DB37/T 1160-2009 旧水泥混凝土路面碎石化技术规程

DB37

山东省地方标准

DB37/T1160-2009

旧水泥混凝土路面碎石化技术规程

20092009----01010101----24242424发布20092009----01010101----24242424实施

山东省质量技术监督局

前言

水泥混凝土路面是路面的主要形式之一。截至2007年底，全国水泥混凝土

路面总里程已达84.88万余公里，山东省水泥混凝土路面总里程已达5.2万公里。

目前，国内旧水泥混凝土路面维修改造方案主要是：压浆稳板修补后直接加铺、

破裂稳固后加铺、清除后重建等。实践证明这些方案必须与旧路面的实际破损程

度相适应，才能达到既经济又耐用的效果。

碎石化技术是目前旧水泥混凝土路面维修改造新技术之一。该技术是通过专

用设备将旧路面板一次性破碎为承载能力高、反射裂缝控制效果好的咬合嵌挤柔

性结构层，可充分利用旧路残余强度、保护环境、节约资源。自2002年国内首

次引进多锤头碎石化设备以来，山东省交通厅公路局组织开展了《水泥混凝土路

面碎石化技术应用研究》，2005年通过专家鉴定、2008年获得山东省科技进步一

等奖。其成果在山东、安徽、浙江等省的900多公里的高速公路、国省干线公路

改建工程中广泛应用，路用效果良好，取得了较好的技术经济效益和社会效益。

为规范碎石化技术的应用，山东省交通厅主持编制完成了本规程，共分6

章，重点对旧水泥混凝土路面状况调查与检测、碎石化应用决策与加铺设计、碎

石化施工、检查验收等内容进行了规定。

本规程基于目前研究和应用的最新成果而编制。碎石化技术作为旧水泥混凝

土路面改建的一项新技术，必将随着工程实践而发展。在使用过程中，各单位和

个人对本规范有何意见或建议，可与规范编制单位联系（地址：济南市舜耕路

19号山东省交通厅公路局，邮编250002）。

本规程主编单位、、参加单位和主要起草人名单参加单位和主要起草人名单：

主编单位：山东省交通厅公路局

参编单位：东南大学

山东省公路建设（集团）有限公司

·主要起草人：王松根、黄晓明、张玉宏、李昶、孙同波、张建

目录

1总则............................................................................................................................1

2术语、、符号符号................................................................................................................2

2.1术语......................................................................................................................2

2.2符号......................................................................................................................3

3旧水泥混凝土路面状况调查与检测........................................................................5

3.1调查与检测内容..................................................................................................5

3.2调查方法..............................................................................................................5

3.3施工段落划分......................................................................................................5

3.4调查与检测要求..................................................................................................6

3.5数据处理..............................................................................................................7

4碎石化应用决策与加铺设计....................................................................................9

4.1旧水泥混凝土路面加铺改造的判断条件..........................................................9

4.2碎石化技术应用决策内容..................................................................................9

4.3决策方法............................................................................................................10

4.4加铺设计原则....................................................................................................10

4.5设计参数............................................................................................................10

4.6水泥混凝土路面加铺设计................................................................................12

4.7沥青路面加铺设计............................................................................................12

5碎石化的施工..........................................................................................................17

5.1一般规定............................................................................................................17

5.2设备要求............................................................................................................17

5.3一般工序............................................................................................................18

5.4施工准备............................................................................................................18

5.5试验段工程........................................................................................................20

5.6碎石化施工........................................................................................................20

5.7碎石化表层处置................................................................................................21

6检查验收..................................................................................................................22

6.1碎石化层检查验收............................................................................................22

6.2结构加铺后检查验收........................................................................................22

附录ACBR与DCP的PR指数关系表..................................................................23

《《旧水泥混凝土路面碎石化技术规程旧水泥混凝土路面碎石化技术规程》》条文说明条文说明.................................................24

1总则..........................................................................................................................25

2、、术语术语、、符号符号...........................................................................................................27

2.1术语....................................................................................................................27

3实施前路况调查......................................................................................................29

3.1调查与检测内容................................................................................................29

3.2调查方法............................................................................................................29

3.3施工段落划分....................................................................................................30

3.4调查与检测要求................................................................................................30

3.5数据处理............................................................................................................31

4碎碎石化应用决策与加铺设计石化应用决策与加铺设计..................................................................................32

4.1旧水泥混凝土路面加铺改造的判断条件........................................................32

4.3决策方法............................................................................................................33

4.4加铺设计原则....................................................................................................34

4.5碎石化后的设计参数........................................................................................35

4.6水泥混凝土路面加铺设计................................................................................36

4.7沥青路面加铺设计............................................................................................37

5碎石化的施工..........................................................................................................39

5.2设备要求............................................................................................................39

5.3一般工序............................................................................................................39

5.4施工准备............................................................................................................40

5.5试验段工程........................................................................................................40

5.6碎石化施工........................................................................................................41

5.7碎石化表层处置................................................................................................41

6检查验收..................................................................................................................42

6.1碎石化层检查验收............................................................................................42

6.2检查与验收指标与标准....................................................................................42

工程实例.....................................................................................................................43

旧水泥混凝土路面状况调查与检测......................................................................43

碎石化应用决策......................................................................................................43

加铺沥青路面设计..................................................................................................45

碎石化施工与检测..................................................................................................46

优化设计阶段..........................................................................................................46

长期使用性能..........................................................................................................46

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1

1总则

1.0.1为满足旧水泥混凝土路面加铺改造的技术需求，充分利用旧路资源、

保护环境，推动碎石化技术的合理应用，保障碎石化改造施工质量，延长加铺路

面使用寿命，特制定本规程。

1.0.2本规程适用于旧水泥混凝土路面的原位破碎再利用加铺改造工程。

1.0.3旧水泥混凝土路面改造前，应根据旧路状况、技术条件及经济指标等

综合分析，确定碎石化技术的适用性。

1.0.4碎石化施工中，应严格遵循本规程，先通过试验路段确定设备参数与

质量控制指标，再转入正常施工。施工过程中应加强参数检测与质量控制，并应

根据质量变异及时进行适度调整。

1.0.5碎石化施工应有符合国家或交通行业规定的劳动保护条件，确保施工

人员的安全。

1.0.6旧水泥混凝土路面碎石化施工除应按本规程的规定执行外，尚应遵守

国家和行业其它现行相关标准、规范的规定。

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2术语、、符号符号

2.1术语

2.1.1碎石化（Rubblization）

旧水泥混凝土路面板被破碎成粒径较小的碎石，称为碎石化。

2.1.2碎石化技术（RubblizationTechnology）

采用专用设备对旧水泥混凝土路面板块进行原位破碎利用的一种技术。

2.1.3多锤头破碎机（Multi-headBreaker，MHB）

一种碎石化专用设备。该设备后部成组排列多个重锤，通过重锤下落的冲击

动能，使板块破碎形成7.5~30cm尺寸的嵌锁结构。

2.1.4共振式破碎机（ResonantBreaker）

一种碎石化专用设备，通过共振梁的高频低幅振动将旧水泥混凝土板块破碎

到规定尺寸，破碎后碎石粒径较MHB设备小。

2.1.5打裂压稳（CrackandSeat）

采用专用设备对旧水泥混凝土路面进行原位破碎和利用的一种技术，粒径范

围约50~80cm。

2.1.6打碎压稳（BreakandSeat）

采用专用设备对旧水泥混凝土路面进行原位破碎和利用的一种技术，其破碎

后粒径尺寸处于碎石化和打裂压稳之间。

2.1.7冲击压实（ImpactCompaction）

采用冲击压实设备对路基或路面进行厚层压实或冲击破碎的一种技术，用于

旧水泥混凝土路面破碎时，效果类似于打裂压稳。

2.1.8可靠度（DegreeofReliability）

结构在规定的时间内，在规定的条件下，完成预定功能的概率。

2.1.9可靠度系数（ReliabilityCoefficient）

为保证所设计的结构具有规定的可靠度，而在极限状态设计表达式中采用的

单一综合系数。

2.1.10碱集料反应（Alkali-SilicaReaction，AAR）

混凝土原材料中的碱性物质与与集料中的活性硅酸盐发生化学反

K2ONa2O

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应，生成膨胀性反应物，从而引起混凝土内部产生自膨胀应力而开裂、松散、破

坏的现象。

2.1.11年最大温差（AnnualMaximumtemperaturedifference）

气象部门记录的工程所在地一年中极端最高、最低气温间的差值。

2.1.12当量回弹模量（EquivalentModulusofResilience）

将旧路面下部看作弹性半空间体时，用顶面回弹模量测试方法测得的模量

值。

2.1.13动力圆锥贯入仪（DynamicConePenetrometer，DCP）

一种现场简易触探设备，适用于细粒、粒料类或水泥处治类的路基、底基层、

基层等强度的现场快速测定。其测试结果与CBR值具有相关性。

2.2符号

CBR—加州承载比（CaliforniaBearingRatio）

PR—动力圆锥贯入仪测试的贯入值（PenetrationRates）

PCI—路面损坏状况指数（PavementConditionIndex）

DBL—断板率

LSPM—大粒径透水性沥青混合料（LargeStonePorousAsphaltMixture）

n—测点数

Et－按可靠度方法折减后的旧水泥混凝土板块顶面破碎后的当量回弹模量

Et－当量回弹模量平均值，设计阶段时取当量回弹模量推荐值

γ

r－根据顶面当量回弹模量变异系数值查表确定的可靠度系数

Za—保证率系数

S—标准差

fsp,i—各测点的劈裂强度

劈裂强度平均值

fsp—

fsp—劈裂强度代表值

CBRi—各测点的CBR值

CBR—CBR平均值

3





2

CBR—CBR代表值

ω—含水量平均值

ωi—含水量测试值

Et0,i—回弹模量测试值

实测回弹模量平均值

Et0—

Etp—实测回弹模量代表值

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3

3旧旧水泥混凝土路面水泥混凝土路面状况调查与检测

3.1调查与检测内容

碎石化实施前路况调查与检测，包括历史数据、基本状况和技术参数等三个

方面，具体为：

（1）历史调查：原有路面的路基稳固情况；路面原设计中各结构层材料与

厚度；路基路面的建造工艺与质量；养护状况及真实运营年限等。

（2）基本路况调查：交通量及轴载谱状况；基层破损状态与稳固情况；路

面破损状况；构造物与排水设施现状；路面与构造物衔接情况等。

（3）技术参数检测：混凝土面板钻芯劈裂强度与基层钻芯抗压强度的检测

与统计分析；基层回弹模量检测与统计分析；路基含水量、强度实测与分析等。

3.2调查方法

3.2.1在调查和检测过程中，应按照3.1规定的顺序进行。同时，应符合现行

《公路水泥混凝土路面养护技术规范》（JTJ073.1）和《公路技术状况评定标准》

（JTGH20）的有关规定。

3.2.2修建养护历史、构造物与排水设施的调查，应采用人工查找资料、调

研、全线踏勘、结构层调查等方法，并及时填写调查记录表格。

3.2.3混凝土面板与基层现场取芯，测试劈裂强度与抗压强度。

3.2.4基层松散、破损等情况，通过开挖面层检查确定。

3.2.5路基含水量宜采用现场取土、室内烘干法检测，也可采用现场酒精燃

烧法测试。路基强度宜采用动力圆锥触探设备现场测试，参照《公路路基路面现

场测试规程》测试方法，根据测试PR值与CBR的相关关系，按附录A表格确

定对应的CBR值。

3.3施工段落划分

3.3.1旧水泥混凝土路面改造的设计和施工，应坚持“分段调查、分段设计、

分段实施、合理决策”的原则。

5

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3.3.2施工段落的初步划分应结合建养历史，满足分段最大长度限制，按照

段落内路况相近的原则综合确定，一般分段最大长度不宜大于10km。

3.3.3路况调查完成后，计算初步划定施工段落内的每公里断板率（DBL），

按表3.3.3确定的分段级别，最后合理确定最终施工段落。

表3.3.3按路面破损状况分段的标准

4

7

5612345

:

89

<

DBL;%5~1011~2021~3031~40>41

3.3.4施工段落划定后，按照3.4节要求进行混凝土面板劈裂强度、基层稳定

情况、路基含水量与强度状况的调查与检测工作。

3.4调查与检测要求

3.4.1位置选择与测试数目要求

（1）取芯和试坑位置应优先在破损程度分级相同的行车道板内病害严重、

破损程度较高的位置，并应分析该路段路面破碎的主要原因。

（2）面板与基层取芯的频率每公里每车道应不少于3个，在最小施工段落

中应不少于6个点。

（3）应对基层稳定性、路基强度与含水量进行调查与检测，可按开挖试坑

方式进行，最小施工段落应不少于1个试坑。试坑开挖到基层时，应清理基层表

面，并应记录基层的松散、沉陷、裂缝、破碎粒径大小等情况。

（4）基层开挖完成后清理表面，在每个试坑的露出路基区域内，应随机选

取至少6个点测试CBR值。在测试点附近，清除浮土采集土样，测试路基含水

量。

3.4.2调查与检测方法要求

（1）面板强度调查：现场取芯时应避开已有裂缝。

（2）基层稳定性调查：开挖露出区域内，基层自身有一道以上或有分岔的

裂缝，可判定为基层开裂；基层破碎颗粒粒径在40cm~200cm之间，应判定为基

层破碎；当破碎粒径小于40cm时，应判定为基层松散。

（3）路基含水量和强度的调查：含水量与强度检测点成组对应，并在路基

表面露出区域内均匀分布；路基强度宜采用动力圆锥贯入仪（DCP）测试，根据

附录A确定对应的CBR值。

3

36

ABCIJK

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3.5数据处理

3.5.1面板钻芯劈裂强度

应按式（3.5.1）计算面板芯样劈裂强度的平均值、标准差和代表值，并记录

其最小值。

n

f

∑sp,i

f=i=1

spn

=−（）

fspfspZaS3.5.1

n

(f−f)2

∑sp,isp

S=i=1

n−1

式中：

n—测点数，每个施工段落内大于等于6；

fsp,i—各测点的劈裂强度值（MPa）；

Za—保证率系数，高速、一级公路取1.645，二级及其以下公路取1.282；

S—标准差；

所有测点的劈裂强度平均值（）；

fsp—MPa

fsp—劈裂强度代表值（MPa）；

fsp,min—劈裂强度最小值（MPa）。

3.5.2基层钻芯抗压强度

将式（3.5.1）中的面板芯样劈裂强度替换为基层钻芯抗压强度，计算基层抗

压强度的平均值、标准差和代表值，并记录其最小值。

3.5.3路基强度与含水量

按式（3.5.3-1）、（3.5.3-2）计算各施工段落的CBR代表值和含水量平均值。

n

∑CBRi

CBR=i=1

n

=−（）

CBRCBRZaS3.5.3-1

n

−2

∑(CBRiCBR)

S=i=1

n−1

式中：

L

L7

QRSYZ[

NTUVWX

OP

3M

n—测点数，取施工段落内所有试坑的测点总数，大于等于6；

CBRi—各测点的CBR值（%）；

Za—保证率系数，高速、一级公路取1.645，二级及其以下公路取1.282；

S—标准差；

CBR—所有测点的CBR平均值（%）；

CBR—CBR代表值（%）。

n

ω

∑i

ω=i=1（3.5.3-2）

n

式中：

n—测点数，取施工段落内所有试坑的测点总数，大于等于6；

ω—所有测点的含水量平均值（%）；

ωi—各测点的含水量测试值（%）。

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4碎石化应用决策与加铺设计

4.1旧旧水泥混凝土路面水泥混凝土路面加铺改造的判断条件

在旧水泥混凝土路面正常养护措施无法满足相应等级公路运营质量技术要

求时，宜按以下特征判断旧水泥混凝土路面是否需进行改造维修：

（1）超过20%的纵、横向接缝需要修补，并发生了严重错台、啃边或角隅

断裂现象；

（2）断板率超过20%，已经出现了局部翻浆现象或大面积碎板；

（3）超过10%的路面面积需要开挖修补；

（4）出现明显的碱集料反应裂缝或冻胀开裂征兆；

（5）继续换板翻修的造价偏高，所获得的技术性能偏低，翻修性价比明显

不合理。

旧水泥混凝土路面具有上述特征之一时，宜按4.2