浅论MHB碎石化施工技术及其应用.doc

1、浅论 MHB 碎石化施工技术及其应用摘要：阐述了 MHB 碎石化施工技术的概念、发展与应用现状、特点、适用条件、施工工艺与流程、施工质量控制指标与方法。 关键词: 水泥混凝土路面 碎石化 施工 中图分类号：U416.216 文献标识码： A 旧水泥混凝土碎石化技术是一种利用多锤头水泥路面破碎机（MHB）将混凝土板破碎成较小粒径形成高强粒料层施工技术。破碎后的高强粒料层可直接作为基层或垫层，是目前最行之有效、最为直接的解决反射裂缝的白改黑路面施工技术。 1 碎石化技术概述 1.1 应用状况 1998 年,美国在 85 号州际公路的修复工程中首先采用了碎石化技术。至 2001 年，美国完成项目 4

2、00 多个，使用里程 1600 公里。 我国 2002 年才从美国引入 MHB（多锤头破碎机）型路面破碎设备。截至 2006 年，已成功应用于 500 多公里各等级道路的改造，取道良好效果。 1.2 技术特点 减少反射裂缝。 形成内部嵌挤、紧密结合、高密度的基层（底基层） 。 就地再生，环保无污染。 节约材料及运输成本，降低工程费用。 施工简便，不必全封闭交通, 改造周期短，综合造价低。 2 MHB 碎石化适用条件 2.1 基本适用条件 水泥砼路面错台、翻浆和角隅破坏等不小于总接缝长度的 20%； 开裂、断板或下沉等需修补面积占总面积的 20%70%； 基层及面层总厚度超过 30cm； 断板率

3、介于 20%-45%之间。 2.2 不适宜用的情况 改建中遇到的挡墙、桥涵等承载力不足路段； 公路近旁有敏感建筑物或设备（安全距离小于 5m）路段； 受净空限制的路段。 3 注意问题 对于损坏严重的水泥混凝土路面，必须判断其基层状态。 路面基层的破损程度是判断是否可用碎石化工艺的重要标准。 排水设施是碎石化的必需辅助工程。 4 施工工艺 4.1 路面状况调查 4.1.1 路面破损状况调查 这是选择修复方法的基本出发点。发现唧泥、断裂、沉陷等病害，必须提前处理。 4.1.2 路面结构强度评价 用于确定路面的剩余寿命。板底脱空调查可以发现软弱地基，在碎石化前进行处理。基层顶面回弹模量的调查直接影响

4、到碎石化的效果，只有 CBR5 的路段才可进行碎石化。 4.2 碎石化前处理 4.2.1 路面清理 清扫现场的路面上的松散材料，移除沥青类修补材料，以免影响破碎效果。 4.2.2 排水设施 一般要求设置边沟以保证使水能从碎石化区域排出。 4.2.3 特殊路段处理 对出现严重病害的软弱路段进行以下修复处理： 清除路面； 开挖基层或路基至稳定层； 采用与旧水泥混凝土路面相同的材料回填、振实、养生。 4.2.4 构造物标记和保护 采空区上 MHB 碎石化前，应探明采空区的具体范围、埋深等； 埋深在 0.5-1.0m 的构造物和管线可以采取降低锤头高度的方式轻度打裂；对于埋深不足 0.5m 的构造物和

5、管线，应禁止破碎。 路肩外 5-10m 范围内存在建筑物的路段，应降低锤头高度对路面进行轻度打裂；路肩外 5m 以内存在建筑物的路段，禁止破碎。 施工前需测量上跨构造物的净空。 4.2.5 设置高程控制点： 选择代表性的路段设高程控制点，监测高程的变化。 5 施工工艺流程 5.1 试验区 主要用于设备参数调整，以达到规定的粒径和强度要求。 表 1MHB 设备主要技术参数 设备参数 要求 锤重范围（） 700-1000 最大落锤高度（） 150 最大破碎宽度（） 375 工作速度（m/h） 50-120 选择长度50m 代表性路段的一个车道作为试验段。可参照表 2： 表 2MHB 设备控制的参数

6、范围 控制参数 旧水泥混凝土路面强度状况 强度较高 强度一般 强度较低 水泥强度等级 32.5 42.5 32.5 42.5 32.5 42.5 落锤高度（m） 1.2 1.2 1.1 1.1 1.0 1.0 锤迹间距（） 8-12 6-10 8-12 6-10 8-12 6-10 调整破碎参数，当破碎后的路表呈鳞片状时，表明碎石化的效果能满足要求，记录此时采用的破碎参数。 5.2 试坑取样 随机选取 2 个独立的位置开挖 1的试坑，在全深度范围内检查碎石化后的颗粒粒径；记录最终符合要求的 MHB 碎石化参数备。 5.3 破碎顺序: 先破碎两侧车道，再破碎中部的行车道。与相邻车道搭接部分，宽度

7、15cm。 5.4 检验破碎效果 表 3 厚度范围 粒径范围 板块顶面（） 7.5 上部 1/2 厚度（） 22.5 下部 1/2 厚度（） 37.5 5.5 压实 碎石化后颗粒间形成紧密嵌挤结构。压实的主要作用是将表面的扁平颗粒进一步破碎，同时稳固下层块料，提供一个平整的表面。 5.6 撒布透层油、压实 乳化沥青用量 3.5-4.0kg/。洒布后的回弹弯沉值为该层的控制弯沉值。 破碎后或洒透层油后均不宜开放交通，以免影响破碎层强度均匀性和透油层粘。 6 注意事项 6.1 基层强度过高或面板厚度过大时，宜采用打裂等其他手段先进行预裂，预裂后的路段应重新做试验段，确定碎石化的各个施工参数。 6.

8、2 破碎时宜从高处向低处破碎，避免摊铺沥青面层后影响排水； 6.3 不得对破碎后路面进行修整以提高路面平整度或改善线形。对 5 cm 以上的低洼处应用密级配碎石粒料回填压实后再进行全面压实。 7 质量控制 7.1 一般过程 选择长度100 米的代表性路段作为试验段，在其中安排不同的锤迹间距（2cm 级差）的子区段，每段长度50 米。 对不同的子区段粒径进行检测，选择对应的设备控制参数指标。 检测回弹模量，验证是否满足要求。如不满足可增加落锤高度和减小锤迹间距，增加破碎程度，降低变异性，达到质量控制指标要求。 7.2 质量标准 7.2.1 碎石化后的粒径范围 见表 3。 7.2.2 顶面的当量回

9、弹模量 路面碎石化后的顶面当量回弹模量是检验 MHB 碎石化效果的重要参数。碎石化处理后的回弹模量平均值应控制在 150500MPa。此外，强度偏差也是确定施工质量的关键指标。 表 4 变异系数 顶面当量回弹模量 低 Cv0.25 中 0.25Cv0.35 高 0.35Cv0.55 碎石化后沉降量受旧路路况影响较大，不宜作为碎石化技术控指标。8 应用实例 G205 蒙阴县城东外环段改造工程（K791+800K795+019.274）,路线全长 3.219 公里,路基宽 39 米,路面宽 32 米,人行道宽 23.5 米。中间主车道部分水泥混凝土路面板断板、错台、沉陷等破坏现象严重。在2013

10、年 G205 综合整治过程中，经综合考虑、多方论证，最终决定在改路段采用 MHB 碎石化技术进行路面的升级改造。该工程于 2013 年 5 月开工，至 6 月中旬完成表面沥青混凝土铺筑，通车至今，使用状况良好，无典型早期破坏现象发生，路面平整，行车舒适。但是由于通车时间较短，截至目前尚不能充分说明该改造方案足够成功，为此我们还专门成立了后续检测小组，将对该路段进行持续的、不间断的观察和检测。 9、结论 9.1 验证了 MHB 碎石化施工技术的适用范围和适用条件； 9.2 较为系统的总结了 MHB 碎石化施工技术的施工工艺流程； 9.3 结合相关研究资料，验证了之前提出的质量控制方法和质量控制标准的可用性。 参考资料 1、张玉宏水泥混凝土路面碎石化综合技术研究D 南京，东南大学，2006 2、高昌童申家 MHB 碎石化施工技术研究J公路工程，2010 年 03 期 3、王松根旧水泥混凝土路面碎石化技术应用指南M北京，人民交通出版社，2007 4、秦仁杰旧水泥混凝土路面状况评价与处置方法应用研究J中南公路工程，2005（1）