北和公路大修工程共振碎石化技術選擇與應用

章 拔 江

(上海嘉定交通發展集團有限公司，上海 201899)

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北和公路大修工程共振碎石化技術選擇與應用

章 拔 江

(上海嘉定交通發展集團有限公司，上海 201899)

根據北和公路的實際情況，確定了共振碎石化舊水泥路面大修方案，闡述了該方案的應用技術，并提出了施工質量控制措施，指出共振碎石化技術具有施工速度快、環境污染小、可防止反射裂縫發生等優點，值得推廣應用。

舊水泥路面，共振碎石化，質量控制，碾壓

0 引言

隨著城市的發展，越來越多的舊水泥混凝土路面被改造或翻修成瀝青混凝土路面，在建設工作中，采用局部針對性修復還是全路段翻挖重建，或者是板塊碎石化加鋪瀝青混凝土技術，應根據工程實際情況進行比選后確定。近年來，共振碎石化技術因其在舊水泥路面改建工程中具有施工速度快、參數可控、環境污染小、噪聲污染小、破碎后的混凝土路面具有很高的強度及穩定性，可有效防止反射裂縫的發生與發展等優點[1]，該技術在山東、上海等地逐漸得到推廣應用，并取得了良好的效果。

1 工程概況

北和公路位于嘉定區華亭鎮，西起嘉行公路，東至瀏翔公路，道路全長約4 km，道路現狀路幅寬度為13 m，道路兩側有香樟樹及廣玉蘭，北側從嘉行大道至華高路有路燈，南北側有電桿，沿線多為企業、農田、苗圃、魚塘等。由于該段道路交通流量的日益增大，整體路面損壞嚴重，出現大量的板塊接縫碎裂、角隅斷裂、錯臺、翻漿等接縫缺陷以及板底脫空、整體碎裂等損壞，影響了周邊行人的出行。現根據現狀道路寬度13 m擬進行翻修。

2 舊水泥路面大修方案比選

一般情況下，舊水泥路面翻修采用全路段翻挖重建及局部針對性修復等方法。雖然采用局部針對性修復方法，根據破損的不同表現區別對待，符合維修工程的針對性設計原則，經濟性也較高，能一定程度延緩裂縫發展。但由于該路段現狀破損嚴重，局部針對性修復實際操作難度大，很難徹底修復缺陷。此外，修復路段與老路段基層不一致，可能造成不均勻沉降，加之該路段交通量日益增大，很難保證局部針對性修復后道路使用壽命，故該方案未予以采用。在此，只比較共振碎石化和全路段翻挖技術。

方案一：共振碎石化。對破損路段的水泥混凝土板塊及底基層進行修復后，全路段范圍內采用共振碎石化工藝，再加罩瀝青混凝土面層，如圖1所示。優點：破碎后的舊水泥混凝土結構層用來作為新路面結構層的基層[2]，能夠有效解決反射裂縫問題，同時，沒有棄方、節約資源，不會污染環境，施工時不必全部封閉交通，施工的速度快，周期短，有很好的社會效益，經濟性也相對較好，經投資估算，相對全路段翻挖重建約節省10%投資。缺點：需要相關的破損及強度檢測分析報告，路面共振碎石化工程中，可能會對現狀污水管道質量產生影響。

方案二：全路段翻挖重建。為徹底消除剛性基層極易出現的反射裂縫現象，擬對全路段剛性基層全部鑿除，重新鋪筑水穩定性能好的半剛性基層，如圖2所示。優點：本方案能完全消除老板塊對路面的影響，結構強度的整體性好。 缺點：投資較大，對周邊影響較大。

經綜合比較，該道路擬采用共振碎石化技術進行翻修。

3 共振碎石化應用

3.1 施工前準備工作

進行道路工程的破損指標、結構強度指標等檢測，主要有落錘式彎沉(FWD)試驗和承載板實驗，獲得現狀道路彎沉和回彈模量等力學特性，進行基層及道路面層的鉆芯取樣等原路面現狀情況檢測。走訪施工工程范圍內涉及的管線權屬單位，實施地下管線物探工作，例如，本工程道路施工可能影響現狀污水管的使用，需征得水務主管部門的同意。對現有的構造物，要做好標記，防止施工中造成破壞，通常構造物埋深在1 m以下的不會由于破碎而帶來損壞。制定好交通導行方案，滿足車輛及施工作業面要求，碎石化施工過程中，不允許車輛碾壓。

3.2 實驗路段破碎

在對水泥混凝土路面展開施工之前，經監理人員認可，首先進行實驗路段破碎。試驗路段應在工程范圍內選取有代表性的路段，尺寸為車道全寬，長度為200 m～300 m。并詳細記錄不同的破碎情況相對應水泥路面破碎機械的數據調整，如錘頭高度、共振頻率和地面行駛速度等。實驗路段完成后，開挖取樣，檢查破碎后的水泥混凝土顆粒粒徑范圍，是否滿足規定要求。

3.3 工程破碎

施工前，根據現場道路情況，對道路邊緣，破碎機無法到達的地方(約1 m寬)，先采用輔助機械進行破碎。施工中，根據實驗路段確定的錘頭高度和速度等施工數據，進行破碎作業，如圖3所示，并不斷觀察實際破碎情況，根據破碎路段不同情況，及時對設備進行微調，以確保達到施工質量要求。施工完成后，采用高頻、低幅振動鋼輪壓路機(最小不小于10 t)碾壓，碾壓速度不得大于1.83 m/s，碾壓遍數初步按三個來回來控制，碾壓完畢后，應用灑水車進行噴霧灑水，以防揚塵。

4 施工質量控制

1)粒徑。碎石化層破碎粒徑大部分在15.2 cm以內，破碎粒徑大于20.3 cm的含量不超過2%，粒徑集中在2.5 cm～7.6 cm；破碎層粉塵含量(小于0.075 mm)不大于7%。

2)級配。碎石化層0 cm～10 cm以內，級配控制在級配碎(礫)石范圍以內；0 cm～18 cm以內，級配接近級配碎(礫)石[3]。

3)回彈模量。碎石化層模量(靜態)應大于500 MPa，但宜小于900 MPa。模量的檢測，可以采用承載板法，通過在破碎前對舊路基層頂面第一次測試，然后在破碎后相鄰位置(同一測點周圍1 m2的范圍)做第二次測試，兩次測算結果計算出碎石化層模量值

(靜態)，為了減小因舊水泥混凝土板厚度所帶來的計算誤差，可同時進行鉆芯取樣做厚度檢測；碎石板層模量，還可以通過FWD測試，反算出動態模量，再根據比例關系計算靜態模量。

4)碾壓遍數。碎石化層碾壓不宜超過5遍，宜根據破碎程度控制在2遍～4遍內。

5)碎石化層碾壓后，不允許有鋼筋外露，不允許有瀝青接縫料、補塊等存在；攤鋪前不允許碎石化表面出現凹陷深度超過2 cm。

5 結語

共振碎石化技術能消除舊水泥路面及路基結構性病害，破碎并穩固水泥混凝土板，使破碎層粒徑較小且級配良好，形成高強度的嵌鎖結構，為瀝青加鋪層提供穩固的施工平臺，有效減少或消除反射裂縫，同時不至于產生過量車轍，提高改建路面的使用壽命。

[1] 石振武，程有坤.碎石化技術在舊水泥混凝土路面改建工程中的應用[J].養護機械與施工技術，2007(4)：74-76.

[2] 黃琴龍，陳達豪，凌建明，等.共振碎石化在上海混凝土路面改建中的成效[J].長沙理工大學學報(自然科學版)，2008,5(2)：80-81.

[3] 徐柱杰，凌建明，黃琴龍.舊水泥混凝土路面共振碎石化效果研究[J].中國公路學報，2008,21(5)：38-40.

Resonant rubblizing technique selection and application in Beihe highway maintenance engineering

Zhang Bajiang

(ShanghaiJiadingTrafficDevelopmentGroupCo.,Ltd,Shanghai201899,China)

According to actual Beihe highway conditions, the paper determines the old cement pavement maintenance scheme with resonant rubblizing technique, describes its application technologies, and puts forward construction quality control measures, and finally points out resonant rubblizing technique advantages, such as fast construction speed, small environmental pollution and preventing reflection crack. Therefore, it is worth promoting.

old cement pavement, resonant rubblizing, quality control, rolling

1009-6825(2016)11-0156-02

2016-01-31

章拔江(1985- )，男，助理工程師

U416.2

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