水泥混凝土路面碎石化施工方法

水泥混凝土路面碎石化技术及

施工方案

一、 碎石化改造技术的起源

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。第一个热拌沥青罩面的水泥混凝土路面破碎工程是1986年在美国纽约完成的，早在2001年，美国就已有35个州使用此技术，完成工程数量400多个，使用里程1600公里，而且美国沥青协会及部分州区将该技术列入规范。

二、碎石化改造技术的概念

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。

三、碎石化改造技术的几大特点：

1、碎石化技术是目前解决路面改造后出现反射裂缝问题的最有效方法。

2、破碎后并经压实的混凝土路面，形成内部嵌挤、紧密结合、高密度的材料层，从而为沥青罩面提供更高结构强度的基层或底基层。

3、施工简便，改造周期短，综合造价低。

4、就地再生，环保无污染，可将破碎后的路面直接做为基层或底基层，再加铺新的面层，是旧水泥混凝土路面翻新改造的最理想方法。

5、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运走，节约了路基材料及运输成本，加快了施工进度，大大降低了工程费用。同时也解决了丢弃水泥碎块垃圾的环保问题。

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。

碎石化改进水泥混凝土路面施工方案

1. 简介

碎石化是一种在水泥混凝土路面铺设中使用碎石的技术。与传统的水泥混凝土路面相比，碎石化可以提高路面的抗裂性和抗压性能，降低路面噪音和污染，延长路面使用寿命。本文介绍的是一种碎石化改进水泥混凝土路面施工方案。

2. 施工流程

施工流程包括以下步骤：

2.1 基层清理

将原有路面清理干净，去除表面松散物和沥青混合物。然后在基层表面喷涂一层底漆，提高路面与基层之间的附着力。

2.2 中层处理

在基层表面平整后，铺设一层碎石，碎石的级配应符合设计要求，厚度应为30cm。然后将碎石压实，使其密实和牢固。这一步的作用是增加路面的承载能力和抗裂性能。

2.3 面层施工

在中层处理完成后，进行水泥混凝土面层的浇筑和铺设。面层的厚度应为20cm，水泥的强度等级不得小于C30。施工完成后，对路面进行养护，确保其质量和使用寿命。

3. 使用效果

经过实践证明，采用碎石化改进水泥混凝土路面施工方案后，路面的抗裂性和抗压性能得到了显著提高，车辆行驶时的噪音和颠簸也明显降低。此外，碎石化还可以有效减少路面污染，延长路面使用寿命。

4. 结论

采用碎石化改进水泥混凝土路面施工方案，可以大幅提高路面的性能和质量，减少环境污染，降低维护成本。建议在实际路面施工中推广应用。

水泥混凝土路面碎石化施工工艺

将旧水泥混凝路面破碎成一定尺寸要求的混凝土块，表面最大粒径尺寸不超过7.5厘米，中部粒径尺寸不超过22.5厘米，下部粒径尺寸不超过期37.5厘米。破碎后的水泥混凝土路面粒径自上而下，逐渐增大。因表面小粒径的混凝土块，经压实后形成平整，易于摊铺。下部大粒径混凝土块之间形成嵌挤结构。通过破碎及压实后混凝土路面易形成强度分布均匀、紧密性好、结构稳定，高密度的材料层。水泥混凝土路面破碎施工工艺流程，简便快速，造价低。利用了原路面材料，环保无污染。

一、碎石化施工所需机械设备

碎石化施工主要是采用多锤头破碎设备，将旧水泥混凝土路面破碎。所需机械设备有：多锤头破碎机； z重锤有8对质量为454-550㎏分两排成对装配在重锤间隙中心。工作时每对重锤单独地以一套液压提升 系统为动力，破碎时按一定规律下落，锤头的提升高度在0.8-1.3m范围间调整，重锤下落时每对可产生1383-11060nm的冲击能量。多锤头破碎机具备一次性破碎宽度可型钢轮振动压路机；光轮振动压路机。

1、mhb多锤头破碎机

破碎设备为mhb多锤头破碎机， 该机后部有两排重锤，具有橡胶轮胎。以柴油机作为动力源。机械所携带的达3.75m车道的能力。机械的工作效率在3800-4600㎡/台班，破碎后的颗粒尺寸是可控

制的，其粒径范围在7.5-39㎝之间能取得较好的效果。多锤头破碎机如图（1）

碎石化后的施工效果图（2）

z型钢轮压路机22吨重，为单压实轮，自装配，自动力，携带z型钢箍通过螺栓固定在压实轮表面。振动压路机的自重不小于25吨，且能振动压实。z型钢轮压路机如下图（3）

3、振动光轮压路机

振动光轮压路机：为双光轮压路机，自装备动力，最小自重在14吨以上。施工中采用振动压实。其工序是在z型压路机碾压之后压实破碎后的混凝土表面，为沥青透油层提供较平坦的工作面。同时，可用于修补破碎后通车的恃别路段。（4） 光轮压路机如图

关于旧水泥砼路面共振碎石化施工原理及工艺的说明

共振碎石化技术是共振破碎机利用共振原理，将旧水泥路面的刚性面层变为柔性基层。其独特的共振技术可以持续产生高频低幅的能量，共振破碎的同时保证了地基不受损坏，是旧水泥混凝土路面改造的重大突破。

共振碎石化原理

共振破碎机是根据共振理论，持续产生高频低幅的能量，通过调节锤头的振动频率，使其接近旧水泥面板的固有频率，激发其共振，在路面层内产生均匀的裂纹，从而达到破碎的效果。

破碎过程中，共振破碎机的工作锤头在激发路面共振的同时快速向前移动，冲击的合力指向前下方，水泥板块产生的裂纹是与路面呈35～40°角，这种独特的斜向受力，在形成上部粒径较小，分布均匀的碎石化层的同时，也使下部碎裂水泥板之间，呈现良好的嵌锁结构，大大增强了碎裂后结构的承载力。

共振碎石化强度形成机理

共振碎石化后，上部碎石化层，强度降低，起到类似柔性基层作用，抗反射裂缝作用提高。由于阻尼作用的影响，下部水泥混凝土板由于吸收不到充分的能量，碎石化裂纹远小于上部碎石，板体性较好，呈现良好的嵌锁层结构，大大增强了结构的承载力。

共振频率的选择 在车辆荷载反复作用下，混凝土板块间的咬合作用已基本丧失，因此可以认为每一块板的边界条件为四边自由边界。利用承载板试验对水泥混凝土面板进行检测，得到混凝土面板的当量回弹模量，通过计算得出混凝土面板的固有频率（一般为40-80Hz），共振破碎机参考混凝土板固有频率以一定的速度进行共振破碎。

共振碎石化施工工艺

随着通车年限的增加，以及车辆不断增加，目前水泥混凝土面板相继出现各类病害，主要有裂缝、断裂板、角隅断裂、错台、接缝碎裂、填缝料损坏、露骨、坑洞等问题，考虑节能环保的因素，可以采用共振碎石化对路面进行改造。

RPB-GP60型共振破碎机，利用共振原理将旧水泥路面的刚性面层破碎，充分利用原水泥混凝土，作为新铺沥青路面的基层再利用，在保证基层的足够承载力的前提下，彻底消除反射裂缝问题。