碎石化施工工艺流程

水泥混凝土路面碎石化

施

工

工

艺

流

程

第一章工艺流程的编制依据及适用范围

一、编制依据

1、所需改造路段水泥混凝土路面现状

2、国内水泥混凝土路面碎石化项目的施工经验总结

二、适用范围

所需进行的水泥混凝土路面破碎施工

第二章多锤头破碎机（MHB）施工工艺流程

一、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、破碎水泥混凝土路面；

8、修复软弱基层或路基；

9、废弃材料清除；

10、破碎后水泥混凝土路面碾压1-2遍；

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。

二、路面碎石化前的处理

1、移除现存的沥青罩面和沥青修补

路面碎石化施工前，应先移除所有将要破碎的混凝土板块上存在的沥青罩面层和部分沥青表面修补材料，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。路面碎石化处理一般要求设置边沟以保证排水。如果没规定设置边沟，则应将路肩挖除至混凝土路面基层同一高度，以使水能从该区域排出。

在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，至少在路面碎石化施工前两周应使排水系统投入正常运行。

3、特殊路段的处理

在路面破碎之前应对出现严重病害的软弱路段进行一下修复处理：

(1)、清除混凝土路面；

(2)、开挖基层或路基至稳定层；

(3)、换填监理工程师认可的材料，顶面高程与破碎混凝土板底相同；

(4)、剩余的部分，除非有其他要求，应采用与HMA罩面底层相同的混合料回填。回填料应进行适当的摊铺和压实，最小控制尺寸应不小于全车道宽和 1.2m 长，以保证压实效果。

有条件的情况下，在破碎后的混凝土路面上可用密级配碎石粒料和HMA的铣刨料加铺一层，以增加总的覆盖层厚度。路基以上的基层、破碎混凝土层和覆盖层必须有足够的承载力便于HMA的摊铺施工。

4、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。

(4)、上跨构造物的净空。施工前需测量上构造物的净空，应尽量同时确保罩面后的净空和罩面的厚度。如果HMA罩面后的最终净空不足，应作以下考虑：

①、在满足疲劳验算的前提下减小罩面厚度；

②、在保证足够承载力的前提下铣刨桥下路面，降低至指定高程；

③、以上方法不能解决，则需清除构造物下原混凝土路面，并修复或新建基层至指定高程；

5、设置高程控制点

在有代表性路程设置高程控制点，以便在施工中监测高程的变化，指导罩面施工。

6、交通管制及分流

在碎石化施工之前制订交通管制及分流方案，满足通车及施工要求。

三、路面碎石化施工

一般情况下，MHB应先破碎路面两侧的车道，然后破碎中部的行车道。

碎石化应把75%的混凝土路面破碎成表面最大尺寸不超过7.5cm,中间22.5cm，底部不超过38cm的粒径。

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。

两幅破碎一般要保证10cm左右的搭接破碎宽度。

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。

1、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。

2、软弱基层或路基修复

对于在碎石化施工过程中发现的部分软弱基层或路基进行修复。

3、凹处回填

路面碎石化后表面凹处在10cm×10cm以上的应利用沥青混合料找平，以保证加铺沥青面层的平整度。

4、原有填缝料及外露钢筋清除

在铺筑HMA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、破碎后的压实要求

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型压路机和单钢轮压路机振动压实，压实遍数1～2遍，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。

6、乳化沥青透层

为使表面较松散的粒料有一定的结合力，建议使用慢裂乳化沥青做透层，用量控制在2.5～3kg/㎡。乳化沥青透层表面再散布适量石屑后进行光轮静压，石屑用量以不粘轮为标准。

7、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，如在接缝上设置格栅等。

四、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。

根据经验，推荐的试验段施工时的设备参数如表-2：

初步选定的设备控制参数范围表-2

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-2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。

(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㎡,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。

五、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，找出能够满足破碎要求的MHB设备控制参数，指导全路段施工。

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。

根据国外的经验，对于施工路段存在的基层、路基不稳定的情况，应在采取换填等处治措施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。从工艺总体上看，虽然换填工序要占用较多的时间，但是这种时间耗费是必需的。

以上三个问题在碎石化过程中应特别注意，把握好这些关键环节是保证碎石化质量的重要手段。

六、碎石化施工质量标准

水泥混凝土板块的厚度一般在20～30cm之间，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。

参照国外资料和国内研究成果，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-3要求。

碎石化后粒径控制范围表-3

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