旧水泥混凝土路面碎石化技术应用

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         一、碎石化技术概述

        1.碎石化概念：

         碎石化技术起源于20世纪80年代的美国，由于破碎后其颗粒粒径小，力学模式更趋向于级配碎石，故称为碎石化。水泥混凝土路面碎石化是一种旧水泥混凝土路面破碎处治技术，是对旧水泥混凝土路面大修或改造的重要手段。

旧水泥混凝土路面破碎处治技术有：打裂压稳、打碎压稳和碎石化。

实施碎石化的主要设备有MHB类设备和共振式设备。但是由于共振式设备破碎程度较高，破碎后颗粒粒径更小，因而板块强度损失失也较大，需要加铺的路面结构要求更高，不够经济，因此MHB逐步成为主要的设备。

        2.常用的破碎设备:

        (1) 冲击压实机械

         冲击压实机械是冲击压实技术的主要施工机械。冲击压实技术具有运行速度快，施工工序少、工期短、成本低，应用范围广等特点，能够提高路基强度、稳定性和均匀性，防止不均匀沉陷而造成的路面破坏。但是经破碎后实测回弹模量的均匀性与路面稳定性差。

五角形蓝派冲击压实机                

三角形蓝派冲击压实机

         (2)打裂压稳和打碎压稳设备

         打裂压稳（Break and Seat）和打碎压稳（Crack and Seat）设备是国外常用的水泥混凝土板块破碎设备，也都是通过重力势能工作，一般是门架式设备，通过钢梁的下落达到破碎的目的。该技术可以延缓加铺沥青混凝土面层反射裂缝的出现并充分利用原路面 的强度。

Badg门架式破碎机

         (3)共振（单锤头）破碎机械

        共振式破碎机利用振动梁带动工作锤头振动，锤头与路面接触。通过调节锤头的振动频率，使其接近水泥面板的固有频率，激发其共振，将水泥混凝土面板击碎。

  RB500型共振式破碎机         

  共振式破碎机施工

         (4)多锤头碎石化（MHB）机械设备

        MHB（Multiple-Head Breaker）是一种多锤头破碎设备，利用设备所带多个重锤的重力下落对水泥混凝土路面板进行锤击破碎，并配合有“Z”字花纹碾压轮的震动压实机对破碎后路面震动压实。

 多锤头破碎机              

 “Z”形压路机

           二、碎石化技术的主要优势

          (1)  碎石化后，可以直接做为新路面结构的基层或底基层。如果旧水泥混凝土路面破碎后具有较高的强度，能够满足承载力的要求，可以直接做为路面基层直接加铺路面层。

       （2）碎石化技术比传统技术可以减少直接成本10～20%，可以减少间接成本50～80%，减少综合成本30～50%。

        (3) 施工简便不必全封闭交通，改造周期短，综合造价低，可延长路面使用寿命10年以上。施工时，对路面标高影响小，对当地群众不会带来不便。

        (4) 可就地再生，环保无污染。有效利用了原有水泥混凝土路面，避免因清除旧混凝土路面板而造成的环境污染。噪声污染小，多锤头混凝土破碎机在破碎过程中冲击振动和噪声较小，一般不会对附近居民产生太大影响。是旧水泥混凝土路面翻新改造的理想办法；

         三、多锤头碎石化（MHB）碎石化适用条件

        1.MHB碎石化的基本适用条件

        （1）水泥混凝土路面有大量病害：错台、翻浆和角隅破坏等达到总 接缝长度的20%以上；

       （2）板块出现开裂、断板或下沉，需要修补的面积达到路面总面积 的20%～70%；

       （3）水泥混凝土路面基层及面层厚度超过33cm；

       （4）20%的路面面板已被修补或需要被修补；

       （5）混凝土路面断板率介于20%-45%；

       2.不适宜用MHB碎石化的情况:

      （1） 旧路改建中遇到的挡墙、桥梁和涵洞等的承载力不足以承受再生设备荷载需加固的路段；

      （2）公路近旁有敏感建筑物或设备（安全距离小于5m）不能经受再生设备引起的地面振动路段；

     （3） 路面以上受净空限制，不容许加铺新路面的路段。

       四、碎石化技术注意问题：

       1.碎石化技术注意问题

       （1）水泥混凝土路面破损程度决定了其碎石化施工的料径控制和工艺要求。对于损坏严重的水泥混凝土路面，必须判断其基层状态。一般情况下，基层破坏程度越高，破碎后粒径越小。

       （2）水泥混凝土路面基层的破损程度是判断严重病害路面是否可用碎石化工艺的重要标准；当基层严重破坏时，碎石化后将导致模量降低，沥青面层容易疲劳损坏。

        （3）排水设施是碎石化的必需辅助工程。完善的排水设施是防止碎石化后沥青加铺层再次发生水损坏的重要措施。

         2.在整个破碎施工过程中，需要注意以下问题：

        （1）由于路面两侧缺乏侧向约束，容易破碎。一般情况下，应先破碎路面两侧的车道，然后破碎中部的行车道；

       （2）破碎时最好是从混凝土路面的高处向低处破碎，以避免摊铺沥青混凝士后影响排水；

       （3）一个车道的实际破碎宽度应超过车道本身，与相邻车道搭接15 cm以上。

       （4）进行路肩破碎时，应适当降低锤头高度，减小落锤间距，既保证破碎效果，又不至于因破碎功过大而使破碎过度；

      （5）不得对破碎后混凝土路面进行修整以提高路面平整度或改善线形，以免破坏混凝土路面碎石化效果。对5 cm以上的低洼处应用密级配碎石粒料回填压实后再进行全面压实。         

五、碎石化前路面状况调查

撰稿人：吴明亮

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