“白改黑”路面改造中共振破碎施工工艺探讨

李现军 曹玉红

摘 要： 上世纪70年代起我国大量城市道路、省际干线公路都会选用水泥混凝土路面作为公路建设的路面类型。该路面属于非钢筋混凝土结构，路基等级较低，在交通量逐渐增加的情况下，水泥混凝土路面逐渐出现断板、错板、裂缝、坑洞等问题。“白改黑”路面改造，可有效解决水泥混凝土路面病害问题，特别是共振破碎技术的英语，可有效防治反射裂缝，提高路面施工质量，因此在公路路面改造施工中得到了广泛地应用与推广。为此，本文在充分了解共振破碎原理的基础上，对“白改黑”路面改造中共振破碎施工工艺及注意事项进行了探讨。

关键词： 白改黑；路面改造；共振破碎；施工工艺

水泥混凝土路面凭借其优点和早期公路建设中造价低的优势，在我国被广泛的使用。随着水泥混凝土路面使用年限逐渐增长，交通量的增大，尤其是超重车辆的增多，水泥砼路面已出现多种病害，严重影响了车辆的行驶，制约了其作为主干路的交通服务能力，亟需考虑采用适当的技术和施工方案对旧水泥混凝土路面进行彻底的改造。路面是公路工程的重要组成部分，其施工质量直接影响着行车舒适度和使用年限，针对在运营过程中出现的路面破碎、裂缝等问题需要及时进行修复。共振破碎技术与传统的修复方式相比，它具有施工操作简便、成本相对较低等优点，对路面的修复效果良好。在具体施工过程中施工单位应充分了解共振破碎施工原理和施工工艺，严格按照施工方案的要求，在施工过程中加强对于质量的控制措施，尽量减少施工安全隐患，有效的提高公路工程的使用性能。

一、共振破碎原理

共振破碎是指共振式破碎设备通过振动梁带动工作锤头振动，锤头接触路面。锤头振动频率为44HZ，20毫米为振幅。利用锤头振动频率调节，使其与水泥面板固有频率相近，激发其共振，进而达到击碎水泥混凝土面板的作用。一般需将专用传感器安装到工作锤头上，以此对路面振动反馈有效感应。通过计算机对振动频率进行自动调节，寻找被击物的频率，并在锤头下部分位置引起水泥面板共振，以此迅速降低混凝土内部颗粒间的内摩擦阻力，并达到崩溃的效果。

二、“白改黑”路面改造中共振破碎施工工藝

1、路面排水

为确保路面结构具有良好使用性能，必须做好路面结构防排水工作。因此，需将纵向渗沟、横向排水管合理设置到旧水泥混凝土路面板边缘位置，以此提高加铺工程结构排水性能，达到路面使用年限增加的目的。为确保施工进度，需在碎石化施工前的2到4周内设置好排水系统。

2、路面清理

路面在破碎前需做好清理工作，以此确保具有干净的路面，随后通过小型铣刨机铣刨路面，并将其表层沥青清理干净。

3、共振破碎机械施工

指派专人负责共振破碎机械操作施工，现场需留有2到3人辅助。在共振破碎施工时，应控制好扬尘，如在共振碎石化施工场地通过洒水车进行施工，以此达到有效控尘的目的，在此期间，需合理安排洒水和碎石化之间的时间，一般两者间隔时间可在半小时以内加以控制。

共振破碎需严格遵循从路边缘—路中间的顺序进行施工，因侧向约束力并不存于路边缘内，将大大减轻破碎施工难度。顺着纵缝相近两车道可进行切割施工，也可遵循从中部到两侧的顺序进行施工。要求在20cm左右控制各次碎石化宽度，3.5到3.75m为每个车道的宽度，通过以上数据计算得出，一个车道需共振碎石化18到12次，且相近两个碎石化区必须存有相应的重叠宽度，一般为2到5cm。如路缘石存于外侧车道边缘等位置，将严重影响施工进度，且无法充分破碎路面，这种情况下，应保证共振机械和车道边缘纵向形成相应夹角如30°到50°之间，随后进行破碎施工。

一个车道碎石化作业完成后，应保证相比车道宽度，具体破碎施工宽度应多出一些，如多出15cm以上。如破碎路面存有钢筋水泥混凝土等，需纵向切割路面，且对碎石化机械参数进行适当调整，做好激振力、行驶速度等方面的全面控制。

4、人工破碎修整

共振破碎施工后需局部粒径与设计要求不符，需及时通过人工施工法进行路面破碎施工，且对该位置换填、压实，选取的材料为级配碎石，保证其粒径满足施工规定。

5、破碎后压实

路面压实施工应紧随共振破碎施工后进行，压实的主要目的为进一步破碎已完成破碎施工的大粒径，最大限度降低碎块与碎块之间缝隙，提升结构强度，将一个平整表层提供给沥青摊铺施工。路面被破碎后，不得对其扰动，保证其破碎原貌不改变，压实施工可选取光轮压路机，遍数为2到3遍，如局部存有凹凸现象，需及时通过人工方式进行整平施工。

6、洒布乳化沥青

通过洒布乳化沥青透层不仅能够强化各个结构层之间的连接性，还能提高破碎后混凝土材料间颗粒的粘结能力，避免水渗入到下面层，增加松散破碎层的防水能力。于路面结构而言，松散层作用较大，如松散层具有较小颗粒，可改善下层破碎层的沉降问题及进行自我调节，具有应力吸收功效。洒布乳化沥青后，松散层将被黏结成一个整体，碾压施工后，往往会出现滑移层现象，施工时必须重视该问题。压实路面后，根据路面压实实际情况，可进行透层油洒布施工，尤其是降雨量较大的地区应做好该施工工序。一般可选取专用设备进行透层有洒布施工，用油量可控制在每平方米1.0到2.3L之间，每平方米乳化沥青1.0到2.0L之间。要求洒布透层油必须均匀性、厚度统一，确保透层油向碎石层1cm深度位置下渗。随后进行AC-70热沥青封层铺撒，要求每平方米在1.4到1.6Kg之间控制洒布量。

7、撒铺石屑

透层油洒布施工后，在压实路面前应进行石屑铺洒，5到10mm之间为石屑厚度，16到19mm之间为粒径范围。通过撒铺石屑，可对下层破碎层沉降问题进行有效改善，且能够将反射裂缝进行消除。随后即可再次碾压路面，只有通过多次碾压，才能保证路面具有良好平整性，要求本次压实作业必须在每小时3到4km之间控制碾压速度。

8、摊铺沥青路面下面层

完成上述施工工序后，需及时做好各项质量检测工作，待其施工质量满足施工设计要求后即可进行下一阶段施工。也就是做好加铺作业，避免对破碎路面造成污染，压实与加铺施工间隔时间需控制在48h以内。要求严格按照《公路沥青路面施工技术规范》进行沥青混凝土下面层摊铺施工。

三、“白改黑”路面改造中共振破碎施工注意事项

1、在地势较低、路面积水多的地区不适应进行共振破碎施工。路基黏土含水量大，如黏土内混入泥沙，需进行部分路段翻挖施工。共振破碎施工是将原有水泥混凝土路面共振破裂，不是粉碎，因此必须有效控制施工压实度，表面压平、压稳后即可停止施工。施工中可选取钢轮振动压路机（10吨）进行施工，以此对破碎混凝土模量有效提升，随后在表面利用水罐车进行洒水施工。

2、一般在干燥环境中实施共振破碎施工，以便保存混凝土破碎施工中出现的细小颗粒，以此与粗颗粒成为一个整体，并对水泥路面强度进行全面提升。与此同时，干燥环境还可防止土基软弱与沥青混凝土面层出现水损害等情况。为确保排水通畅性可进行边缘排水系统设置，也就是将横向排水管设置在相隔100到300米范围内或设置在较低位置，进而将道路内的水顺利排出，并将多孔塑料管铺设到沟底位置。

四、结束语

综上所述，伴随改革开放的不断深入，公路工程对国民经济的推动作用也得到了人们的广泛关注。共振破碎技术作为公路工程“白改黑”路面改造施工的重要技术之一，其施工技术水平的高低将直接影响到工程的整体质量，为此，施工单位必须对共振破碎施工工艺加以重视，只有这样才能推动交通工程的快速发展，才能为国民经济增长提供可靠保障。■

参考文献

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[4]吕江峰. 碎石化的旧水泥路面上水泥混凝土加铺层应力分析和开裂预估[D]. 长安大学 2011.