg。破碎的有效工作寬度為45～400 cm，可調(diào)節(jié)寬度，可以一次對(duì)單個(gè)車道實(shí)施破碎。破碎效率一般一個(gè)臺(tái)班內(nèi)能完成的典型工作量為單個(gè)車道0.8～1.2 km。其次是對(duì)壓穩(wěn)設(shè)備的技術(shù)性能情況進(jìn)行了科學(xué)的分析比較，項(xiàng)目所使用的壓穩(wěn)設(shè)備擬采用Z型鋼輪壓路機(jī)，自重一般≥14 t。施工中采用振動(dòng)壓路機(jī)振動(dòng)壓實(shí)，目的是切斷多錘頭破碎后產(chǎn)生的表層扁平塊狀混凝土，使表層更趨于級(jí)配碎石結(jié)構(gòu)。

3 碎石化施工技術(shù)的應(yīng)用原理

3.1 碎石化施工技術(shù)應(yīng)用的基本條件

根據(jù)G324線K1288+100～K1311段原水泥混凝土路面不同路段的路面情況進(jìn)行碎石化施工技術(shù)的使用，通過(guò)項(xiàng)目技術(shù)人員的研究分析，決定對(duì)存在以下幾種情況的路段進(jìn)行碎石化施工：(1)在路面出現(xiàn)了大面積接縫缺陷，例如翻漿、錯(cuò)臺(tái)和角隅破壞等，已經(jīng)導(dǎo)致高于20%的接縫需要修補(bǔ)；(2)在路面上已經(jīng)有高于20%的工作長(zhǎng)度出現(xiàn)縱縫缺陷；(3)已經(jīng)超過(guò)有20%路面需要維修或者需要修補(bǔ)；(4)有超過(guò)25%的板開(kāi)裂或有超過(guò)10%的路面需要開(kāi)挖修補(bǔ)以達(dá)到結(jié)構(gòu)性要求；(5)正常養(yǎng)護(hù)措施無(wú)法滿足技術(shù)要求。

3.2 碎石化施工技術(shù)的技術(shù)原理

水泥混凝土路面大修工程所采用碎石化施工的技術(shù)原理是通過(guò)使用專業(yè)的混凝土破碎機(jī)械，將原有的舊水泥混凝土路面給以完全壓碎為細(xì)小的碎石塊，在此基礎(chǔ)上再進(jìn)一步使用壓路機(jī)械對(duì)破碎后的混凝土面板給以完全的整平處理，使其形成一個(gè)下粗上細(xì)的碎石化結(jié)構(gòu)，最后再在其上表面攤鋪一層瀝青的面層。

3.3 加鋪瀝青面層厚度的確定

通過(guò)對(duì)G324線K1288+100～K1311段原水泥混凝土路面的基本情況進(jìn)行取樣研究，其舊水泥混凝土路面碎石化后加鋪瀝青面層或水泥混凝土面層是可行的，瀝青面層處理主要有如下類型：碎石化后直接作為基層，加鋪瀝青面層；碎石化后作為中下基層，加鋪補(bǔ)強(qiáng)層后，再加鋪瀝青面層。加鋪瀝青面層的方法可以以我國(guó)的規(guī)范方法為基礎(chǔ)，結(jié)合考慮碎石化后舊路面頂回彈模量、所在地年地表最大溫差和年降雨量等確定。

4 碎石化施工技術(shù)在G324線中的應(yīng)用

4.1 施工準(zhǔn)備階段

在對(duì)水泥混凝土路面進(jìn)行大修之前首先應(yīng)做好碎石化施工技術(shù)的施工準(zhǔn)備工作。(1)在G324線K1288+100～K1311段水泥混凝土路面進(jìn)行調(diào)查，并且做好標(biāo)記，進(jìn)而保障其后期碎化作業(yè)對(duì)這些構(gòu)造物給以回避；(2)對(duì)舊路上存在的瀝青罩面層和部分瀝青表面修補(bǔ)材料移除，保證碎石化質(zhì)量；(3)設(shè)置或修復(fù)排水系統(tǒng)，保證排水暢通；(4)對(duì)基層軟弱等特殊路段進(jìn)行處理；(5)采取嚴(yán)格的交通管制，通過(guò)交通的控管保障施工的安全；(6)再者還需要進(jìn)行施工的放樣，依據(jù)設(shè)計(jì)圖紙放樣出施工的路中線、左幅中線以及右幅中線，并且給以標(biāo)記，標(biāo)記間距設(shè)置為12 m左右；(7)碎石化設(shè)備的準(zhǔn)備階段：多錘頭破碎機(jī)、Z型鋼輪壓路機(jī)、振動(dòng)鋼輪壓路機(jī)的數(shù)量根據(jù)工程的實(shí)際需求進(jìn)行確定。

4.2 施工試驗(yàn)

在G324線K1288+100～K1311段水泥混凝土路面進(jìn)行施工之前還需要根據(jù)路段施工的具體情況進(jìn)行施工的放樣，首先需要選擇具代表性路段進(jìn)行實(shí)際的破碎化實(shí)驗(yàn)。放樣實(shí)驗(yàn)路段的寬度需要為車道的全寬，其長(zhǎng)度應(yīng)控制在100 m左右。在整個(gè)破碎施工的過(guò)程中還需要對(duì)施工的效果進(jìn)行觀察，并且根據(jù)結(jié)果選擇適當(dāng)?shù)脑O(shè)備進(jìn)行進(jìn)一步的調(diào)整，保障實(shí)際破碎施工時(shí)的質(zhì)量。

4.3 路面破碎化施工階段

路面破碎化施工是碎石化施工技術(shù)中最為關(guān)鍵的一個(gè)施工階段，在施工中，通常情況下首先需要保障G324線K1288+100～K1311段水泥混凝土路面破碎寬度超過(guò)一車道，并且和相鄰的車道有15 cm左右的搭接。通過(guò)這樣的處理模式保障在鄰車道沒(méi)有破碎的情況下也可以進(jìn)行加鋪瀝青的作業(yè)，同時(shí)也不對(duì)沒(méi)有破碎的車道交通造成影響。具體的施工順序必須是從高處向低處進(jìn)行，并且嚴(yán)格按照破碎指標(biāo)推進(jìn)破碎作業(yè)。

4.4 原始凹處的回填及填料縫的處理

在對(duì)本路段水泥混凝土路面破碎作業(yè)完成之后就需要對(duì)原始凹處及填料縫進(jìn)行處理。首先需要清除一些路面上的松散填料物，特殊情況下還需要使用密級(jí)的碎石材料進(jìn)行填充。需要注意的是為了保障整體的施工效果，不能對(duì)已經(jīng)完成破碎施工后的路面再進(jìn)行整修處理。在壓實(shí)施工前需要對(duì)一些凹陷處進(jìn)行回填處理，并且在回填的過(guò)程中也給以壓實(shí)作業(yè)，一直到達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為止。

4.5 破碎混凝土路面的養(yǎng)護(hù)措施

破碎施工后的養(yǎng)護(hù)工作對(duì)于施工的整體質(zhì)量也有著很大程度的影響，因此應(yīng)根據(jù)路段所處位置的具體情況采取合理的養(yǎng)護(hù)措施使施工質(zhì)量得到保障。具體而言對(duì)于破碎后的道路必須禁止交通，如果是交叉路必須開(kāi)放交通，開(kāi)放的時(shí)間也不能超過(guò)一天。

4.6 加鋪層施工

考慮到天氣原因在舊路完成破碎施工之后，為了避免雨水的影響，需要在2 d內(nèi)完成加鋪?zhàn)鳂I(yè)。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，面對(duì)水泥混凝土路面的大修作業(yè)，碎石化施工技術(shù)是一種效果極佳的處理技術(shù)。在碎石化施工技術(shù)的應(yīng)用中主要使用的設(shè)備有多錘頭破碎機(jī)、Z型鋼輪壓路機(jī)、振動(dòng)鋼輪壓路機(jī)。其在施工原理上簡(jiǎn)言之就是先將原有的損壞水泥混凝土路面給以破碎整平，再加鋪一層新的瀝青混凝土層，目前在我國(guó)的加鋪混凝土層厚度上控制在12～18 cm左右。碎石化施工技術(shù)在水泥混凝土路面大修、施工準(zhǔn)備階段、施工試驗(yàn)、路面破碎化施工階段、原始凹處的回填及填料縫的處理、破碎混凝土路面的養(yǎng)護(hù)措施以及加鋪層施工階段均有諸多需要注意的點(diǎn)，希望通過(guò)文章的簡(jiǎn)要論述，可以給相關(guān)施工單位提供參考。