公路水泥混凝土路面共振破碎施工技术分析

靳朝炜

（中建路桥集团有限公司，河北石家庄 050001）

0 引言

我国早期修建的公路中，水泥混凝土路面的占比较大，随着交通流量的不断增大，重载车辆日益增多，使得水泥混凝土路面出现各种病害问题，影响行车舒适性和安全性。为解决这一问题，可以采用共振破碎技术对水泥混凝土路面进行改造。本文对公路水泥混凝土路面共振破碎施工技术展开分析探讨。

1 工程概况

某公路工程全长68.48km，路基宽度为26.5m，行车时速为80km/h。该公路于2005年3月开工，2006年9月末建成投用，路面采用的是水泥混凝土，底基层和基层均为水稳砂砾，厚度分别为15cm和17cm，沥青封层，面层为强度等级C40的混凝土，在接缝处设有传力杆。该公路的水泥混凝土路面出现不同程度损坏，已经严重影响行车安全性。经研究决定采用共振预裂碎石化加铺方案，对该公路大修改造。

2 公路水泥混凝土路面共振破碎施工技术

2.1 制定共振破碎方案

编制方案的过程中，要充分考虑以下问题：

（1）依据当前路面的特点，结合交通流量，考虑自然环境因素，针对破损程度不同的路段，制定适宜的改造方案，确保方案的适用性，提高路面改造水平。

（2）本着节约的原则，对原路面的水泥混凝土板加以利用，减少固体废弃物的产生，降低大规模改造对周边环境的影响程度。采用技术成熟的改造方案，确保结构简单，层次越少越好，施工工序少、质量有保障、工期短，满足交通和气候条件[1]。

（3）掌握路面的实际情况，结合原路面的技术状况，按照病害的严重程度，提出改造方案，并选取工艺成熟的加铺方案，减少后期的养护维修成本，在延长路面使用寿命的基础上，节约成本。

2.2 原路面处理

在共振破碎正式施工前，要做好相应的准备工作，主要是处理原路面，为加铺提供条件。

（1）使用铣刨机处理原路面，清除掉沥青混合料，防止对后续的破碎效果造成不利影响。沥青补块用风镐移除，然后以水泥混凝土填补，在后续的施工中一并进行碎石化处理。原路面破碎后，直至下面层混合料摊铺前，必须使路基保持干燥、整洁。降雨时，将破碎的路面遮盖好，做好临时排水，避免水体渗入结构层[2]。

（2）重点处理桥梁连接段的路面。破碎施工前，在桥、路连接位置处做好标记，挖设减振沟作为隔振措施，破碎至桥头搭板后端。对原路面地下构造物的位置准确标记，确认破碎对构造物的影响。实践表明，破碎不会对填土高度超过1.0m的构造物产生影响，但会影响填土高度在1.0m以内的构造物，对此可采取相应的预防措施[3]。

（3）将原路面需要保留的部位，通过切割锯缝的方式隔离开，将用于传递荷载的传力杆切断，避免共振破碎时产生的振动力影响周边建筑结构的稳定性。清除路面上的污染物，以免对乳化沥青的渗入造成影响。

（4）选取试振区，通过试振来调整共振设备的参数，以满足破碎作业要求。因不同路段的破碎方案存在差异，所以共振破碎时所需的激振力均不相同，在试振的基础上保证参数正确，从而确保破碎效果。

（5）将路段内的软弱基层全部挖除，并用无机结合料回填后碾压密实，达到压实度要求。随后加铺与原路面性能指标相同的水泥混凝土板，共振施工时，一并破碎。

2.3 施作排水系统

在原路面共振破碎施工中，排水系统具有非常重要的作用，具体的施作方法及要点如下：

2.3.1 排水

为避免路面结构性能受到水的破坏，要做好排水措施。通过现场检测结果可知，原路面的断板率约为11.5%，脱空比例为19.85%，接缝部位传递荷载的能力比较差，部分路段存在严重的唧浆现象，加之施工恰逢雨季，对共振破碎施工造成不利影响[4]。为有效解决这一问题，决定在原路面混凝土板的边缘位置处增设排水管和渗沟，以此来加强结构的排水能力。

2.3.2 防水

水损坏是沥青路面比较常见的病害问题之一，为有效解决这一问题，要做好路面排水层设置。本工程采用的是共振破碎加铺的施工方案，可在共振破碎完毕后，洒布乳化沥青，并在其上施工热沥青封层，以此达到防止雨水下渗的作用[5]。

2.4 共振破碎施工要点

2.4.1 破碎作业

由专人操作共振破碎设备对原路面的水泥混凝土板进行破碎处理，为确保操作安全，现场要有2～3人协助，共振破碎施工要点如下：

（1）水泥混凝土破碎时会产生大量的灰尘。在破碎前，用洒水车在现场喷洒适量的清水，以此来达到抑制扬尘的作用。洒水与共振破碎的时间间隔以30min左右为宜。

（2）按照从硬路肩边缘向道路中心的顺序对原路面共振破碎，若是相邻车道沿纵缝切割，则可从道路中心向两边破碎。每次共振破碎的宽度控制在20cm左右，相邻的破碎区域要有重叠区，以2.0～5.0cm为宜。

（3）当外侧和内侧车道靠近中央分隔带边缘存在路缘石或其他设施时，会对共振碎石设备作业造成一定的阻碍，从而导致靠近车道边缘处50cm左右的路面无法完成破碎，对此，可将共振破碎设备与车道边缘形成30°角进行破碎。在对一个车道共振破碎时，实际宽度要比车道宽出15～20cm左右[6]。

（4）在对含有钢筋的水泥混凝土板共振破碎时，可从纵向对道路进行切割，并对共振破碎设备的相关参数做适当调整，比如增大激振力等，以此来达到预期中的破碎效果。共振破碎施工中，为避免影响周边居民休息，选择适宜的时间段作业。

（5）共振破碎路段中存在敏感构造物时，在施工过程中，要安排专人实时观察，一旦构造物出现开裂或其他异常情况，必须立即停止作业，查明原因，并采取相应措施解决处理后，方可恢复施工。

2.4.2 修整压实

共振破碎设备施工后的路段，针对部分未达到规定要求粒径的材料采用人工方式破碎。无法通过人工破碎，可移除后用密级配的粒料替换并压实。通过压实能够使共振破碎后粒径较大的碎块进一步破碎，从而使碎块之间的空隙缩小，结构强度将会得到显著提升。采用光轮压路机碾压，以2～3遍为宜，以人工方式处理不平的部位[7]。

2.4.3 洒布乳化沥青

共振破碎后及时洒布乳化沥青透层，避免水体下渗。松散的破碎层在乳化沥青的作用下形成整体，防水性能随之提高。需要注意的是，乳化沥青透层洒布后，容易引起碾压时出现滑移，对此要控制好碾压速度。

2.4.4 铺设下面层

共振破碎且压实后，便可加铺沥青混凝土，避免时间过长导致破碎路面受到污染，影响沥青混合料的摊铺效果。沥青混合料的摊铺与碾压严格按照《公路沥青路面施工技术规范》（JTGF40—2004）规范的规定要求执行，确保压实度达标[8]。

3 结语

水泥混凝土路面共振破碎施工是一项较为复杂且系统的工作。为确保共振破碎达到预期效果，作业人员要掌握相关的技术要点，提高破碎质量，为沥青面层的铺设提供有利条件。