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【摘 要】本文通过分析G204改建采用碎石化的背景，然后对碎石化施工工艺过程进行阐述，实践证明，碎石化技术应用在G204奎汾段改建工程中，能够有效的利用旧路材料，改善旧路使用状况，可以在一定程度上加快本项目的改建进度，为本项目改建施工带来巨大的优势。
【关键词】旧水泥砼路面；碎石化路面；处理措施
1.工程概况
G204烟上线奎山-汾水段改建工程是G204日照段的一部分，全长32.047公里，为二级路加宽改建升级为一级公路，双向四车道，设计速度为80km/h，路面宽23米，路基宽24.5米。路面结构设计为：老路部分为沥青封层+≧8cm大粒径沥青碎石（LSPM-25）+6cm沥青玛蹄脂碎石混合料（SMA-20）+4cm沥青玛蹄脂碎石混合料（SMA-13）；加宽部分为20cm水泥稳定碎石底基层+2*18cm水泥稳定碎石基层+10cm大粒径沥青碎石（LSPM-25）+6cm沥青玛蹄脂碎石混合料（SMA-20）+4cm沥青玛蹄脂碎石混合料（SMA-13）。
该工程中的原涛雒收费站路面为砼路面，结构为24cm砼路面+32cm水穏基层，宽度为37.5m，桩号为K358+688-K358+988。原设计为拆除旧水泥混凝土路面后新建水泥混凝土路面。
由于在改建过程中按照国家有关规定此收费站取消，故原设计的水泥混凝土路面无需再施工，需按照本工程正常段的路面设计结构进行施工。
2.碎石化技术的原理
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。该技术是将旧水泥混凝土路面的面板，通过专用设备一次性破碎为咬合嵌挤碎块结构，可充分利用旧路残余强度，且保护环境，节约资源。这种结构不仅具有一定的承载力，而且具有防止或限制反射裂缝发生、发展的作用，破碎后的粒径范围为2～40cm，力学模式趋向于级配碎石。
通过破碎将旧水泥混凝土路面结构强度降低到一定程度，防止反射裂缝的发生，同时能实现结构强度与反射裂缝两者较好的平衡。旧水泥混凝土路面进行碎石化后具有以下特点：碎石化能使原水泥混凝土板块在平面上强度分布均匀；碎石化能保留原水泥混凝土路面的一定强度；碎石化可以消除原水泥混凝土路面病害；碎石化后的粒径合理，不会产生应力集中现象。
旧水泥混凝土路面碎石化后，可以直接作为新路面结构的基层或底基层，如果旧水泥混凝土路面碎石化后具有较高的强度，能够满足道路承载要求，可作为路面基层直接加铺路面面层，新加铺面层可以是沥青混凝土路面，也可以是水泥混凝土路面。
3.碎石化技术的引进
鉴于此段水泥混凝土路面断板较为严重，直接加铺沥青砼结构层后，反射裂缝很快就会出现，故不适合直接加铺沥青层。因此建议将旧水泥混凝土路面碎石化再生利用做基层，然后加铺沥青混凝土路面。这样不仅不用再挖除外运废旧水泥混凝土老路面，而且对废旧材料进行再生利用，既很好的节省了施工材料，在很大程度上降低了施工成本，还能够提高工程的施工进度，同时，解决了丢弃水泥碎块垃圾的环保问题，减少了公路废料对环境的不利影响。
在经过业主同意后，会同设计单位进行了实地高程测量和路面情况调查分析，此段水泥混凝土路面虽然出现断板现象，但是板体未出现松散的状况，无沉陷、唧浆等现象，基层稳定，且原路面高程和设计高程之间高差能满足直接将旧水泥混凝土路面碎石化作为基层直接加铺设计的沥青路面结构层厚度的要求。最后，确定此段旧水泥混凝土路面采用MHB多锤头破碎机和Z型压路机配合的工艺进行碎石化处理。碎石化后采用路面宽度为23米，结构层为：洒布透层、封层+≧8cm大粒径沥青碎石（LSPM-25）+6cm沥青玛蹄脂碎石混合料（SMA-20）+4cm沥青玛蹄脂碎石混合料（SMA-13）。超宽部分老路面挖除后，做好排水设施后，填土绿化。
4.碎石化技术的应用
4.1碎石化前设备的准备
对碎石化设备调试。本公路工程破碎路面采用（Multipe-HedBreaker）多锤头破碎机，多锤头水泥路面MHB破碎机是自行式破碎设备，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，破碎机理是通过重锤的下落对水泥混凝土板块产生瞬时、点状的冲击作用，其具有以下特点：整幅车道宽度单次多点破碎；锤击功可以调节；破碎效率很高；破碎后颗粒组成特性较好；破碎后的表面平整度较高；方便调节，作业灵活。每一个锤头的提升高度在油缸行程范围内可独立调节。
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，作用是进一步碾压碎石化后的路面，为加铺提供一个平整的表面。
为此在破碎前先对多锤头破碎机、压路机等应调试到最佳状态，并准备好足够配件。
4.2试验段施工
1）旧水泥混凝土路面破碎质量主要受破碎机械自身参数设置、破碎顺序、破碎施工方向以及不同基层强度、刚度条件对破碎机械调整要求等的影响，这些因素均对旧水泥混凝土路面的破碎程度、粒径大小排列、形成的破碎面方向、破碎深度等产生影响。因此，在正式的大规模破碎化施工前有必要进行试破碎，通过试验段的试破碎进行破碎机械参数的调试和施工组织措施，以达到规定的粒径和强度要求。
在本路段的左幅靠边部位置选择长100米宽3米的范围进行试验段施工。
根据经验，一般取落锤高度为1.1～1.2m，落锤间距为10cm，逐级调整破碎参数对路面进行破碎，目测破碎效果，当碎石化后的路表呈鳞片状时，表明碎石化的效果能够满足规定的要求，记录此时采用的破碎参数。
2）挖试坑检查。
为确保路面碎石化能满足：75%的混凝土路面破碎成表面最大尺寸不超过7.5cm，中间不超过22.5cm，底部不超过37.5cm的粒径，应开挖试坑进行检查。在试验段内随机选取2个独立的位置分别开挖1m2的试坑，试坑的选择应避开有横向接缝或工作缝的位置。试坑应开挖至基层，以在全深度范围内检查碎石化后的颗粒是否在规定的粒径范围内。如果破碎的混凝土路面粒径没有达到要求，那么设备控制参数必须进行相应的调整，并相应增加试验段，循环上一个过程，直至要求得到满足，并记录符合要求的MHB碎石化参数以备查。 3）破碎后的压实要求
压实的作用主要是将破碎的路面的扁平颗粒进一步的破碎，同时稳固下层块料，为新铺筑的水稳及沥青面层提供一个平整的表面。破碎后的路面应采用Z型压路机和单钢轮振动压路机压实，碾压遍数建议1～2遍，压路机进行速度不宜超过5km/h，要求Z型压路机的吨位在16吨及16吨以上。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。
4）回弹模量检测。
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之后，以上测试的试验段测点数至少需要9个。一般情况下，对于直接加铺沥青混凝土的路面结构，回弹模量平均值控制在150～500MPa之间。
4.3正式施工。
根据通过试验段总结的破碎、碾压工艺组合，在该段进行推广使用，在正常碎石化施工过程中，应根据路面实际状况对破碎参数不断做出微小的调整。当需要对参数作出较大调整时，应及时通知监理工程师和现场技术人员。在应用时应不断地监控破碎操作并在施工过程中，根据实际情况进行挖验检测，发现问题及时进行调整以确保碎石化效果符合技术指南的要求。
4.4碎石化施工效果判定原则及后处理
1）路面破碎要求：碎石化要把75%的混凝土路面破碎成表面最大尺寸不超过7.5cm，中间不超过22.5cm，底部不超过37.5cm的粒径。
2）清除破碎前遗留原有的填缝料，在压实前所有松散的填缝料、胀缝材料或其他类似物进行清除。
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。在压实前发现凹处应用密级配碎石料回填并压实到要求。破碎时最好是从混凝土路面的高处向低处破碎，以利排水。
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。
5）乳化沥青透层。为使表面较松散的粒料有一定的结合力，同时具有一定的防水性能，建议采用慢裂改性乳化沥青做透层，用量宜控制在2.5～3kg/m2。乳化沥青透层表面再撒布适量石屑后进行光轮静压，石屑用量以不粘轮为标准。
6）路面碎石化后顶面的当量回弹模量检测。水泥混凝土路面碎石化后顶面的当量回弹模量是加铺结构设计的基本参数之一，一般情况下，对于直接加铺沥青混凝土的路面结构，回弹模量平均值控制在150～500MPa之间。
5.碎石化技术应用小结
检测结果显示，路面破碎前的的监测点荷载作用变化较为明显，在实施破碎施工后，路面的弯沉变化较小，而且变化相对均匀，表明路面破碎效果良好，具有较好的整体性与连续性。而对破碎前后的基层顶面回弹模量进行分析，表明破碎后的回弹模量有所增加，路面稳定性增强。施工段的试验研究显示，相比于其他施工技术，碎石化改造技术成本节省投资10-14元/㎡，施工工期短，不需要全封闭交通，而且能够改善路面性能指标，节省能源，保护环境。
参考文献：
[1]汪亚波，刘森.碎石化技术在旧水泥混凝土路面处理中的应用[J].山西建筑，2012，04：154-156.
[2]何华.碎石化工艺在旧水泥混凝土路面处理中的应用[J].市政技术，2010，02：27-30.
[3]GeorgeWang.水泥混凝土路面的现场碎石化处理[J].上海公路，2004，02：2-6+4.
[45]王松根.旧水泥砼路面碎石化技术应用指南[J].人民交通出版社，2007-01-01.
【关键词】旧水泥砼路面；碎石化路面；处理措施
1.工程概况
G204烟上线奎山-汾水段改建工程是G204日照段的一部分，全长32.047公里，为二级路加宽改建升级为一级公路，双向四车道，设计速度为80km/h，路面宽23米，路基宽24.5米。路面结构设计为：老路部分为沥青封层+≧8cm大粒径沥青碎石（LSPM-25）+6cm沥青玛蹄脂碎石混合料（SMA-20）+4cm沥青玛蹄脂碎石混合料（SMA-13）；加宽部分为20cm水泥稳定碎石底基层+2*18cm水泥稳定碎石基层+10cm大粒径沥青碎石（LSPM-25）+6cm沥青玛蹄脂碎石混合料（SMA-20）+4cm沥青玛蹄脂碎石混合料（SMA-13）。
该工程中的原涛雒收费站路面为砼路面，结构为24cm砼路面+32cm水穏基层，宽度为37.5m，桩号为K358+688-K358+988。原设计为拆除旧水泥混凝土路面后新建水泥混凝土路面。
由于在改建过程中按照国家有关规定此收费站取消，故原设计的水泥混凝土路面无需再施工，需按照本工程正常段的路面设计结构进行施工。
2.碎石化技术的原理
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。该技术是将旧水泥混凝土路面的面板，通过专用设备一次性破碎为咬合嵌挤碎块结构，可充分利用旧路残余强度，且保护环境，节约资源。这种结构不仅具有一定的承载力，而且具有防止或限制反射裂缝发生、发展的作用，破碎后的粒径范围为2～40cm，力学模式趋向于级配碎石。
通过破碎将旧水泥混凝土路面结构强度降低到一定程度，防止反射裂缝的发生，同时能实现结构强度与反射裂缝两者较好的平衡。旧水泥混凝土路面进行碎石化后具有以下特点：碎石化能使原水泥混凝土板块在平面上强度分布均匀；碎石化能保留原水泥混凝土路面的一定强度；碎石化可以消除原水泥混凝土路面病害；碎石化后的粒径合理，不会产生应力集中现象。
旧水泥混凝土路面碎石化后，可以直接作为新路面结构的基层或底基层，如果旧水泥混凝土路面碎石化后具有较高的强度，能够满足道路承载要求，可作为路面基层直接加铺路面面层，新加铺面层可以是沥青混凝土路面，也可以是水泥混凝土路面。
3.碎石化技术的引进
鉴于此段水泥混凝土路面断板较为严重，直接加铺沥青砼结构层后，反射裂缝很快就会出现，故不适合直接加铺沥青层。因此建议将旧水泥混凝土路面碎石化再生利用做基层，然后加铺沥青混凝土路面。这样不仅不用再挖除外运废旧水泥混凝土老路面，而且对废旧材料进行再生利用，既很好的节省了施工材料，在很大程度上降低了施工成本，还能够提高工程的施工进度，同时，解决了丢弃水泥碎块垃圾的环保问题，减少了公路废料对环境的不利影响。
在经过业主同意后，会同设计单位进行了实地高程测量和路面情况调查分析，此段水泥混凝土路面虽然出现断板现象，但是板体未出现松散的状况，无沉陷、唧浆等现象，基层稳定，且原路面高程和设计高程之间高差能满足直接将旧水泥混凝土路面碎石化作为基层直接加铺设计的沥青路面结构层厚度的要求。最后，确定此段旧水泥混凝土路面采用MHB多锤头破碎机和Z型压路机配合的工艺进行碎石化处理。碎石化后采用路面宽度为23米，结构层为：洒布透层、封层+≧8cm大粒径沥青碎石（LSPM-25）+6cm沥青玛蹄脂碎石混合料（SMA-20）+4cm沥青玛蹄脂碎石混合料（SMA-13）。超宽部分老路面挖除后，做好排水设施后，填土绿化。
4.碎石化技术的应用
4.1碎石化前设备的准备
对碎石化设备调试。本公路工程破碎路面采用（Multipe-HedBreaker）多锤头破碎机，多锤头水泥路面MHB破碎机是自行式破碎设备，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，破碎机理是通过重锤的下落对水泥混凝土板块产生瞬时、点状的冲击作用，其具有以下特点：整幅车道宽度单次多点破碎；锤击功可以调节；破碎效率很高；破碎后颗粒组成特性较好；破碎后的表面平整度较高；方便调节，作业灵活。每一个锤头的提升高度在油缸行程范围内可独立调节。
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，作用是进一步碾压碎石化后的路面，为加铺提供一个平整的表面。
为此在破碎前先对多锤头破碎机、压路机等应调试到最佳状态，并准备好足够配件。
4.2试验段施工
1）旧水泥混凝土路面破碎质量主要受破碎机械自身参数设置、破碎顺序、破碎施工方向以及不同基层强度、刚度条件对破碎机械调整要求等的影响，这些因素均对旧水泥混凝土路面的破碎程度、粒径大小排列、形成的破碎面方向、破碎深度等产生影响。因此，在正式的大规模破碎化施工前有必要进行试破碎，通过试验段的试破碎进行破碎机械参数的调试和施工组织措施，以达到规定的粒径和强度要求。
在本路段的左幅靠边部位置选择长100米宽3米的范围进行试验段施工。
根据经验，一般取落锤高度为1.1～1.2m，落锤间距为10cm，逐级调整破碎参数对路面进行破碎，目测破碎效果，当碎石化后的路表呈鳞片状时，表明碎石化的效果能够满足规定的要求，记录此时采用的破碎参数。
2）挖试坑检查。
为确保路面碎石化能满足：75%的混凝土路面破碎成表面最大尺寸不超过7.5cm，中间不超过22.5cm，底部不超过37.5cm的粒径，应开挖试坑进行检查。在试验段内随机选取2个独立的位置分别开挖1m2的试坑，试坑的选择应避开有横向接缝或工作缝的位置。试坑应开挖至基层，以在全深度范围内检查碎石化后的颗粒是否在规定的粒径范围内。如果破碎的混凝土路面粒径没有达到要求，那么设备控制参数必须进行相应的调整，并相应增加试验段，循环上一个过程，直至要求得到满足，并记录符合要求的MHB碎石化参数以备查。 3）破碎后的压实要求
压实的作用主要是将破碎的路面的扁平颗粒进一步的破碎，同时稳固下层块料，为新铺筑的水稳及沥青面层提供一个平整的表面。破碎后的路面应采用Z型压路机和单钢轮振动压路机压实，碾压遍数建议1～2遍，压路机进行速度不宜超过5km/h，要求Z型压路机的吨位在16吨及16吨以上。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。
4）回弹模量检测。
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之后，以上测试的试验段测点数至少需要9个。一般情况下，对于直接加铺沥青混凝土的路面结构，回弹模量平均值控制在150～500MPa之间。
4.3正式施工。
根据通过试验段总结的破碎、碾压工艺组合，在该段进行推广使用，在正常碎石化施工过程中，应根据路面实际状况对破碎参数不断做出微小的调整。当需要对参数作出较大调整时，应及时通知监理工程师和现场技术人员。在应用时应不断地监控破碎操作并在施工过程中，根据实际情况进行挖验检测，发现问题及时进行调整以确保碎石化效果符合技术指南的要求。
4.4碎石化施工效果判定原则及后处理
1）路面破碎要求：碎石化要把75%的混凝土路面破碎成表面最大尺寸不超过7.5cm，中间不超过22.5cm，底部不超过37.5cm的粒径。
2）清除破碎前遗留原有的填缝料，在压实前所有松散的填缝料、胀缝材料或其他类似物进行清除。
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。在压实前发现凹处应用密级配碎石料回填并压实到要求。破碎时最好是从混凝土路面的高处向低处破碎，以利排水。
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。
5）乳化沥青透层。为使表面较松散的粒料有一定的结合力，同时具有一定的防水性能，建议采用慢裂改性乳化沥青做透层，用量宜控制在2.5～3kg/m2。乳化沥青透层表面再撒布适量石屑后进行光轮静压，石屑用量以不粘轮为标准。
6）路面碎石化后顶面的当量回弹模量检测。水泥混凝土路面碎石化后顶面的当量回弹模量是加铺结构设计的基本参数之一，一般情况下，对于直接加铺沥青混凝土的路面结构，回弹模量平均值控制在150～500MPa之间。
5.碎石化技术应用小结
检测结果显示，路面破碎前的的监测点荷载作用变化较为明显，在实施破碎施工后，路面的弯沉变化较小，而且变化相对均匀，表明路面破碎效果良好，具有较好的整体性与连续性。而对破碎前后的基层顶面回弹模量进行分析，表明破碎后的回弹模量有所增加，路面稳定性增强。施工段的试验研究显示，相比于其他施工技术，碎石化改造技术成本节省投资10-14元/㎡，施工工期短，不需要全封闭交通，而且能够改善路面性能指标，节省能源，保护环境。
参考文献：
[1]汪亚波，刘森.碎石化技术在旧水泥混凝土路面处理中的应用[J].山西建筑，2012，04：154-156.
[2]何华.碎石化工艺在旧水泥混凝土路面处理中的应用[J].市政技术，2010，02：27-30.
[3]GeorgeWang.水泥混凝土路面的现场碎石化处理[J].上海公路，2004，02：2-6+4.
[45]王松根.旧水泥砼路面碎石化技术应用指南[J].人民交通出版社，2007-01-01.