水泥混凝土路面碎石化改造技术及施工要点
摘要：简要介绍了水泥混凝土路面碎石化机理及其设备，并对碎石化改造的施工工艺进行介绍，认为对于破碎严重的水泥混凝土路面应使用碎石化后加铺沥青混凝土面层的工艺方法进行路面技术改造。
关键词：水泥路面；碎石化；改造技术；施工要求
所谓碎石化技术，就是将水泥混凝土路面破碎成最大粒径不超过37.5厘米混凝土块，用以限制新加铺的热拌沥青面层上出现反射裂缝，此技术将水泥混凝土板块破碎成“高强粒料基层”，然后在上加铺沥青面层。当旧水泥混凝土路面因大面积破坏而丧失整体承载能力，并且通过局部的挖除，压浆等处理方式已不能恢复其使用功能，或不能达到结构强度要求时，如果采用通常的直接加铺方式改造后路面会出现反射裂缝等问题，碎石化改造技术就是专门针对这一问题而开发出的一种快捷有效的路面改造技术。该方法是利用特殊的施工机械(如多锤头水泥混凝土路面破碎机)，将原有的旧水泥混凝土路面彻底打碎，完全消除原有路面存在的病害，释放面板下空洞的隐患，将打碎的水泥混凝土面板经压实后直接作为基层或底层基层，再加铺新的面层。破碎后的水泥路面粒径自上而下逐渐增大，上部小颗粒经压实后形成平整表面易于摊铺，下部颗粒之间形成嵌挤结构，有效强化路基。碎石化技术能有效防止“白改黑”后的反射裂缝，延长路面的使用寿命。
近几年衢州市的主要公路大部分都进行了“白”改“黑”，主要采用的技术是水泥混凝土路面碎石化改造技术，21省道龙葛线路面大修工程就是其中一条。21省道龙葛线原水泥路破损严重，路面破损率基本高达60%以上，并出现断板、错台、接缝损坏等现象，已严重影响了行车的安全和舒适性。根据衢州地区多条公路采用多锤头破碎改造路面的取得成功的实践经验，2008年8月开始对该段水泥路进行碎石化路面改造。该法利用多锤头水泥路面破碎机（MHB-15），在对局部破坏严重的基层进行处治后，将旧水泥混凝土板块破碎成较小的粒径（底部不超过37.5cm，中间不超过22.5cm，表面不超过7.5cm），碾压后作为新路面结构的基层，然后再加铺新的路面结构。21省道龙葛线是在碎石化后，洒透层油，再加铺8cm粗粒式沥青混凝土AC-25+7cm中粒式沥青混凝土AC-16。下面简略总结一下碎石化改造技术。
1.碎石化改造技术的特点
1.1碎石化技术将原水泥板块破碎成较小的粒径（最大不超过37.5cm），使得原有的水泥路面裂缝不再集中反射，而是均匀的扩散。因此碎石化技术是目前解决反射裂缝问题的有效办法之一。
1.2破碎并压实的混凝土路面是表面颗粒较小，为加铺沥青路面提供碎石基层，内部由破碎混凝土块组成的紧密结合，内部嵌挤的高密度材料层为沥青层加铺提供更高的结构强度。
1.3施工简便，改造周期短，综合造价低。
1.4就地再生，环保无污染，将破碎后的路面可直接作基层或底基层，再加铺新的面层，是旧水泥路面翻新改造的理想办法。
1.5将打碎的混凝土面板直接作为基层或底基层，再加铺新的面层，是旧水泥路面翻修改造的理想方法。此种碎石化技术最大的优点是不必把破损的水泥面板打碎搬走，节约了路基材料及运输成本，提高了工程进度，大大降低了工程的总费用。同时也解决了丢弃水泥碎块垃圾的环保问题。
2.碎石化技术采用的设备
2.1多锤头水泥路面破碎机
多锤头水泥路面破碎机（MHB-15）是美国引进的自行式破碎设备，设备后部平均配备两排成对锤头，这样在设备全宽范围内可以连续破碎，锤头的提升高度在油缸行程范围内可独立调节，该破碎机具备一次破碎4米车道的能力。破碎后水泥块的粒径可以通过控制重锤下落高度来实现。
2.2镐头机
由于采用重锤下落进行破碎产生的震动力较大，对周围建筑物及埋深在1米之内的构造物有一定的震动影响，因此在公路两侧有民房的位置、埋深在1米之内有构造物路段不适合采用多锤头破碎机进行破碎。而采用镐头机将水泥板块（3.75×5m2）表面进行打裂，为达到足够的碎裂，必须间隔50-60cm打一个破洞，使得整个水泥板块最大粒径在50cm以下。对于破损特别严重且路面下沉5cm以上的段落应采用镐头机将水泥板块凿除，采用5%水泥稳定碎石加铺至水泥路面顶面。
2.3压实设备
2.3.1Z型专用振动压路机
单钢轮压路机，自装配，自动力，携带Z型钢箍通过螺栓固定在振动钢轮表面，振动压路机的最小毛重不低于9吨，而且能进行振动压实。该压路机用于破碎混凝土后的补充破碎并压实其表面，同时为加铺面层提供平坦破碎后混凝土路面表面。通过加装Z型条纹的压路机，有以下两方面作用：（1）保证轮下颗粒不至于向外挤出；（2）对颗粒表面有更好的压碎效果，有利于表面平整。
2.3.2单钢轮振动压路机
在Z型压路机之后压实破碎后的混凝土表面，用单钢轮压路机使破碎后的路面平整，最小毛重不小于9吨，施工中应采用振动碾压。乳化沥青透层撒布石屑后的碾压工作同样采用单钢轮压路机进行碾压。
3.碎石化前的准备工作
3.1隐藏构造物的调查与标记
破碎前，结合设计图纸及业主单位提供的有关隐藏构造物，如：暗涵、底下管线等情况进行调查，以确定破碎是否会对这些构造物造成损坏。通常情况下构造物埋深在1米以下的不会由于破碎带来损坏，不满足以上条件的可以降低锤头高度对水泥路面进行破碎。
3.2破碎段落的确定
破碎前应与业主、监理办进行协商确定破碎的段落，尽可能减少多锤头破碎对公路两侧民房的影响，不能进行多锤头破碎段落采用镐头机进行破碎，段落的确定同样有利于施工计划的编排。
3.3与桥梁连接段的路面
与桥梁连接段应标明破碎的位置，根据实际情况，可以破碎到桥头搭板的后端，根据设计情况进行路面衔接的施工。
3.4交通管制
由于碎石化后的路面在没有摊铺完沥青混凝土面层之前不允许开放交通，所以对交通管制的要求比较严格，在条件允许时最好一次性全封闭施工段落；采用半幅封闭半幅通车的办法进行交通管制。
4.碎石化的工艺流程
4.1主要工艺流程图