碎石化改造旧水泥路面

                            碎石化工艺

碎石化起初是为了方便清除水泥混凝土路面和分离路面中的钢筋而进行的。热拌沥青（hma）罩面的水泥混凝土路面破碎项目是1986年在美国纽约完成的，截至2001年，美国有35个州使用了此技术，项目数量300多个，使用里程达900多公里，1280万平方米，而且美国沥青协会及部分州将该技术列入规范。

二碎石化改造技术的概念

所谓碎石化技术，就是将水泥混凝土路面破碎成一般小于38厘米混凝土块，用以限制新铺的热拌沥青（hma）罩面上出现反射裂缝，并产生一个用与hma罩面的均匀基层。

三． 碎石化改造技术的几大特点；

（1）碎石化技术是目前解决反射裂缝问题的有效办法

（2）破碎并压实的混凝土路面是由破碎混凝土块组成的紧密结合,内部嵌挤.高密度的材料层为沥青罩面提供更高的结构强度。

（3）施工简便，改造周期短，综合造价底。

（4）就地再生，环保无污染，可将破碎后的路面可直接作基层或底基层，在加铺新的面层，是旧水泥路面翻新改造的理想办法。

（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。

（6）对交通通行影响较小，在施工期间不需全部封闭交通。

四、 施工方案编制依据及范围

1．编制依据

（1）所需改造路段水泥混凝土路面破坏现状

（2）美国有关水泥混凝土路面碎石化的技术资料

（3）交通部现行的规范及标准

（4）国内水泥混凝土路面碎石化项目的实施经验总结

五． 概述

碎石化是指针对旧水泥混凝土路面大面积破坏已丧失了整体承载能力，并且通过局部的挖除、压浆等处治方式已不能恢复其使用功能，或已不能达到结构强度要求的情况下，为了解决通常情况下的加铺方式存在反射裂缝等问题，而对旧水泥混凝土板块采用的一种处理方法。该法一般是利用特殊的施工机械（如多锤头水泥路面破碎机），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，基层或底基层，然后再加铺新的路面结构。

山东省公路局研究员王松根副局长在《山东公路养护技术应用与研究》一书中详细阐述了碎石化技术的特点和应用。下面简略总结一下碎石化改造施工方案。

六． 碎石化技术采用的设备

1、多锤头水泥路面破碎机

多锤头水泥路面破碎机是山东公路机械厂生产的自行式破碎设备，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。

2专用振动压路机

山东公路机械厂生产的yz18a Z形轮振动压路机携带专门加工的钢箍通过螺栓固定在振动钢轮表面。它用于破碎水泥混凝土路面后的表层补充破碎。

七． 碎石化前的准备工作

1、清除存在的沥青面层 在碎石化前，应清除水泥混凝土路面上的沥青修复材料，因为这些材料的存在会影响到破碎的效果。

2、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，构造物埋深在1米以下的不会由于破碎带来的损坏，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，或采用监理工程师认为可行的其它方案。

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，或根据路面设计线的高程破碎到监理指定位置。未破碎的路面应铣刨到可以摊铺同样厚度沥青罩面的程度。

4、交通管制 由于碎石化后的路面在没有滩铺完沥青混凝土面层之前原则上不允许开放交通，所以对交通管制的要求比较严格，建议在条件允许时一次性全封闭施工段落；若条件不允许，应至少实行半封闭施工。

5、其它要求 任何与施工期间维持交通无关的路面加宽或路肩修复，也应在施工之前修复到混凝土路面的高程  

八破碎试验路段

在认可水泥路面破碎机破碎程序之前，承包商应完成实验路段并经监理工程师认可。试验路段应为监理工程师在工程项目范围内确定的位置，尺寸为车道全宽，长度为100-200米。承包商应记录不同的破碎情况相对应的水泥路面破碎机设置如锤头高度和地面行使速度等。 为确保路面被破碎成规定的尺寸，根据监理的指令、承包商应开挖试坑。试坑不能选择在有横向接缝或工作缝的位置，路面破碎粒径应在全深度内检测，试坑应用密级配碎料回填并压实至要求。通过实验段破碎，符合要求的破碎设置应记录备查。试验路段确定的破碎机程序将用于本工程。承包商应不断地监控破碎操作并应该在施工过程中不断地进行调整以确保结果满足要求（成渝高速龙泉段施工现场）

九． 碎石化施工控制和要求

1、路面破碎要求

碎石化要把75%的混凝土路面破碎成表面尺寸不超过7.5cm，中间不超过22.5cm，底部不超过37.5cm的粒径。

2、清除原有填缝料 在铺筑沥青表面前所有松散的填缝料、涨缝材料或其他类似物应进行清除。

3、凹处回填 不应修整破碎后混凝土路面或试图平整路面以提高线形，这样将破坏混凝土路面碎石化以后的效果。在压实前发现的5cm的凹地应用密级配碎石料回填并压实到要求。破碎时从混凝土路面的高处向低处破碎，以避免摊铺沥青混凝土后影响排水。

4．与相邻车道的连接 破碎一个车道的过程中实际破碎宽度应超过一个车道，与相邻车道搭接一部分，宽度至少是15cm。

多锤头破碎机可租可售，共振式破碎机合作施工。

碎石化专业施工队伍：17653483728

德州宇航公路工程机械设备有限公司专用水泥路面共振破碎机

           专用共振破碎机

路面共振破碎机是一种新型路面破碎机械，用于旧水泥路面破碎。动力采用康明斯大功率柴油发动机，驱动与振动采用闭式液压系统，液压泵、马达等关键元器件采用国际知名品牌产品。具有动力强劲，工作可靠等优点。

本机采用共振技术，调节振动锤头的振动频率接近水泥路面的固有频率，激发锤头下水泥路面局部范围产生共振，使路面内部颗粒间的内摩擦阻力迅速减小而崩溃，轻而易举的将水泥路面击碎。工作锤头上装有专用传感器，感应路面的振动反馈，由电脑自动调节振动频率，从而控制被击碎颗粒大小和破碎深度。

由于采用共振技术，使振动锤头的振动频率接近水泥路面的固有频率，激发共振，轻而易举的将水泥路面击碎。工作锤头上装有专用传感器，感应路面的振动反馈，由电脑自动调节振动频率，并引发水泥路面锤头下局部范围产生共振，使路面内部颗粒间的内磨擦阻力迅速减小而崩溃。同时还可以控制被击碎的颗粒大小和破碎影响深度。主要特点：

●采用高振频、低振幅，破碎效率高，破碎深度大。

●破碎后的碎石尺寸理想均匀，粒度上部较小，下部较大，碎石纹路规则排列（如下图）。

●可使钢筋混凝土中的钢筋完全与混凝土剥离。

●不损坏路基，不损坏地下设施、不损伤周围建筑物。

●不丢弃原道路材料，将原道路材料再生利用。

●振动影响范围小，施工适应性大，能对市政、机场、港口和重要设施附近的公路进行施工。

●采用小振幅，所以施工时产生的噪声小，对环境污染小。 　 共振破碎是将原先的混凝土路面破碎成均匀的小块，同时不破坏路基，使原先刚性的路面变成柔性的路基，经过简单碾压后即可直接铺沥青。这种方法工程量少，不需运走并处理大量废料，工期也很短，而效果却很好，因此得到了广泛应用。

而共振破碎工艺的核心是共振破碎机，与普通的液压破碎锤相比，其破碎锤头以高频低幅的方式击碎混凝土，振动频率接近混凝土的固有频率，激发混凝土局部范围产生共振，使内部颗粒间的内摩擦阻力迅速减小而崩溃，轻而易举的将混凝土表面击碎。而混凝土内部会产生斜向裂纹，并扩展到边界。由于冲击力较小，裂纹只扩展到边界，因此不会损害路基。共振破碎机自80年代在美国出现以来，经过不断改进和发展，目前已得到广泛应用，其破碎厚度已经达到66厘米。不过呢，即使在美国，现在也只有几十台设备，是非常小众的产品。

碎石化专业施工队伍：德州宇航公路工程机械设备有限公司

多锤头破碎机可租可售，共振式破碎机合作施工。

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                  打裂压稳工艺

水泥混凝土路面打裂压稳技术是利用美国技术，使用门式破碎机将旧水泥混凝土路面每隔40-60㎝打裂,经压实后在上面摊铺沥青混凝土面层,该技术可以延缓水泥路面反射裂缝的出现,并能充分利用原路面的强度,根据交通量和公路等级的不同,铺筑不同厚度的沥青混凝土面层。该技术具有破碎颗粒大，生产效率高，施工速度快.节约路面改造费用及环境保护的特点。同时也可通过调试门板式破碎机落锤的高度，进一步破碎水泥混凝土路面，达到彻底清除路面的要求

二． 设备 （1） 破裂设备                            。 破裂设备为PSB160型破碎机装配有宽度为2.5米的板式冲击锤,锤头重5吨,具备足够的能量使混凝土路面产生全深度的开裂。

（2）稳压设备

稳压设备为LY26吨的轮胎式胶轮压路机。低于26吨时，应增加压实遍数，以达到规定要求。

三． 施工流程及要求

(1) 施工准备

施工前,应对施工路段的桥涵.给排水管道.暗沟.通讯电缆等查清并标实。施工前清除原有的填缝料.沥青罩面。在施工路段应设置隔离和安全警示标志。

（2）破裂要求                         。

破裂效果应使75%以上的路面不规则开裂相邻裂缝围成的面积为0.4-0.6平方米。 冲击强度有锤头高度和锤头间距确定，锤头间距一般不大于60 CM.。为避免过度破坏，破裂时不应使路面板产生过大位移，并不应使混凝土板由于破裂产生大量的碎屑。            。                                           （3）破裂尺寸的检查

由于裂缝极为细小，破裂前需在前方路面一定范围内均匀洒水到可以看见自由水的程度，然后破裂施工，应可以看到开裂痕迹并伴有气泡。在路面的水自由消失后，应可看见清晰的裂缝痕迹，并由此鉴别开裂的程度是否满足要求。

（4）稳压施工

在确定破裂程序满足要求后，应确定压稳程序，一般压稳遍数为3-5遍。控制标准为：在按确定程序施工的试验路段，每25米取一点，在破裂完成后对这些点进行水准测量，并在每压稳1遍时测量每点的沉降量变化，如果每次压稳后*大沉降变化量小于5mm，则认为压稳施工达到要求。                       。                            （5）清扫

在混凝土路面破裂后，应清除破碎的混凝土尘土和外来物。

（6）挖补

如果原有混凝土路面局部在施工中发现已不稳定或暴露出了软弱或损坏基层，应清除不稳定路面板和软弱基层，并全深度用适宜材料填充压实。

（7）钢筋混凝土路面的破裂和压实

钢筋混凝土路面的破裂压稳采用相同的设备和程序。但路面的破裂程度应达到使80%的破碎板的尺寸小于50cm，且*大不超过60cm。

（8）清缝和封缝

在洒布粘层油前，应清除接缝中的松散料。如果接缝宽度较大应采用许可的封缝料进行封缝。

（9）撒布粘层油

在沥青面层施工以前在混凝土路面表面撒布沥青粘层油，数量为0.2-0.5L/㎡。如有必要，可以改变材料类型和撒布量以保证混凝土路面和沥青面层的结合。

四、 打裂压稳作用机理：

利用PSB160门式破碎机的破碎锤反复升降，将巨大的冲击力作用于路面。其门板式破碎锤可以通过调节提升高度来得到不同的冲击力。由于水泥混凝土路面是脆性材料，在破碎锤冲击力的作用下，水泥混凝土板块发生断裂，通过调整行驶速度来控制锤头间距以得到符合设计要求的破碎板块。在确定打裂程序满足设计要求后应采用LY26T轮胎式压路机对破裂板块进行压稳，脱空的板块由于支撑较弱而向下发生位移，与基层密贴在一起成为更加稳固的支撑。从而解决了水泥路面反射裂缝的出现。

五、 打裂压稳处理效果及适用范围

打裂压稳处理旧水泥路面根据路面病害的不同一般分为三种类型：

1、 破裂稳固处理方式

适用条件：原水泥混凝土路面板脱空及板块松动明显，出现普遍的横向、纵向或斜向裂缝，唧泥、错台等病害，有明显的不均匀沉降，原路基密度不足；路基较为稳定，没有大量的水渗入，只有一部分板块碎裂严重，并出现沉降。

处理方式：破碎锤的高度选择中间偏上，锤头间距在30-50CM，裂缝宽度不大于2mm。板块出现的裂缝要贯穿旧板，处于相互嵌锁状态。压稳遍数为3-5遍，每次压稳后*大沉降量小于5mm。

2、 纹裂稳固处理方式

适用条件：旧板下的支撑体较为稳固，基层的回弹模量超过800Mpa，旧板的断板率不大于5%。

处理方式：破碎锤的高度选择中间偏上，锤头间距在40-60CM，破碎裂缝宽度1-2mm左右。裂缝的辨认需洒水辨认。压稳遍数为3-5遍，每次压稳后*大沉降量小于5mm。

3、 旧板破碎处理方式

适用条件：破碎严重的板块，原路面已不能作为独立的支撑层，基层病害严重，已不能达到结构强度的要求。

处理方式：破碎锤的高度选择*高，锤头间距在20-25CM，对原水泥板完全破碎，使其达到“碎石化”的工艺要求，形成10-15cm的块度，使其嵌入基层，经压稳后形成新的路面结构，作为新的基层使用。

注意问题：原路基渗水严重已经出现弹簧现象的地段，应将原路基挖出换填处理。

六、 打裂压稳质量控制标准

1、 沉降量：先测量打裂压稳前的标高，并作好标注，打裂后在对应测点测量标高，作好纪录，压稳时每压稳一遍测量一次，当*后两遍的平均沉降量不超过5mm时为压稳合格。一般情况下为三至五遍。应以试验段所确定的压稳遍数为准。

2、 打裂的块度

在沉降稳定的情况下，大部分块度应在30-50cm范围内，裂缝宽度宜在3mm以下，由于裂缝极为细小，破裂前需在前方路面一定范围内均匀洒水到可以看见自由水的程度，然后破裂施工，应可以看到开裂痕迹并伴有气泡。在路面的水自由消失后，应可看见清晰的裂缝痕迹，并由此鉴别开裂的程度是否满足要求。相邻破裂板块凹凸差不大于5mm。

七、 施工方法

1、 打裂：施工前应做试验段，以不同的破碎锤提升高度和破碎锤锤头间距两个工艺参数来进行试验施工。直到找到符合设计要求的施工方法。

2、 压稳：压稳板块的目的是为了全板的各点均能与基层接触，从而提高承载力，检测沉降量来判断确定压稳程序，一般压稳遍数为3-5遍。控制标准为：在按确定程序施工的试验路段，每25米取一点，在破裂完成后对这些点进行水准测量，并在每压稳1遍时测量每点的沉降量变化，如果每次压稳后*大沉降变化量小于5mm，则认为压稳施工达到要求。

3、 避免对沿途设施的影响

（1） 对右半幅路面的影响：采用震动波垂直检测仪（PPV检测仪）进行检测。检测值PPV值小于30MM/S。

（2） 桥涵的影响：必须采取相关避让措施。

（3） 距离冲击物10米以外是安全范围，在结构物5-10米范围内原则上不准打裂施工，防止对结构物造成损害。埋深小于2米的结构物处不能打裂施工。

4、 施工中的交通问题

打裂压稳的一个重要特点就是在施工时不中断交通，打裂压稳后尚未摊铺的车道仍可以用于交通。

八、 打裂压稳工艺各项检测指标的方法与要求：

1、 打裂块度：通过尺量、人工描绘等方式，抽检总板块数的2%。

2、 沉降量：每25米检测一个点，计算时取其算术平均值，不应大于5mm。

3、 弯沉：采用5.4米贝克曼梁。

4、 采用现场回弹模量测试方法，所测得的模量一般处于300-800Mpa之间，小于300Mpa的路段应认真分析原因。

九、 打裂压稳工艺改造旧水泥路面检测项目如下表：打裂压稳工艺性能参数工作遍数锤头间距 破碎度沉降量弯沉值PSB160门式破碎机  一遍20-60mm符合要求 实测纪录YL26T 胶轮压路机 3-5遍 符合要求小于5mm实测纪录

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