1.試驗區與試坑(1)在路面碎石化施工正式開始之前,應根據路況調查資料,在有代表性的路段選擇至少長50m、寬4m(或一個車道)的路面作為試驗段。根據經驗一般取落錘高度為1.1~1.2m,落錘間距為10cm,逐級調整破碎參數對路面進行破碎,目測破碎效果,當碎石化后的路表參數對路面進行碎石化的效果能滿足規定要求,記錄此時采用的破碎參數。(2)為了確保路面被破碎成規定的尺寸,在試驗區內隨機選取2個獨立的位置開挖不小于1
1.1碎石化的定義水泥混凝土路面碎石化是一種舊水泥混凝土路面破碎處治技術,是對舊水泥混凝土路面大修或改造的重要手段。該技術是將舊水泥混凝土路面的面板,通過專用設備一次性破碎為咬合嵌擠碎塊柔性結構,可充分利用舊路殘余強度,且保護環境,節約資源。這種結構不僅具有一定的承載力,而且具有有防止或限制反射裂縫發生、發展的作用,破碎后的粒徑范圍為2~40cm,力學模式趨向于級配碎石。1.2碎石化技術的主要特點通過破碎將舊水泥混凝土路面結構強度降低到一定程度,防止反射裂縫的發生,同時能實現結構強度與反射裂縫兩者較好的平衡。舊水泥混凝土路面進行碎石化后具有以下特點:碎石化能使原水泥混凝土板塊在平面上強度分布均勻;碎石化能保留原水泥混凝土路面的一定強度;碎石化能可以消除原水泥混凝土路面病害;碎石化后的粒徑合理,不會產生應力集中現象。1.3碎石化技術的主要優勢舊水泥混凝土路面碎石化后,可以直接作為新路面結構的基層或底基層,如果舊水泥混凝土路面碎石化后具有較高的強度,能夠滿足道路承載要求,可作為路面基層直接加鋪路面面層,新加鋪面層可以是瀝青混凝土路面,也可以是水泥混凝土路面。1.4碎石化技術專用設備及特點實施碎石化的主要設備為MHB(Multipe-HedBreaker)多錘頭破碎機和Z型壓路機。多錘頭破碎機(MHB)由兩部分組成,前半部分為柴油發動機動力系統,后半部分為破碎系統,中間備有2排各3對650kg的錘頭,兩側各有1對865kg翼錘。每對錘頭的提升高度可以根據需要隨意調節,其最大提升高度110cm。MHB的破碎機理是通過重錘的下落對水泥混凝土板塊產生瞬時、點狀的沖擊作用,其具有以下特點:整幅車道寬度單次多點破碎;錘擊功可以方便調節;破碎效率很高;破碎后顆粒組成特性較好;破碎后的表面平整度較高;方便調節,作業靈活。Z型壓路機是一種在鋼輪表面帶有Z狀紋理的振動式壓路機,自重不小于10噸,其作用是進一步碾壓碎石化后的路面,為加鋪提供一個平整的表面。
在滿足技術、經濟條件要求的前提下,應用MHB進行碎石化前還需要綜合考慮以下因素:(1)水泥混凝土路面基層的破壞程度決定了其碎石化施工的顆粒控制和工藝要求。對于損害嚴重的水泥混凝土路面,必須判斷其基層狀態。一般情況下,基層破壞程度越高。破碎后粒徑越小。(2)水泥混凝土路面基層的破壞程度是判斷嚴重病害路面是否可用碎石化工藝的重要標準;當基層嚴重破壞時,碎石化后板塊容易喪失顆粒間的嵌擠作用,導致模量下降,容易導致瀝青路面層出現疲勞破壞。此時應用碎石化,應注意提高上部路面結構設計安全性。(3)排水設施是碎石化的必須輔助工程。完善排水設施是防止碎石化后瀝青加鋪層再次發生水損壞的重要措施。這里所有要求,共同構成碎石化技術的應用條件和決策依據,是確定舊水泥混凝土路面能否實施碎石化技術以及能否直接加鋪瀝青混凝土面層的必要條件。