水泥混凝土面板碎石化施工

一、路面碎石化的施工工艺及质量控制 1、MHB设备的一般施工工艺

使用MHB设备进行路面碎石化处理并加铺沥青路面结构的一般过程如下：

(1) 移除现有的罩面层； (2) 设置排水设施； (3) 特殊路段处理； (4) 构造物标记； (5) 设置测量控制点; (6) 交通管制;

(7) 修复软弱基层或路基; (8) 破碎水泥混凝土路面; (9) 废弃材料清除；

(10) 破碎后水泥混凝土路面碾压; (11) 与非破碎段接缝处治; (12) 透层或封层施工; (13) 摊铺热拌沥青混合料。

2、路面碎石化前的处理

(1)移除现存的沥青修补

路面碎石化施工前，应先移除所有将破碎的混凝土板块上存在的沥青表面修补材料,否则会影响碎石化质量。

（2）排水系统设置或修复

对任何路面而言,要获得良好的实用性能，完善的排水设施是必不可少的。本次结合项目特点，要求在碎石化前，先行挖除硬路肩原结构层至混凝土路面基层同一高度,以使水能从该区域排出。

存在下列问题时需要设置横向排水盲沟：凹形竖曲线、现有混凝土板块明显唧泥、平曲线超高段的低边及所有其他存在排水问题的区域。如果条件允许，至少应在路面碎石化施工前两周应使排水系统投入正常运行.

（3） 构造物的标记和保护

施工前，针对调查的结构物资料在现场做出明确标记，以确保这些构造物不会因施工造成损坏。

1）埋深在1m以上的构造物（或管线)不易因路面碎石化受到破坏，这种路段可以正常破碎；埋深在0.5-1m的构造物（或管线）可能因路面碎石化而受到一定影响，这种路段可以降低锤头高度进行轻度打裂；埋深不足0。5m的构造物（或管线）以及桥梁等，应禁止破碎，避让范围为结构物端线外侧3m以内的所有区域。

2）距路肩10m以外的建筑物不易因路面碎石化受到破坏，这种路段可以正常破碎；对于路肩外5-10m范围存在建筑物的路段，施工时应降低锤头高度对路面进行轻度打裂;对于路肩外5m以内存在建筑物的路段,应禁止破碎。

3）对于不同埋深的建筑物\\地下管线\\房屋等，应采用不同标志的红色油漆标注清楚，用以区别破碎，保证安全。 3、路面碎石化施工

（1）试验段与试坑

试验区主要用于设备参数调整，以达到规定的粒径和强度要求。

1）试验区。在路面碎石化施工正式开始之前,应根据路况调查资料，在有代

表性的路段选择至少50m、宽4m（或一个车道）的路面作为试验段。根据经验一般取落锤高度为1.1-1.2m,落锤间距为10cm,逐级调整破碎参数对路面进行破碎，目测破碎效果,当碎石化后的路表呈鳞片状时，表明碎石化的效果能满足规定要求，记录此时采用的破碎参数。

2）试坑。为了确保路面被破碎成规定的尺寸,在试验区内随机选取2个独立的位置开挖1。0m2的试坑，试坑的选择应避开有横向接缝或工作缝的位置。试坑应开挖至基层，以在全深度范围内检查碎石化后的颗粒是否在规定的粒径范围内。如果破碎的混凝土路面粒径没有达到要求，那么设备控制参数必须进行相应调整，并相应增加试验区,循环上一过程，直至要求得到满足，并记录符合要求的MHB碎石化参数备查.在正常碎石化施工过程中，应根据路面实际状况对破碎参数不断作出微小的调整。 （2）MHB破碎

根据破碎路面宽度和破碎机械宽度将路面分幅（2幅或4幅），按分幅宽度进行分幅破碎，先破碎两侧幅面，再破碎中间幅面.两幅破碎一般要保证10cm左右的搭接破碎宽度。在破碎路肩时应适当降低外侧锤头高度，减小落锤间距，既保证破碎效果，又不至于破碎功过大而造成碎石化过度。机械施工过程中要灵活调整行进速度、落锤高度、频率等，尽量达到破碎均匀，初始参数见表1。

（3）预裂要求

在一些少见的路段（如岩石基层或混凝土基层路段），应采用打裂等其他手段进行混凝土路面的预裂，确保碎石化后达到预期效果.预裂后，根据情况进行试验段施工，重新确定碎石化破碎的施工参数.

(4）原有填缝料及外露钢筋清除

在铺筑新面层以前所有松散的填缝料、胀缝材料、切割移除暴露的加强钢筋或其他类似物应进行清除，如需要，应填充以级配碎石粒料.

(5）Z行压路机振动压实

压实的主要作用是将破碎的路面表面的扁平颗粒进一步破碎,同时稳固下层块料，为新铺沥青面层提供一个平整的表面。破碎后的路面采用Z型压路机振动压实2-3遍，压路机压实速度不允许超过5km/h。

(6）凹处回填

Z型压路机压实后，测量顶面标高，检查平整度，局部凹陷处超过5cm时，采用级配碎石调平。

（7）光轮压路机振动碾压

调平后的碎石化路面采用光轮压路机振动压实3-4遍，压路机压实速度不允许超过5km/h。在路面综合强度过高或过低的路段应避免过度压实,以防造成表面粒径过小或将碎石化层压入基层.

（8)乳化沥青透层

为使表面较松散的粒料有一定的结合力，碎石化后,在面板顶部洒铺用慢裂乳化沥青做透层，用量控制在2.5~3kg/㎡。乳化沥青破乳后再撒布适量石屑后进行光轮压路机静压静压2遍,石屑用量以不粘轮为标准。

（9）破碎路段边缘处理

碎石化和非碎石化混凝土路面接缝应考虑相应的过渡措施，在接缝上铺设一层宽1。2m的聚酯玻纤布。以上工序完成后，8—12小时后方可进行面层摊铺工序的施工。

4、 路面碎石化的施工质量控制方法

(1)碎石化工艺试验段设备参数推荐

MHB作为一种施工机械，主要控制的指标是落锤高度和锤迹间距.这两项指标决定了冲击能量大小和分布密度,从而最终决定了破碎后结构层在整个厚度范围内的粒径分布特性以及其力学性质.推荐的试验段施工时的设备参数如表1。

表1 设备控制参数范围

原水泥混凝土下卧层强度状况 强度较高 水泥强度等级 下落高度（m) 锤迹间距(cm） 32。5 1。2 8～12 42。5 1.2 6～10 强度一般 32.5 1.1 8～12 42。5 1。1 6~10 32.5 1.0 8～12 强度较低 42。5 1.0 6~10 水泥混凝土板块下的基层、土基强度较高时可能造成碎石化困难,所以要对其强度作出定性评估。土质较好情况下的挖方,应属于下卧层强度较高类，土质一般的挖方和填方属于一般强度类，而路基填料土质较差或含水量可能相对较高的情况属于下卧层强度较低类。

需要指出的是，因原水泥混凝土路面状况差异较大，上述推荐的施工参数只供试验段调试设备运行参数时参考，具体施工设备运行参数需根据试验段得出的结果来调整。

（2)施工质量控制的一般过程

施工质量控制应在碎石化大面积施工开始前、施工过程中和施工后分别加以控制，其一般过程如下.

1）选择具有代表性的路段作为试验段，其长度最小100m，在该试验段中安排不同锤迹间距（2cm左右级差）的子区段，每段长度不少于50m，其分界要标记清楚。

2）根据表1，选择设备控制参数，并根据破碎效果进行调整。

3)试验段施工结束后，对不同锤迹间距的子区段粒径进行检测，选择对应的设备控制指标.

4)检测回弹弯沉（或回弹模量)，验证其是否满足变异性要求.推荐采用回弹模量指标，测试的点位随机选定，并应不少于9个。如果不满足，要增加试验段长度并根据增加落锤高度或减小锤迹间距的方式调节，以使其破碎程度增加，变异性减小，直至达到前述质量控制指标要求.

5）进行大面积施工过程中，要注意单幅路面长度破碎超过1km时，在破碎粒径发生突变处挖试坑抽检，验证粒径是否满足要求,如果不满足要作小幅调整，在此过程中无需继续检测回弹模量指标，而以试坑粒径状况于试验段有无显著差别作为判断十分合格的依据。

6）对于下卧层强度差异较大的不同路段要作不同的设备参数控制，可在其中一段控制参数较大的基础上,做小幅调整以满足其他段的破碎要求.

对粒径的确认应通过开挖试坑后用卷尺量结合目测的方式进行(试坑面积为1.0m2,深度要求达到基层）。试坑位置的选取应有随机性,可按前文提出的初步施工参数推荐值为基础进行调整来确定。

试验段测试的内容除颗粒粒径外还有顶面的当量回弹模量(或增加回弹弯沉测试），检测要在乳化沥青洒布后、粒径合格的试验子区段内进行。以上测试的试验段测点数目至少需要9个。

试验段子区段安排过程中应包含开始破碎的前10m和结束前5m，指标的检测不能安排在这一区域。

5、 路面碎石化施工中需特别注意的问题

根据路面碎石化工艺施工特点,施工质量方面需要注意的主要有: 1)排水设施的设置及施工过程中的防水、排水。

在进行破碎前应设置好排水设施.建议在路肩部位设置碎石盲沟，使破碎后的旧路面层、基层和路基处于较好的排水状态，为加铺层提供足够的支撑强度。

旧水泥混凝土板块在破碎后很容易受到雨水侵入，所以破碎完成后,加铺新路面结构前要做好防水工作。要求后续的摊铺工序在碎石化完成后尽快开始,如果不能及时摊铺，则应采取临时防水措施（如加盖塑料薄膜等）减少雨水侵入。

2）试验段施工及正式施工过程中对破碎情况的监控。

因为粒径与破碎层的强度特性直接相关，所以控制破碎粒径是施工工艺中的重要环节。在正式进行大面积施工前，应安排试验路段进行试破碎，详细了解破碎后的粒径破碎情况、强度及均匀性，找出能够破碎要求的MHB设备控制参数,指导全路段施工。

由于碎石化技术后路面强度的离散性，在试验路修筑过程中应对碎石化后的承载能力以及加铺沥青层后的弯沉值进行跟踪监测,动态设计。

进行大面积施工时,应密切关注混凝土板表面破碎状况.当某一施工路段表面粒径发生显著变化时，应通过开挖试坑的方法核查板体内部粒径分布情况，如不满足要求,应及时调整MHB设备控制参数,直至满足要求。

3）施工前后对基层、路基软弱部位的处治。

对于施工路段存在的基层、路基不稳定的情况,应在采取挖除现浇混凝土后再进行碎石化施工。这样可以提高路面基层稳定性，消除新加铺结构的安全隐患，为改造后路面长期使用性能提供保证。 二、MHB碎石化施工质量标准

1、路面碎石化后的粒径范围

水泥混凝土板破碎后顶面粒径较小,下部粒径较大。从强度角度而言，碎石化后粒径太小会使强度降低很多，这时虽然减少反射裂缝可能,但也带来了原板块强度的浪费。所以碎石化后颗粒粒径不宜过细，而较大也不利于反射裂缝的消除,所以要对粒径范围作出一定限制.

路面碎石化后的粒径是控制未来加铺结构不出现早期反射裂缝的关键参数，作为控制碎石化工艺的关键指标，应满足表2要求.若破碎后的块状超标，采用Z型压路机碾压粉碎密实，或者清除后采用密级配碎石替换。

表2 碎石化后粒径控制范围

厚度范围 粒径范围（cm） 板块顶面上 <7。5 上部1/2厚度 <22。5 下部1/2厚度 〈37。5 注：要求75%面积内的颗粒满足要求。

2、路面碎石化后顶面的当量回弹模量

水泥混凝土路面碎石化后顶面的当量回弹模量是根据前述新加铺结构设计方法进行设计的基本参数之一。根据试验段测试结果，一般情况下,回弹模量平均值宜大于260Mpa。 3、路面碎石化后的回弹弯沉

碎石化后回弹弯沉与回弹模量之间存在着联系，在将碎石化后板块及其下结构层视为同种材料构成的情况下，可以参照路面补强公式得到：

Ez =

1000pDm1m2

o式中：P——弯沉测定车的轮胎压力；

D—-与弯沉测定车双圆轮迹面积相等的承载板直径；

o—-原路面计算弯沉;

m1-—用标准轴载汽车在原路面上测得的弯沉值与用承载板在相同压强条件下所测得的回弹变形值之比，即轮板比，一般取1。1;

m2——原路面当量回弹模量扩大系数。

以上公式中当量回弹模量和计算弯沉成反比关系，在用标准测试方法测试的情况下，式中其他参数取值一定，所以计算弯沉的变异性应与当量回弹模量的变异性相同。但因弯沉测试点尺寸较小，受局部情况差异影响很大，路面碎石化后顶层的颗粒较为松散，粒径又存在一定随机性，所以实测数据往往偏差很大。因此回弹弯沉只能作为参考指标，其平均值对应的回弹模量可与实测回弹模量进行对照。

4、MHB碎石化施工质量标准及检测频率

表3 MHB碎石化施工质量检验指标与测试频度

项次 1 检查内容 顶面粒径 标准 〈7。5cm 保证率 75% 检查方法和频率 直尺，20m一处 直尺，试验段50m一处; 2 上部粒径 <22.5cm 75％ 正常施工不均匀时抽检5％ 直尺，试验段50m一处； 3 下部粒径 〈37。5cm 75% 正常施工不均匀时抽检5％ 顶面当量 4 回弹模量 5 6 7 平整度 纵断高程 横坡 〈2cm ±2cm ±0.5％ 75％ 75% 75％ >260Mpa 75％ 正常施工不均匀时抽检5% 3m直尺，200m两处 水准仪，200m一处 水准仪，200m一处 承载板,试验段50m一处； 为满足直接加铺面层的技术要求，保障加铺层施工质量，结合路面设计的规范要求，提出MHB碎石化施工质量标准及检测频率如表3 三、注意事项

1、旧水泥混凝土路面破碎应由高出向低处破碎,避免摊铺沥青混凝土后影响排水。

2、应严格控制公路路面中线高程和路拱坡度。 3、乳化沥青破乳后方可开放交通.