旧水泥路面原位共振破碎做基层施工技术

廖万希 黄 阳 易 钊

中建三局集团有限公司 湖北 武汉 430064

1 引言

近年来，随着水泥混凝土路面在国内的迅速发展，我国交通量的快速增长，因车辆超载问题而导致的水泥混凝土路面损坏已屡见不鲜，其损坏模式包括断裂、唧泥、错台、接缝碎裂、拱起、沉陷和起皮等。共振碎石化是一种旧水泥混凝土道路改造的技术，利用该技术可实现旧水泥道路混凝土路面原位破碎，直接碾压作为道路水稳层，达到施工速度快、节材环保、减轻甚至杜绝道路病害问题的效果。本文以鹰潭市某综合改造工程为例，介绍了利用共振碎石化对老旧水泥路面进行原位破碎之后直接碾压做基层的施工技术。

2 技术特点及优势

某综合改造工程涉及改造道路总长度23.5公里，采取了旧水泥道路路面原位共振破碎做基层施工技术，其技术特点及优势在于：

（1）本施工技术利用由道路共振破碎设备产生的高频低幅振动能量，让共振式破碎机锤头与水泥混凝土板产生共振，可轻易的击碎水泥混凝土面板，从而减少甚至消除水泥混凝土板对加铺层的反射裂缝。

（2）利用该施工技术使水泥混凝土面板破碎成粒径不大于40mm的颗粒，该粒径达到了道路水稳层的要求，且75%以上的混凝土颗粒在深度方向的分布满足道路高强颗粒基础的要求，在其上直接摊铺沥青可以达到缩短工期、节约成本的目的。

（3）共振破碎设备通过共振锤头与水泥混凝土面板的共振实现原路面的破碎，激振力的振幅较小、噪音低，且不同固体的固有共振频率不同，所以原位共振破碎做基层施工技术基本不会对周边构筑物造成影响。

3 施工工艺

3.1 工艺原理

旧水泥道路路面原位共振破碎做基层施工技术的核心原理是利用共振破碎机引发水泥混凝土道路面板共振，使其共振破碎成道路水稳层的碎石，然后碾压密实，直接作为道路的水稳层。共振破碎机的特制振动梁因为偏心轴的驱动，会产生40-50Hz的低频振动谐波。支点和配重点振幅为0，混凝土路面被破碎头以高频低幅（20mm）进行敲击，使得混凝土内部因剪切力而产生斜向裂纹，并且随着振动迅速会有规律的扩展，直至水泥混凝土的路面边界。由于是较小的冲击力，所以裂纹只是扩展到了边界，并没有对基层产生任何损害，破碎的旧水泥混凝土道路可直接作为沥青道路基层。

图1 共振破碎机工作示意图

3.2 工艺流程

图2 施工工艺流程

3.3 施工要点

3.3.1 施工准备及调查

对原道路周边地质情况予以调查勘测，对沿线的地下管线做好统计标注工作，并要同其管养单位做好沟通协商保护措施。

3.3.2 试振及开挖试坑检查

正式碎石化施工前对施工路面还要进行试振检测工作。通过试振、开挖样坑，对破碎粒径的分布情况以及均匀程度进行检查，从而确定破碎机的施工参数以及施工组织措施。通过试振设备确定共振值后即可进行共振碎石化施工。

图3 共振破碎车试振施工

图4 开挖试坑检查

3.3.3 共振碎石化施工

在共振碎石化施工过程中需对如下几个方面进行重点关注与控制：

（1）对于碎石化范围内的出入口应有醒目的安全标记，破碎施工过程中，对需要破碎的车道使用雾炮机进行洒水作业，从而使得施工中的扬尘现象得到控制，洒水时间与破碎共振的时间宜控制在30分钟以内。

（2）共振破碎施工顺序：从外侧车道开始，共振方向须顺着车道方向，第二遍与第一遍间隔2-4cm，可以使破碎效率提升。

（3）施工过程中，机械的工作情况、锤头破碎效果，驾驶操作员要随时观察，破碎参数随时调整，使破碎效果尽可能达到较好。

（4）需派专人对于碎石化施工场地周边的建筑物、构筑物进行观察和观测，如发现出现变形或开裂现象，施工应立即停止，并与监理单位、建设单位共同分析研究解决的方案。

图5 共振破碎后的水泥混凝土路面

3.3.4 共振碎石化后的路面处理

路面破碎后，应将旧路面接缝之间松散的填料以及较大粒径的碎石块予以清除，回填级配碎石，并对破碎层予以保护措施。对于旧路面基层已损坏的局部路段，应进行补强工作。最后要利用不小于9吨的双钢轮振动碾压机进行压实2-5遍，为增强压实效果可先洒水再压实。

3.3.5 加铺沥青

碎石化碾压后，摊铺沥青层工作必须在48小时内进行，以减少破碎层被车辆交通损坏，并避免降雨对破碎层的影响。摊铺沥青层前可以喷洒透层油在碎石化路面表面，将石屑在上面均匀撒布一层，并用光路压路机压稳。对于碎石化路段和其他路段的衔接位置，为防止应力集中产生反射裂缝，应用土工材料进行加铺处理。

4 结束语

原位共振破碎做基层施工技术通过直接在原路面进行施工，无需进行二次破除，大大缩短了项目施工工期，降低了施工污染和噪声，避免了大量建筑垃圾产生，节约了大量水稳层材料，对原破碎路面实现了再生利用，并且高质量的完成了道路改造，整体实施情况良好。在今后的路面改造工程中具有重要的推广与应用意义。