共振破碎技术既有水泥混凝土路面改造中的应用思考

摘 要 为从根本上减少“白加黑”的反射裂纹扩展数量，共振破碎旧水泥砼路面后加铺沥青面层技术得到了广泛应用。本文结合S217东永线“白改黑”工程，详细介绍了路面共振破碎主要施工工艺。

关键词 共振破碎技术;水泥混凝土路面;改造

水泥混凝土路面具有强度高、稳定性好以及耐久性优良等特点，是我国路面结构的主要形式。但由于交通量大、重载多等原因，我国水泥混凝土路面大多都出现了不同程度的破坏。因此，我国面临大量的旧水泥混凝土路面改造任务[1]。碎石化技术是考虑将混凝土路面的板块移动彻底破坏消除，使其作为一种基层材料，将整个旧有板块变成更加稳定的路面底基层，从而达到彻底根除反射裂缝的目的。近年来，由于施工速度快，而且能够很好地解决沥青路面的反射裂缝问题，碎石化技术在“白改黑”路面改造中得到广泛应用。

1工程概况

S217东永线K5+200-K19+150，全长13.95km，为“白改黑”

工程。起点位于东阳市区南侧的南寺塔（里程桩号K5+200），终点位于后葛线与本项目平交处（桩号K19+150），沿线经过南午岭、寿塔村、官清岭、大联村。沿线有普通平面交叉8处，沿线现有7座小桥，仅对寿塔1#桥、文祥桥、下徐桥、麻塘园2#桥作加固改造，其余均保留仅作顺接处理。路基宽度按现状道路宽度，K5+200-K11+800、K12+700-K19+150采用18m设计，K11+800-K12+700采用17m设计，路基不进行拓宽，利用原有路幅进行合理布设断面，设计速度80km/h。

2水泥混凝土路面改建方案

一般路段对老路水泥混凝土面板进行共振碎石化后加铺沥青面层，路面结构：4cmAC-13C改性沥青混凝土+5cmAC-16C改性沥青混凝土+7cmSUP-20改性沥青混凝土+24cm碎石化水泥混凝土板+原老路基层，各面层间设SBS改性乳化沥青粘层，半刚性基层及碎石化水泥混凝土板上设SBS乳化沥青透封层，为提高路面抗车辙能力，在中面层AC-16C沥青砼添加沥青混合料用量0.3%玄武岩纤维剂;无法碎石化路段挖除原老路水泥混凝土面板后加铺沥青面层，路面结构：4cmAC-13C改性沥青混凝土+5cmAC-16C改性沥青混凝土+7cmSUP-20改性沥青混凝土+24cm水泥稳定碎石+原老路基层;桥头接坡路段桥头路段采挖除水泥板块加铺沥青面层的处理方式，4cmAC-13C改性沥青混凝土+5cmAC-16C改性沥青混凝土+7cmSUP-20改性沥青混凝土+ATB-25沥青稳定碎石调平层。

3路面共振破碎施工

3.1 施工准备

（1）路面清理。施工作业路面需提前清理，水泥砼路面上罩有1cm以上的沥青层及沙土层需挖走（2cm振幅下中间介质会将应力吸收无法达到共振效果）;为破碎无残留道路两侧30cm范围内堆放物需清走（共振箱体伸出轮胎外沿20cm左右）;破损板块无法破碎区域可提前标记或通知现场管理人员。

（2）隐藏构造物的调查与标记。结合设计图纸及业主单位提供的有关隐藏构造物，如暗涵、地下管线等情况进行现场勘察并设置标记，以确定破碎是否会对这些构造件造成损坏。

3.2 共振碎石化施工

共振碎石化施工应按《公路水泥混凝土路面再生利用技术细则》执行。从路肩、行车道、超车道的顺序依次进行破碎。对于一车队水泥板的破碎，如不能一次完成破碎，应按照从混凝土板外缘向内缘依次进行破碎。施工过程中应根据破碎情况及时调整施工参数。在施工过程中应不断检查破碎作业情况，并根据需要对设备进行细微调整，以确保达到施工质量要求[2]。施工中，驾驶操作员应随时注意观察机械工作情况、锤头破碎效果，应根据实际情况调整破碎参数，以尽可能达到较好的破碎效果。

3.3 基础补强

如果共振破碎后出现混凝土块径大于200mm，且面积大于2㎡或混凝土面板共振破碎后压路机碾压过程中有明显的反弹现象，弯沉值过大区域应采取基础补强措施，具体措施结合设计单位与监理方案。

3.4 洒水碾压

破碎后，应进行及时碾压稳定。可采用单钢轮压路机进行振动压实稳定。一般要求碾压2-3遍。破碎完毕后，必须采用高频、低幅震动鋼轮压路机（最小15吨）碾压速度不得大于1.83m/s，碾压之前最好洒水车先行洒一遍水，使其渗透深度3厘米左右，碾压遍数初步按最三个来回来控制，碾压完毕后，进行摊铺施工。碾压遍数根据现场情况控制在最少3～5遍。碎石化层碾压后，不允许有钢筋外露，不允许有沥青接缝料、补块等存在;摊铺前不允许碎石化表面出现凹陷深度超过2cm。对于裂缝宽度较大，未形成嵌挤结构的局部路面，采用 3～5mm碎石嵌缝，在压实过程中暴露出的软弱或不稳定区域，必须在铺筑沥青混凝土路面前进行修复、挖补并压实。

3.5 碎石化层的保护

应控制碎石化层上的交通，禁止通行与施工无关的车辆，禁止车辆随意在碎石化层上刹车与启动，同时也要减少施工车辆不必要的来回通行。碎石化应充分做好雨水的防治工作。若碎石厚不能马上进行碾压摊铺，遇上雨水天气，则要注意施工前设置的路面边缘排水系统能有效地工作，待疏干碎石化层、旧路基层中的水分后方可进行后续的沥青面层摊铺[3]。

4结束语

采用碎石化技术对旧水泥混凝土路面破碎后，解决了水泥板的整体性和旧路裂缝处的应力集中问题，碎石粒料层强度较高，有效防止了反射裂缝;碎石化后结构的弯沉、回弹模量均满足要求，可在上面直接加铺沥青路面。共振碎石技术实施“白改黑”，改造后的路面显著提升了路面的使用状况和技术水平，取得了较好的经济效益和社会效益。

参考文献

[1] 谭诗樵.共振碎石化技术在公路水泥混凝土路面再生利用中的应用[J].公路交通科技：应用技术版，2018（1）：163-165.

[2] 万伦，姚勇，文健康.南部至定水旧水泥混凝土路面改建共振碎石化应用研究[J].路基工程，2012（4）：101-104.

[3] 龚振华.浅谈共振碎石化工艺在水泥混凝土路面大修工程中的应用[J].中国市政工程，2013（3）：63-65，122.

作者简介

卢杰（1986-），男，广西玉林人;职称：工程师;现就职单位：浙江正方交通建设有限公司，研究方向：高速公路、地方公路建设与管理。