旧水泥混凝土路面碎石化技术施工指导意见

PAGEG328线仪征段十五里墩收费站～青山渡槽路面大修工程G328线仪征段十五里墩收费站～青山渡槽路面大修工程旧水泥混凝土路面碎石化技术施工指导意见目录第一章绪论 11.1项目概述 11.2碎石化（Rubblization）概念 11.3碎石化技术的主要优势及特点 21.3.1主要优势 21.3.2主要特点 21.4碎石化技术专用设备及特点 21.4.1碎石化技术专用设备 21.4.2碎石化技术专用设备特点 3第二章碎石化施工前的整备工作 72.1碎石化技术适用条件 72.2旧水泥混凝土路面路况调查评定及准备工作 82.2.1交通量（车辆组成及轴载分布） 82.2.2修建、养护历史 92.2.3路面破损状况 92.2.4路面结构强度 92.2.5路面板材料强度调查 112.2.6路基状况 112.2.7构造物分布情况 122.2.8路基、路面排水状况 132.3排水系统的设置 132.4旧水泥混凝土路面的清理整备 142.5其它施工准备 14第三章碎石化施工工艺及碎石化后的整备工艺 163.1碎石化施工流程 163.2碎石化施工技术 173.2.1试验段与试坑 173.2.2MHB破碎 183.2.3预裂要求 193.2.4软弱基层或路基的处理 193.2.5凹处回填 193.2.6原有填缝料及外露钢筋的清除 193.2.7破碎后的压实要求 193.2.8乳化沥青透层 193.2.9破碎路段边缘处理 203.2.10雨水的防治 20第四章施工质量控制及验收标准 214.1路面碎石化的施工质量控制方法 214.1.1碎石化工艺试验段设备参数推荐 214.1.2施工质量控制的一般过程 214.2路面碎石化施工中需要特别注意的问题 224.3MHB碎石化施工质量标准 234.3.1路面碎石化后的粒径范围 234.3.2路面碎石化后顶面的当量回弹模量 244.3.3路面碎石化后的回弹弯沉 244.3.4MHB碎石化施工质量标准及检测频率 254.3.5碎石化对周围环境造成的影响控制 264.3.6排水系统验收标准 264.3.7沥青加铺层验收标准 26第一章绪论1.1项目概述G328线仪征段十五里墩收费站~青山渡槽路面大修改造项目起点位于十五里墩收费站，桩号为K158+300，终点位于扬州段的终点，桩号为K163+819，全长5.519km。原设计标准双向四车道，设计时速100Km/h，路基宽度23米，路面宽21米，平曲线最小半径700米，最大纵坡2.4%。设计荷载：汽—20，挂—100，行车道设计横坡1.5%。全线路基成型规则，路基高度0-3.0m，一般高度0-1.0m该线仪征段建成于1980年，原为水泥混凝土板块路面，1998年进行“白+黑”高速化完善改造，取得了良好的使用效果。经过多年的经营，目前路面病害极其严重，尤其以路面水泥砼板块反射裂缝为主，局部路段排水存在不足导致较严重唧浆现象，路面状况指标很差。为了彻底解决水泥砼板块反射裂缝及路面排水问题，本次改造采取了对旧水泥板块进行碎石化的处理。为了有效保证碎石化施工质量，特编制此施工指导意见。1.2碎石化（Rubblization）概念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。该技术是将水泥混凝土路面的面板，通过专用设备一次性破碎为碎块柔性结构，因破碎后其颗粒粒径小，力学模式更趋于级配碎石，因而将其命名为碎石化。这种结构不仅具有一定承载力，而且具有有效防止或限制反射裂缝发生、发展的作用。碎石化技术根据破碎原理和施工机械的不同，又分为两类：多锤头碎石化（MHB,Multi-HeadBreaker）和共振碎石化法（RPB,ResonantPavementBreaker）。这两种技术相比，共振式碎石化破碎程度较高，破碎后颗粒粒径较小，因而板块强度损失程度也较大，需要加铺的路面结构要求更高，不够经济，因此，多锤头碎石化技术逐步发展成为碎石化的主要技术。由于本次施工采用多锤头碎石化施工，因此本指导意见针对多锤头碎石化（MHB）技术而编制。1.3碎石化技术的主要优势及特点1.3.1主要优势旧水泥混凝土路面碎石化技术使路面结构降低到一定程度，同时能够有效地防止反射裂缝的发生，碎石化后的水泥混凝土碎块可直接作为新路面结构的基层或垫层，如果旧水泥混凝土路面碎石化仍具有较高的强度，能够满足道路承载需求，则可直接作为路面基层在其上加铺路面面层。1.3.2主要特点①碎石化能使原水泥混凝土路面板块在平面强度上分布均匀；②碎石化后仍能保留原水泥混凝土路面的一定强度；③碎石化后可以消除水泥混凝土路面病害；④碎石化后的粒径合理，不会产生应力集中现象。1.4碎石化技术专用设备及特点1.4.1碎石化技术专用设备实施MHB类碎石化技术，主要设备是MHB多锤头破碎机和Z型压路机。MHB多锤头破碎机携带有8个质量为1000~1200lb（约450~550kg）的重锤，分两排装配在机械的尾部，每对重锤单独装备一套液压提升系统，破碎时按一定规律下落。重锤下落时可产生1000~8000lb·ft（1383~11060N·m）的冲击能量，如下图1-1所示。MHB碎石化后要求采用Z形压路机碾压。Z型压路机是一种在钢轮表面带有Z字状纹理的振动式压路机，自重不小于10t。这种压路机在使用MHB破碎后用于压实，它类似于一般的光轮压路机，只是在钢轮上加了斜向波纹状凸出条纹，这种条纹有以下两方面的作用：①保证轮下颗粒不至于向外挤出；②对表面颗粒有更好的压碎效果，有利于表面平整。图1-1MHB多锤头破碎机图1-2Z形压路机1.4.2碎石化技术专用设备特点MHB的破碎机理是通过重锤下落的势能对水泥混凝土板块产生瞬时、点状的冲击作用。这种破碎机械具有以下特点：（1）整幅车道宽度单次多点破碎MHB类设备的一个显著特点是对原水泥混凝土板块的破碎只要进行一次。与高频低幅振动的共振式破碎方式不同。MHB重锤下落形成的是低频高幅振动，这种振动对原水泥混凝土板块的破碎作用很明显，当采用的重锤下落高度大于一定值后，对特定厚度的水泥混凝土板可以一次完成破碎。MHB提供了8英尺和13英尺两种破碎宽度选择，一般选用一块板的宽度作为实际使用的破碎宽度。MHB的重锤直径为8英寸，分前后两排排列，后排位置与前排成对角分布，用于对前排重锤未能破碎的区域进行补充破碎。因为每对重锤由独立的液压装置提供动力，所以在某些特殊构造物处可以控制部分重锤进行横向特定范围内的破碎以避让某些构造物。一般来说，MHB对原水泥混凝土板的破碎只要进行一次，这是因为MHB提供了宽幅度的冲击功范围（从1000到8000磅英尺）。选择合适的锤击功和机械行驶速度可以使原水泥混凝土路面板破碎后的颗粒粒径分布合理。值得注意的是，如果第一次破碎的效果（主要指粒度和密度）不令人满意，则进行第二次破碎也不会带来更好的效果，因为二次破碎定会破坏第一破碎后形成的嵌挤构造，使原水泥混凝土板块破碎后的结构层具有更低的结构性，导致了较低的强度，这对其上将要加铺的结构层是不利的。（2）锤击功可以方便调节MHBBadgerBreaker提供的低频率高振幅冲击能倾向于产生颗粒较大的破碎后结构层。原水泥混凝土板块破碎后作为新路面结构的基层或底基层，破碎后的结构层类似于级配碎石，但具有更高的强度和更好的嵌挤效果。对这一层的要求也类似于级配碎石层，要在粒度和密度这两个方面进行控制。MHB作为一种施工机械，其重锤的重量是固定的，可以控制的指标主要有以下三项：重锤下落高度、锤击频率和机械行走速度。这三项指标决定了重锤在原水泥混凝土板块平面上的锤击位置分布特性和每个锤击位置上作用的冲击能形式，从而最终决定了破碎后结构层在整个厚度范围的粒径分布特性。在实际使用过程中，重锤提升、下落的时间周期及行进速度最终表现在某重锤的纵向落点间距上，所以可以用这两项指标来控制设备。使用MHB破碎后的旧水泥混凝土板块层靠近表面的颗粒较小而底部的颗粒尺寸较大，如果所施加的冲击能量太小，则破碎后的颗粒粒径过大，这样不利于消除原水泥混凝土板块层对上层沥青层的反射裂缝，从而不能保证上层沥青混凝土结构层的长期使用性能。如果采用的冲击能量太大，则使原水泥混凝土板块“粉末化”，这样虽然会提高该层强度的均匀性，但是同时会明显降低该层强度，强度的降低会使沥青混凝土层底面弯拉应力增大，使沥青混凝土层抵抗疲劳的时间缩短，或者不得不增大加铺层厚度，带来负面影响。所以采用合适的破碎冲击能量是保证破碎效果的重要因素。重锤的锤击频率是指重锤在单位时间内完成的锤击次数，它和机械的行进速度一起决定了锤击作用位置在原水泥混凝土板块平面上的分布。较慢的行进速度和较高的锤击频率导致锤击位置在板平面上分布集中，相反，较快的行进速度和较低的锤击频率使锤击位置的平面分布相对较为分散。这两个因素也是影响破碎效果的重要原因。机械行进速度按产品说明是在8km/h以下，每个重锤击频率是30-35次/分钟。（3）破碎效率很高MHBBadgerBreaker的另一个重要优点是其工作效率很高，根据产品说明提供的数据，在一个台班的时间内，其典型工作量是1.6km车道，也就是能在一个车道的宽度范围内，破碎长度约1.6km的旧水泥混凝土路面板。这种破碎相对于一些高频低幅破碎机械来说效率高出很多，该类机械在破碎一车道宽度的水泥混凝土板块时要来回十几至几十次。较高的破碎效率带来了一个重要的有利条件，即使用MHB对旧水泥混凝土路面板进行破碎可以节省施工时间，当在其上加铺沥青混凝土路面时，可以通过半幅通行的方式不至于阻断交通，先进行破碎的一幅路面在破碎及简单碾压和撒布乳化沥青后很短时间内即可进行沥青层的摊铺，在使用沥青摊铺机进行摊铺时，能很快完成半幅路面摊铺工作，开放交通进行另半幅路面施工。实际上，使用MHB破碎并加铺沥青混凝土层时，决定施工所需时间的关键因素是摊铺而不是破碎。（4）破碎后颗粒组成特性较好破碎机械不同，所产生的冲击能量形式也有区别。MHB是通过重锤下落产生的低频高幅的波动冲击力来进行破碎。相对于高频低幅的波动冲击力，MHB破碎时的能量会传递到较大的深度范围内，同时，离重锤作用位置较近处吸收的能量占总能量的比例相对较小，因此MHB相对倾向于产生较大的颗粒。图1-3是使用MHB设备后开挖试坑时的情况。图1-3破损后开挖试坑检查粒径另一方面，水泥混凝土板块吸收能量仍满足从近到远处逐渐减少的规律。正因如此，破碎后的颗粒在深度方向上逐渐增大。上层颗粒粒径较小是因为其吸收能量较多，破碎更彻底。破碎后颗粒的粒度组成决定了其后压实的效果，也决定了破碎对消除原板块向上产生反射裂缝作用的效果。粒径较大固然会导致顶面强度不均匀不利于加铺层稳定，但破碎成较细小的颗粒又会使其水稳定性变得更差，防水、排水问题显得特别重要。这个问题需要在破碎时选择合适的机械运行参数以达到理想的粒径范围。（5）破碎后的表面平整程度破碎后表面的平整度决定了下一步加铺前的准备工作是否复杂。使用MHB破碎产生的碎石化表面平整度高，在经过Z型压路机碾压数遍后就能得到坚实稳定的加铺工作平台。这与MHB的高效率相结合，极大地减少了加铺前的工作时间。（6）方便调节，作业灵活MHB类设备宽度和垂击功可以调节，所以在某些特殊结构物处可以控制部分重锤避让构造物。第二章碎石化施工前的整备工作碎石化路面加铺的设计与施工，应根据旧水泥混凝土路况、旧路基层及地基条件、工期要求、工程造价、维修养护费用等因素综合考虑，并考虑对交通、居民、建筑物等周围环境可能带来的影响。因此，碎石化施工前的整备工作非常重要。G328线仪征段十五里墩收费站~青山渡槽路面大修改造项目在方案设计之前已经进行了比较详细的路况调查与方案的论证，结果表明该路段在大修时采用碎石化技术能够彻底解决目前路面病害情况，是适合本次水泥混凝土改造的最佳选择，其检测数据及碎石化具体路段详见施工图设计，因此对本章提到的部分确定方案所需的检测项目（如交通量、养护历史等）在碎石化施工时可以不做要求，仅作为参考。2.1碎石化技术适用条件（1）碎石化技术适用条件结合国内外工程实践，旧水泥混凝土路面具备以下条件之一时，可以考虑采用碎石化技术。①超过20%的接缝需要修补；②超过20%的板开裂；③超过20%的路面已经修补或需要修补；④超过20%的工作长度出现纵向裂缝，且宽度超过10cm。另外，由于碎石化施工机械重量较大且破碎过程中应力较大，冲击压实机械的冲击破碎应力在200MPa左右，MHB碎石化破碎机械的破碎应力在500MPa左右，对旧板下各层的扰动和破坏比较严重，可能会导致局部地段承载能力不足，因此老路路基承载力应满足一定的要求，具体要求见下表2-1。表2-1进行碎石化的路基承载力要求相关指标土基CBR基层稳定情况板体材料界限或性状>5基本稳定未出现松散同时，由于碎石化施工过程中对周围环境有一定的影响，尤其是对周围建筑物和地下管线有一定的影响，一般要求结构物距路肩边缘水平距离大于10m以上，管线埋深宜大于1m，埋深不足0.5m的管线以及桥梁，禁止破碎。施工中噪音比较大，对居民的生活造成负面影响。综上所述，碎石化道路不适用于：(1)桥涵路段；(2)地基软弱路段；(3)碎石化施工可能危害埋设的管线设施路段；(4)对噪音分贝控制要求高的路段，如政府机关、学校、医院、军事重地等路段；(5)路况较好(旧路等级评价为中及以上路段)的旧水泥路面改造，采用常规方法处治即可，采用碎石化法既无必要也不经济。（2）碎石化技术在本项目中应用的可行性分析本项目原沥青路面状况破损严重，而且主要以水泥板接缝反射裂缝为主，尤其在两方向的K160+000~K162+000路段，基本上板与板间的接缝都产生了反射裂缝，说明水泥板块接缝损坏严重，其重新利用意义不大；同时路基承载能力都在100MPa以上，CBR均值大于10，满足碎石化施工所需要的承载能力要求；路段现有建筑物距路肩边缘基本在10m以外，碎石化施工对建筑物的影响较小。分析表明，碎石化技术在本项目改造中的应用是可行的。2.2旧水泥混凝土路面路况调查评定及准备工作旧水泥混凝土路面路况调查评定的目的是利用现代化的检测设备对路面进行详细的检测，通过对检测数据的分析、评价，充分掌握现阶段路面性能的总体情况，查找路面现阶段病害发生的主要原因。在了解路面病害发生原因的基础上，“对症下药”制定出科学、合理的改造方案，以指导改造工作的顺利进行。要充分评定旧水泥混凝土路面状况，需进行下列调查：2.2.1交通量（车辆组成及轴载分布）交通量是路面改造中非常重要的基础资料，为更好的有针对性地制定路面改造方案，项目组收集了项目路历年来的交通流量资料，并分析交流量大小、发展趋势、方向分布情况以及主要车型情况以及各种因素对路面的影响，根据交通量制定科学的路面改造方案。2.2.2修建、养护历史路面状况调查的第一项内容是修建、养护历史调查，其目的是了解路面建成以来的基本状况，是进一步分析和评定路面现实状况的基础。2.2.3路面破损状况路面破损调查是判明旧路面结构的损害程度、评价路面使用状况的重要手段，同时，通过详尽调查还可以发现路面局部严重破坏并可现场判明病害原因，为进行路面修复或改造提供重要资料。本次施工前的路面状况调查需在原沥青路面铣刨后进行。路面破损状况采用人工现场调查的方法进行统计，调查中对原路面进行了详细的编号，并用红色油漆在板角进行编号，调查人员详细记录了每块板的病害情况。鉴于路况差异，调查过程中建议应将板块分为：好、一般和差三类。好板指原水泥混凝土板表面基本完好，无贯穿全板的裂缝；一般板指原水泥混凝土面板有裂缝和断板现象，但裂缝宽度较窄，板块被裂缝分为3~4块左右；差板是指原水泥混凝土面板严重损坏，裂缝宽度较宽，板块被裂缝分为4块以上，且有沉陷、唧泥现象出现。通常，板块断裂程度、坑洞、裂缝损坏、表面裂缝与层间剥落等病害基本不影响碎石化的施工，但发生唧泥、断裂沉陷等病害的路段往往存在基层、土基病害，在进行碎石化前必须进行处治。2.2.4路面结构强度通过对路面结构强度的评价进一步确定路面的剩余寿命，即剩余结构承载能力。水泥混凝土路面结构强度评价主要针对板底脱空情况以及基层顶面当量回弹模量等指标。通过这些指标，可以了解旧水泥混凝土路面的基本状况、为碎石化决策提供参考。需要说明的是，由于MHB是将旧水泥混凝土板块碎石化后用作改建沥青路面的基层，因而测定旧水泥混凝土板块的接缝传荷能力是没有意义的，即对于将要碎石化处理的旧水泥混凝土路面，在评价其结构承载力时可不进行接缝传荷能力的评价。（1）板底脱空情况我国《公路水泥混凝土路面养护技术规范》（JTJ073.1-2001）规定，水泥混凝土面板脱空情况可采用弯沉法测定，具体方法为：①须用5.4m长杆弯沉仪，及相当于BZZ-100重型标准汽车；②弯沉仪的测点与支座不应放在相邻两块板上，待弯沉车驶离测试板块，方可读取百分表值；③凡弯沉值超过0.2mm的，应确定为面板脱空。在欧美，检测混凝土面板是否脱空一般采用落锤弯沉仪（FWD）法，该方法简单便捷、结果准确，在国内也开始逐步采用，若条件允许时，建议采用该方法。（2）基层顶面回弹模量碎石化施工是以原水泥路面的基层为工作平台展开的，基层顶面的强度直接影响碎石化施工的效果。太软弱的基层上板块不适宜使用MHB进行破碎，因而，有必要对基层顶面的回弹模量进行评价。基层顶面当量回弹模量与原水泥混凝土板表面的质量状况有直接关系，一般质量良好的面板对应的基层质量较好、顶面回弹模量较高；一般质量较差的面板对应的基层质量较差、基层顶面当量回弹模量较低。调查的目的是评价基层的整体性和强度状况，但基层强度调查难度较大，在具体施工前的调查中，可重点调查较差路段的3~5块板，即一般选取3~5个试验点。试验点的选择应遵循最不利原则，且各点最好不在同一块板上。基层顶面回弹模量可在移除面板后，采用承载板法测定，供设计时参考，具体技术指标还有待于进一步深入研究，目前也可通过目测，直接判定基层的实际状况，总体原则是：只要没有松散，具有一定的整体性和强度，都符合碎石化的技术要求。（3）路基CBR碎石化技术适用条件一节中明确提出，只有路基CBR大于5%的路段才可采用碎石化施工，因而，在路况调查阶段需要对路基现场CBR进行检测评价。目前，路基CBR现场测定普遍采用的仪器为动力圆锥触探仪（DynamicConePentrometer，简称DCP），其工作原理是通过测定在额定冲击力作用下贯入杆贯入土基的速率来计算路基现场CBR值的大小。国内现行规范中，测定路基现场CBR值的两种方法在新建公路中比较适用，但在旧水泥混凝土改建项目中应用受现场条件限制较大，难以快速准确地检测现场CBR值。建议在实施碎石化施工时可采用DCP技术进行测定与评价。2.2.5路面板材料强度调查旧水泥混凝土路面材料强度调查可通过钻芯取样的方法测定芯样的无侧限抗压强度，并检查是否存在较为严重的碱集料反应、冻胀、膨胀或松散等病害。2.2.6路基状况路基状况调查的目的在于确定其厚度、承载力、含水量情况，以判明路面结构基础的状况。调查可采用钻芯取样、局部开挖现场检测等手段进行。通过含水量的调查能推算出土基和基层在碎石化过程中的稳定性，当土基含水量处于适当水平时，碎石化过程本身又可使土基进一步密实。土基含水量的调查可按好、中、差三种情况进行。每种情况应选取3个以上试验点，含水量的测定可采用环刀法或酒精法。路基承载能力是确定原路面处理方案的重要技术因素，因此需要对路基承载能力进行测试分析。水泥混凝土路面出现较多的开裂、断板等病害，导致雨水可能由路面表面渗入路基等情况的发生，路基强度可能会降低，不能满足相关技术要求，需对之进行补强。因此，对该路基进行强度检测非常必要，采用DCP检测手段，了解土基的回弹模量、强度等指标。同时原有道路加宽，需要对路基承载能力进行测定，以确定加宽的方式、拼宽的位置和路基处理方案。对出现严重病害的路段建议采用以下流程进行修复处理：①清除混凝土路面；②开挖基层或路基至稳定层；③换填监理工程师（或相关技术人员）认可的材料，顶面高程与破碎混凝土板底相同；④剩余的部分，除非有其它要求，应采用HMA罩面层底相同的混合料回填。回填料应进行适当的摊铺和压实，最小控制尺寸应不小于全车道宽和1.2m长，以保证压实效果。有条件的情况下，在破碎后的混凝土路面上可用密集配碎石粒料和HMA的铣刨料（RAP）加铺一层，以增加总的覆盖层厚度。路基以上的基层、破碎混凝土层必须有足够的承载力以便于HMA的摊铺施工。2.2.7构造物分布情况MHB破碎时的冲击波会传播到一定范围，为了避免碎石化施工对重要构造物构成危害，应在施工前的路况调查时对道路及周围构造物如房屋、桥梁、涵洞、地下管线等的位置与状态进行详细调查，记录结构物的平面位置、走向、埋深等详细信息。（1）埋深在1m以上的构造物（或管线）不易因路面碎石化施工而受到破坏，这种路段可以进行正常破碎；埋深在0.5~1m的构造物（或管线）可能因路面的碎石化施工而受到一定的影响，这种路段可以降低锤头高度进行轻度打裂；埋深不足0.5m的构造物（或管线）以及桥涵等，应禁止破碎，避让范围为结构物端线外侧3m以内的所有区域。（2）距路肩10m以外的建筑物不易因路面碎石化施工而受到影响，这种路段可以进行正常的碎石化施工；对于距路肩5~10m范围存在建筑物的路段，施工时应降低锤头高度对路面进行轻度打裂；对于距路肩5m范围以内存在建筑物的路段，应严禁破碎。（3）对于不同埋深的构造物、地下管线、房屋等，建议采用不同颜色或标记的油漆标注清楚，用以区别破碎，保证安全。（4）上跨构造物的净空。施工前需测量上跨构造物的净空，应尽量同时确保罩面后的净空和罩面的厚度。如果HMA罩面后的最终净空不足，建议从如下几个方面考虑：①在满足疲劳验算的前提下减小罩面厚度；②在保证足够承载力的前提下铣刨桥下的路面，降低至指定高程；③以上方法都不能解决时，则需要清除构造物下原混凝土路面，并修复或新建基层至指定高程。2.2.8路基、路面排水状况碎石化施工要求路基和路面处于干燥状态，要求有良好的排水条件，施工前应仔细检查旧路排水情况。2.3排水系统的设置根据国内外碎石化工程实践，碎石化会产生均匀的基层，但并不适宜排水，碎石化路面必须在破碎施工前安装排水系统或更换旧路排水系统。碎石化对排水系统要求很高，碎石化路面运营后能否提供足够的结构成承载能力，防止或消除反射裂缝，达到良好的路用性能，与是否安置了排水系统及排水系统是否合理有很大关系。旧水泥混凝土路面破碎完以后，排水系统相当于基层排水系统。排水系统的安装以及在碎石化施工前的提前设置，主要有三个作用：（1）疏干旧路路面下的水，降低湿度，一定程度上提高旧路地基的承载力，为碎石化施工提供较好的平台。（2）碎石化过程中，可能遭遇下雨等天气状况，雨水透过已经破碎了的碎石化层，而碎石化层下是致密的半刚性基层，因此水份会滞留在碎石化层与旧路基层之间，此时若不将水排出而碾压摊铺，就留下了工程隐患，极有可能引起唧泥、唧浆。（3）碎石化路面加铺运营以后，水份透过沥青面层、渗入碎石化层，同样会带来安全隐患。沥青面层，即使是细粒式上面层，也很难完全阻隔水份的渗入，这样，水份几乎不可避免地或早或晚渗入面层，进而深入碎石化层，一旦长时间滞留在碎石化层内，后果将不堪设想。因此，对于含碎石化层这样的路面结构，非常有必要设置排水系统。路基路面排水系统可以大致分为两种：即路面结构内部排水和路面边缘排水。路面结构内部排水即在结构层内部设置排水层或者渗水层，通过在路面结构层内部设置排水管道将雨水收集起来排出。本次改造结合硬路肩的改造将整个硬路肩与碎石化层对应层设置级配碎石可以有效地解决了路面结构内部排水，同时结合路肩横向排水的设置和边沟改造等措施使整个排水体系更加通畅，更加有利于碎石化的质量保障。2.4旧水泥混凝土路面的清理整备主要指清理旧路上铣刨的余留HMA沥青混合料和旧水泥混凝土路面接缝填料。旧水泥混凝土路面存在的沥青补块或接缝填料，会吸收一部分破碎冲击时的能量，降低破碎机械的工作效果（尤其是存在较大补块时），同时，加铺后，这些沥青等接缝填料是局部软弱区，将会带来安全隐患，故有必要清清除，并用符合要求的粒料进行填补。2.5其它施工准备2.5.1交通控制在碎石化施工前制订交通管制以及分流方案，对于碎石化范围内的出入口应有醒目的安全标记，禁止无关车辆、人员出入，以满足通车及施工要求。2.5.2扬尘控制在破碎前用洒水车在需要破碎的车道上洒水控制施工中的扬尘现象，洒水时间与进行破碎的时间宜控制在半个小时以内。2.5.3夜间施工准备若准备在夜间施工，则现场需有符合操作要求的照明设备，施工现场设置路灯，对于需要保护的结构物、小桥涵、路面下埋管线等应设置围栏，并悬挂红灯警示标志。对于高路堤旧水泥混凝土路面的碎石化，应在离路堤边缘1.5m处设置反光警示标志，以防止碎石化机械开过路堤边缘发生危险事故。第三章碎石化施工工艺及碎石化后的整备工艺碎石化有四个目标（四个保证）：第一、将旧水泥混凝土面板破碎到在接缝和裂缝处的位移不足以让沥青加铺层产生开裂，保证起到良好的防止反射裂缝作用；第二、保证旧路路基不被破坏；第三、保证旧水泥混凝土层颗粒尺寸均匀，并使整个破碎层颗粒分布均匀；第四、保证碎石化道路处于良好的排水工况。碎石化施工工艺要围绕这四个目标而进行。3.1碎石化施工流程使用MHB设备进行路面碎石化处理并加铺沥青路面（泡沫沥青冷再生）结构的一般施工流程如下：设置排水系统；移除现有的罩面层或表层覆盖（修补块等）；特殊路段的处理；构造物标记；设置测量控制点；交通管制；碎石化施工；修复软弱基层或路基；废弃材料的清除；碾压（Z型、振动、胶轮压路机）；与非碎石化段接缝处治；透层或封层施工；摊铺泡沫沥青冷再生加铺层；碎石化路面的施工流程如下图3-1所示：图3-1旧水泥混凝土路面碎石化施工工艺流程图3.2碎石化施工技术3.2.1试验段与试坑（1）试验段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，即设置试验段，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。在有代表性的路段选择至少长50m、宽4m（或最少一个车道）的路面作为试验段。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）试坑为了确保路面被破碎成规定的尺寸，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。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作出微小的调整。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3.2.2MHB破碎一般情况下，MHB破碎的顺序为由两侧向中间逐步进行。两幅破碎一般要保证10cm左右的搭接破碎宽度。机械施工过程中要灵活调整速度、落锤高度、频率等，尽量达到破碎均匀，初始参数见3-1。表3-1初步选定的设备控制参数范围项目原水泥混凝土下卧层强度状况强度较高强度一般强度较低水泥强度的等级32.542.532.542.532.542.5下落高度（m）1.21.21.11.11.01.0锤迹间距（cm）8~126~108~126~108~126~103.2.3预裂要求在一些特殊路段（岩石基层或水泥混凝土基层），建议采用打裂等其它手段进行混凝土路面的预裂，以确保碎石化能够达到预期的效果。预裂后，根据情况进行试验段施工，重新确定碎石化破碎的施工参数。3.2.4软弱基层或路基的处理对于在碎石化施工过程中发现的部分软弱基层或路基，具体要求可参照前文2.2.6。3.2.5凹处回填路面碎石化后表面凹处在10cm10cm以内，在压实前可以用密集配碎石回填；10cm10cm以上的应利用沥青混合料找平，以保证加铺沥青罩面层的平整度。3.2.6原有填缝料及外露钢筋的清除在铺筑泡沫沥青冷再生之前，所有松散的填缝料、胀缝材料、切割移除暴露在外的加强钢筋或其它类似物应进行清除，如需要，应填充以级配碎石粒料。3.2.7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，为新铺筑的罩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，压路机行进速度不宜超过5km/h。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。3.2.8乳化沥青透层为使表面较松散的粒料有一定的结合力，建议采用慢裂乳化沥青做透层，用量宜控制在2.5~3kg/m2。乳化沥青透层表面再撒布适量5~10mm碎石后进行光轮静压，石料用量以不粘轮为标准。3.2.9破碎路段边缘处理为防止行车道与硬路肩强度不一导致纵向裂缝，本次在行车道碎石化顶面与硬路肩级配碎石顶面之间铺设1m（两边各0.5m）的聚脂玻纤布。3.2.10雨水的防治因雨水会严重影响破碎层及其下基层的承载能力，加铺好沥青面层后，滞留的雨水会加速路基路面的损坏，因此，对破碎层，应充分做好防止雨水的工作，如果破碎后不能马上进行碾压摊铺，遇上雨水天气，要注意破碎层的遮盖，同时要保证已安装好的路面边缘排水系统的正常有效地工作。第四章施工质量控制及验收标准采用旧水泥混凝土碎石化加铺技术的质量目标：消除旧水泥混凝土路面及路基结构性病害，破碎并稳固水泥混凝土板，使破碎层粒径较小且级配良好，形成高强度的嵌锁机构，为沥青加铺层提供稳固的施工平台，有效减少或消除反射裂缝，同时不至于产生过量车辙，提高改建路面的使用寿命。4.1路面碎石化的施工质量控制方法4.1.1碎石化工艺试验段设备参数推荐MHB作为一种施工机械，主要控制的指标是落锤高度和锤迹间距。这两项指标决定了冲击能量大小和分布密度，从而最终决定了破碎后结构层在整个厚度范围内的粒径分布特性以及其力学性质。根据经验，推荐的试验段施工时的设备参数见表3-1。水泥混凝土板块下的基层、土基强度较高时可能造成碎石化困难，所以要对其强度作出定性评估。土质较好情况的挖方，应属于下卧层强度较高类，土质一般的挖方和填方属于一般强度类，而路基填料土质较差或含水量可能相对较高的情况属于下卧层强度较低类。需要指出的是，因水泥混凝土路面状况差异较大，上述推荐的施工参数只供试验段调试设备运行参数时参考，具体施工设备运行参数根据试验段得出的结果来调试。4.1.2施工质量控制的一般过程施工质量控制应在碎石化大面积施工开始前，施工过程中和施工过程后分别加以控制，其一般过程如下：（1）选择具有代表性路段作为试验段，其长度最小100m，在该试验段中安排不同锤迹间距（2cm左右级差）的子区段，每段长度不少于50m，其分界要标记清楚。（2）根据表3-1选择设备控制参数，并根据破碎效果进行调整。（3）试验段施工结束后，对不同锤迹间距的子区段粒径进行检测，选择对应的设备控制标准。（4）检测回弹弯沉（或回弹模量），验证其是否满足变异性要求。推荐采用回弹模量指标，测试的点位随机确定，并应不少于9个。如果不满足，要增加试验段长度并根据增加落锤高度或减小锤迹间距的方式调节，以使其破碎程度增加，变异性减小，直至达到前述质量控制指标要求。（5）进行大面积施工过程中，要注意单幅路面长度破碎超过1km时，在破碎粒径发生突变处挖试坑抽检，验证粒径是否满足要求，如果不满足要作小幅调整，在此过程中无需继续检测回弹模量指标，而以试坑粒径状况与试验段有无显著差别作为判断是否合格的依据。（6）对于下卧层强度差异较大的不同路段要作不同的设备参数调整，可在其中一段控制参数的基础上，做小幅调整以满足其它段的破碎要求。对粒径的确认应通过开挖试坑后用卷尺量结合目测的方式进行（试坑面积为1m2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，粒径规格的试验子区段内进行。以上测试的试验段测点数至少需要9个。试验子区段安排过程中应包含开始破碎的前10m和结束破碎前5m，指标的检测不能安排在这一区域进行。4.2路面碎石化施工中需要特别注意的问题根据路面碎石化工艺施工特点，施工质量方面需要注意的主要环节有：（1）排水设施的设置及施工过程中的防水、排水在进行破碎前应设置好排水设施。建议在路肩部位设置碎石盲沟，使破碎后的旧路面层、基层和路基处于较好的排水状态，为加铺层提供足够的支撑强度。旧水泥混凝土板块后很容易受到雨水浸入，所以破碎完成后，加铺新路面结构前要做好防水工作。要求后续的摊铺工序在碎石化完成后尽快开始，如果不能及时摊铺则应采取及时防水措施（如加盖塑料薄膜等）以减少雨水浸入。（2）试验段施工及正式施工过程中对破碎情况的监控因为粒径与破碎层的强度特性直接相关，所以控制破碎粒径是施工工艺中的重要环节。在正式进行大面积施工前，应安排试验路段进行试破碎，详细了解破碎后的粒径分布情况、强度及均匀性，找出能够满足破碎要求的MHB设备控制参数，指导全路段施工。进行大面积施工时，应密切关注混凝土板表面破碎状况。当某一施工路段表面粒径发生显著变化时，应通过开挖试坑的方法核查板体内部粒径分布情况，如不满足要求，应及时调整MHB设备控制参数，直至满足要求。（3）施工前后对基层、路基软弱部位的处治根据国外的经验，对于施工路段存在的基层、路基不稳定的情况，应在采取换填等处治措施后在进行碎石化施工。这样可以提高路面基层稳定性，消除新加铺结构的安全隐患，为改造后路面长期使用性能提供保证。从施工工艺总体上看，虽然换填工序要占用较多的时间，但这种时间消耗是必需的。以上三个问题在碎石化过程中应特别注意，把握好这些关键环节是保证碎石化施工质量的重要手段。4.3MHB碎石化施工质量标准4.3.1路面碎石化后的粒径范围水泥混凝土板块的厚度一般在20~26cm之间，破碎后顶面粒径较小，下部粒径较大