北青公路水泥混凝土路面碎石化改造的监理实践
叶丹
【摘 要】阐述了上海北青公路水泥混凝土路面碎石化的技术原理,详述了具体施工过程,并介绍了对该工艺的监理质量控制. 【期刊名称】《建设监理》 【年(卷),期】2010(000)008 【总页数】3页(P74-76)
【关键词】水泥混凝土路面;碎石化;技术原理;监理质量控制 【作 者】叶丹
【作者单位】上海市建设工程监理有限公司,上海,200072 【正文语种】中 文 【中图分类】TU712 1 引 言
北青公路是上海西部一条重要的交通干道，原为水泥混凝土路面，经过多年使用，路面老化损坏较严重。本项目是对北青公路旧水泥混凝土面层采用多锤头破碎机进行破碎、压实后，加铺沥青面层，进行补强、修复处理，使之达到高等级公路的技术要求。这项工艺具有施工简便迅速，改造周期短，材料可就地再生，环保无污染，综合造价较低等优点，是解决反射裂缝问题比较有效的方法。
改造后的北青公路横断面布置为：2.5 m 人行道＋3.5 m 非机动车道 ＋1.5 m 机
非分隔带 ＋16 m 机动车道 ＋1.5 m 机非分隔带 ＋3.5 m 非机动车道 ＋2.5 m人行道，总宽 31 m。
碎石化后加铺沥青面层，逐层构造如下：上面层4 cm SMA-13(SBS 改性)；中面层 5 cm AC-20C(SBS改性)；下面层 7 cm AC-25C；碎石化后的水泥混凝土路面。 由于一些客观原因，部分路面采用水泥混凝土路面碎石化改造工艺，部分仍采用传统的直接加罩沥青混凝土面层工艺。本文主要论述碎石化改造工艺的监理实践和体会。
2 碎石化技术原理简介
传统的路面“白加黑”改造工艺是对旧混凝土板块进行稳定处理后，直接加罩沥青混凝土加罩层。在温湿变化和行车荷载作用下，旧路面缝隙不断伸缩，导致沥青混凝土路面出现反射裂缝。碎石化技术是对水泥混凝土路面施加能量，使之破碎成为混凝土碎块，再加罩沥青混凝土面层。破碎后的水泥混凝土碎块粒径自上而下逐渐增大，内部形成连续无空隙的结构，可以比较充分地保留原路强度；表层充分破碎，作为应力消散层，彻底消除应力集中现象，从而根本解决反射裂缝的问题。碎石化层还能起到排水作用，渗入路面的雨水，可从碎石层排走，减少了对基层的浸泡。这些都能有效延长路面的使用寿命。
3 北青公路水泥混凝土路面碎石化改造的技术要求
改造后的北青公路利用破碎后的混凝土面层和原有的三渣基层构成复合基层，作为新铺沥青面层的下承基层。三渣基层要求保持完整，维持原有强度，否则应进行处理。混凝土破碎并压实后，形成高密度的结构层，破碎粒径自上而下逐渐增大，表面最大尺寸不得超过 8 cm，中间不得超过 22.5 cm，底部不得超过 37.5 cm。如果原面层损坏严重，破碎压实后已不能达到上述指标，则需清除后重新浇筑满足强度要求的混凝土。
4 北青公路水泥混凝土路面碎石化改造工程过程
4.1 破碎前准备工作
在实行碎石化前，修复破碎的三渣基层和混凝土板块。根据设计要求，如混凝土板块有十字形裂缝或两条以上贯穿性裂缝，凿除后采用与原板块同强度(C30)素混凝土重新浇筑，厚度和表面标高与原路面同。板块凿除后，先要查验三渣基层损坏程度。如三渣层尚完整，则原状利用。如已破碎呈松散状，则全部清除，用水泥稳定碎石填补。如原板块基本完整，则不予处理。
经施工单位实地清点，监理复核，确认约有三分之一板块需处理。北青公路未封闭交通，板块处理完成后还需作为临时道路使用，需要尽快达到可通车要求。考虑到采用原设计方案周期较长，经与相关方协商，将 C30 混凝土强度提高到 C40，以便在较短时间内达到通车强度。另外有相当数量三渣基层需修复，原设计采用水泥稳定碎石填补，该方案需对水泥稳定碎石进行碾压，不仅操作繁琐，且质量不易保证。为简化施工，保证质量，经各方协商，取消水泥稳定碎石，用 C25 素混凝土替代。
4.2 碎石化设备简介
(1)本工程路面破碎机械采用路宝多锤头水泥混凝土路面破碎机，车辆型号 PS360。该设备工作原理，是采用多锤头锤击方式，对板块进行均匀冲击，通过控制机械的参数，达到需要的破碎效果。
(2)YZ18(Z 型轮)振动压路机是山东公路机械厂生产的用于水泥混凝土路面破碎配套施工的专用机械，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并压实其表面。施工中采用振动压实作业，使破碎后的水泥混凝土块形成内部嵌挤、高密度、高强度结构的新基层或底基层，并为沥青罩面摊铺施工提供较为平坦的工作面。 4.3 路段破碎试验
在全面展开前，先在工程项目范围内进行破碎试验，为施工机械获取合适的施工技
术参数。本工程试验路段尺寸为车道全宽，长度约为 100 m。施工单位记录下不同工况时破碎机的参数,如锤头频率、行驶速度等。在业主、监理、设计现场旁站的前提下，开挖试坑，在全深度内检测，以最终确定符合施工要求的技术参数。本工程施工技术参数为锤击高度下，工作速度约为 120 m/h，锤头频率 30～35 次/min，此时板块破碎粒径分布基本符合本工程设计要求。实验完成后，试坑用同级配碎料回填并压实至设计要求。 4.4 板块全面破碎
根据试验确定的机械参数全面展开破碎。破碎顺序由外侧车道向内侧车道逐道进行。实际破碎宽度要求超过一个车道，与相邻车道搭接一部分，宽度至少是 15 cm。 4.5 沥青摊铺
破碎后压路机跟进立即压实，表面撒布乳化沥青透层油，进行摊铺沥青的后续工作。在撒布乳化沥青前清除所有松散的填缝料、涨缝材料或其他类似物。 5 北青公路水泥混凝土路面碎石化改造工程的监理
水泥路面碎石化工艺是比较新的技术，目前尚无成熟的规范可作为指导。如何有针对性地进行管理，是监理单位面临的一个新课题。我监理部通过该路面碎石化改造工程实践，总结出了以下几点对策，可作为同行工作的参考。 5.1 基层修复质量控制
本工程设计意图是利用原基层和破碎后的水泥板块共同形成复合基层，作为新铺沥青面层下承层。同时，水泥板块在实施破碎时，还需利用原基层作为操作平台。修复原破损基层，使之达到设计工况，是整个道路改造工程的基础性工作，监理单位必须要求施工单位严格按照设计和相关道路规范要求实施。 5.2 水泥面层修复质量控制
水泥面层破碎并碾压后，要求碎块形成连续无孔隙的高密实性结构层，并且粒径分布自上往下需满足设计要求，以保证足够的承载力。如果在破碎前，板块已有较严
重损坏，则可能影响该技术指标的实现。因此，水泥面层板块修复至原样，也是一个重要的质量控制点，监理人员应该高度重视。 5.3 破碎及碾压质量控制
选择合适的路段进行试验，以获得施工参数，是决定碎石化效果能否达到设计要求的关键环节。选择的路段应具有普遍性和代表性，试坑位置不能选择在特殊部位，例如横缝、纵缝位置。施工单位应将不同破碎情况下相对应的水泥路面破碎机的参数记录备查。一旦确定了合适的参数，就应当严格遵照执行。板块破碎后立即碾压，并尽量保持碎石在原位压实，避免平整路面，否则内部可能产生空隙，破坏结构的密实性。压实后表面撒布乳化沥青透层油。如遇下雨，应停止破碎。 6 北青公路水泥混凝土路面碎石化改造工程尚需研究的问题
本工程部分路面采用水泥混凝土路面碎石化改造工艺，部分仍采用传统的直接加罩沥青混凝土面层工艺，这为对这两种工艺进行技术比较提供了便利条件。传统的白色路面加罩沥青混凝土工艺，施工过程较简单，不需增加机械台班费用，但是无法解决通车后出现反射裂缝的问题。如果路面结构损坏较严重，仍有较大的板块和基层修复工作量；另外为了减轻反射裂缝严重程度，北青公路采取一些技术手段，如路基压密注浆，用玻纤格栅加固纵横缝等，也需投入相当费用。因此，从经济技术角度综合考虑未必最佳。采用碎石化改造工艺，虽然增加了设备台班费，但是从理论上完全解决了反射裂缝的问题，较大程度延长道路寿命，降低后期养护费用。因此，从全寿命期经济角度来看，有较明显的优越性。但是水泥混凝土路面碎石化工艺是比较新的工艺，还有一些不成熟的地方。目前还存在下列问题：
(1)通过试验段取得的参数只是个理论值。从北青公路施工过程来看，由于整段路段内在质量的不均匀性，导致部分区域破碎情况达不到试验段的效果，在一定程度上影响了总体质量。如何降低质量离散性，是一个值得研究的课题。
(2)为了解决反射裂缝的问题，牺牲了新修道路上基层(即破碎后的板块)的完整性，
可能会带来其他病害，有待于在使用中跟踪观察，加以解决。 参考文献：
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