老路改造混凝土路面共振碎石化施工技術(shù)和檢測

董鴻洲

摘 要：混凝土路面共振碎石化施工技術(shù)是新時期公路路面改造施工中的一種適用技術(shù)。這一技術(shù)的應(yīng)用，可以在保證路面改造的工程質(zhì)量前提下，經(jīng)濟(jì)效益得到有效提升。本篇文章主要以海南環(huán)島高速公路石梅灣至三亞段的路面改造工程為例，對混凝土路面共振碎石化施工技術(shù)的應(yīng)用及檢測問題進(jìn)行了探究。

關(guān)鍵詞：混凝土路面；共振碎石化施工技術(shù)；技術(shù)檢測

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.19.082

0 前言

采用水泥路 面共振碎石化技術(shù)的“白改黑”項(xiàng)目，不僅交通影響小，施工速度快、改造周期短，而且可以就地再生，破碎后的路面可以直接利用，節(jié)能環(huán)保。共振碎石化技術(shù)是借助碎石化機(jī)所產(chǎn)生的高頻低幅化的振動能量，讓舊路面的水泥混凝土板產(chǎn)生破裂的技術(shù)，在對這一技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用以后，公路施工單位可以將破碎后的水泥混凝土結(jié)構(gòu)看作是新路面結(jié)構(gòu)層的基層部分。

1 共振破碎的主要特點(diǎn)

（1）碎石尺寸的理想化和均勻化。共振破碎技術(shù)的應(yīng)用，可以讓路面的混凝土結(jié)構(gòu)表現(xiàn)出上部破碎粒度小、下部破碎粒度大的特點(diǎn)、它可以在對反射裂縫進(jìn)行有效排除的基礎(chǔ)上，對路面滲水進(jìn)行橫向排除。破碎以后的碎石紋路與路面之間的夾角可以讓碎石塊實(shí)現(xiàn)相互嵌合，這就可以讓碎石層對礫石穩(wěn)定層的作用進(jìn)行發(fā)揮。（2）破碎深度的可控制性。共振式破碎技術(shù)可以通過對震動頻率和振幅進(jìn)行控制的方式，對破碎深度進(jìn)行有效控制。在路基材料與混凝土材料之間存在一定差異性的情況下，這一技術(shù)可以對原有路基的平整度和密實(shí)度進(jìn)行充分保障。（3）經(jīng)濟(jì)效益和社會效益相對良好。共振破碎技術(shù)的應(yīng)用，可以在對路面在壽命進(jìn)行延長的基礎(chǔ)上，對路面的服務(wù)水平進(jìn)行提升。施工單位可以采用單車道施工的施工方式，這就可以讓路面改造工程對交通施工的影響得到有效降低。

2 碎石化方案的主要特點(diǎn)

共振碎石化改造、多錘頭碎石化改造和打裂壓穩(wěn)改造是對路面進(jìn)行碎石化改造的主要方式，從這三種改造方案的特點(diǎn)來看，共振碎石化改造方案的優(yōu)點(diǎn)主要表現(xiàn)在了以下幾個方面：一是可以對路邊反射裂縫問題進(jìn)行徹底解決；二是施工簡便、施工速度較快；三是噪聲小，振動影響范圍相對較小；四是不會對路基和基層造成破壞，適用于鋼筋混凝土路面。對路面反射裂縫問題進(jìn)行有效解決；施工簡便、施工速度快在路面狀況較差的情況下具有良好的經(jīng)濟(jì)性，是多錘頭碎石化改造方案的主要優(yōu)點(diǎn)。打裂壓穩(wěn)改造方案的優(yōu)點(diǎn)則為施工簡便、施工速度快、舊路強(qiáng)度損失相對較小。但是從混凝土路面碎石化施工的實(shí)際情況來看，共振碎石化改造方案存在著路面抬高較大。對沿線居民生活影響較大的問題。多錘頭碎石化改造方案的缺點(diǎn)主要表現(xiàn)在了以下方面：一是路面抬高大，施工噪聲、振動大、對沿線居民的影響相對較大；二是會給公路路基和基層帶來嚴(yán)重破壞；三是對公路工程施工中出現(xiàn)的對反射裂縫問題難以徹底解決。破碎粒徑不均勻，對周邊環(huán)境影響較大，不適用于含水量較大的基層土是打裂壓穩(wěn)改造方案所表現(xiàn)出來的主要問題。

在對這三種方案進(jìn)行比較分析以后，我們可以發(fā)現(xiàn)，這三種因素的制約因素主要涉及到了施工噪聲、粉塵污染、道路交叉口的接線標(biāo)高和路況等因素。共振碎石化改造方案具有著徹底消除反射裂縫，延長路面使用壽命的特性，多錘頭碎石化改造方案具有著消除反射裂縫，延長路面使用壽命的特點(diǎn)；打裂壓穩(wěn)改造方案具有著無法消除反射裂縫，路用功能一般的問題。

3 共振碎石化技術(shù)的檢測實(shí)例

海南環(huán)島高速公路是溝通海口、瓊山、定安、瓊海、萬寧、陵水和三亞等市縣的高速公路。2015年10月，海南省有關(guān)部門在K193+820-K194+020右幅進(jìn)行了共振碎石化試驗(yàn)。

（1）共振參數(shù)的控制。從G98高速公路石梅灣至三亞段路面結(jié)構(gòu)特點(diǎn)來看，試驗(yàn)的共振參數(shù)涉及到了共振頻率、振動幅度和激振力等因素。共振頻率與舊水泥混凝土板的破損情況之間存在著一定的聯(lián)系，它的參數(shù)值通常為45-48Hz。振動幅度與舊水泥板塊的錯臺量變化之間存在著一定聯(lián)系，它的參數(shù)值為10-20mm。激振力的選擇依據(jù)為舊水泥板的厚度，它的參數(shù)值通常為8t。

（2）彎沉檢測、回彈模量檢測。在利用鋼輪、膠輪對碎石化路面反復(fù)壓實(shí)后，試驗(yàn)人員在每10m間距對路面進(jìn)行了碎石化層頂面彎沉檢測。承載板測試方法是對碎石化層頂面當(dāng)量回彈模量和測點(diǎn)對應(yīng)位置的原半剛性基層頂面回彈模量進(jìn)行原位測試的主要方法[1]。在試驗(yàn)段隨機(jī)選取了兩處地點(diǎn)，開挖1.2m×1.2m的試坑。經(jīng)觀察以后發(fā)現(xiàn)，碎石化層表層0至8cm碎石粒料呈碎石屑狀，下層8至24cm舊水泥板出現(xiàn)裂縫，但板塊整體性保持良好，裂縫多呈水平或斜狀。由破碎后測試結(jié)果來看，共振碎石化層第一次回彈模量測試為233.6MPa，（設(shè)計(jì)說明書中大于250MPa的要求），針對這一問題，施工單位對共振參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，調(diào)整后的碎石化層頂面當(dāng)量回彈模量檢測值分別為268.8MPa和295.0MPa，因而這一工程滿足了相關(guān)的設(shè)計(jì)要求。

4 共振碎石化施工的注意事項(xiàng)

從碎石化施工的檢測效果來看，在共振碎石化施工的進(jìn)行過程中，施工單位按照從路拱的低處向高處依次進(jìn)行破碎。表面層粒徑的最大尺寸不超過3cm；中間層粒徑的尺寸不超過7.5cm、底面層粒徑不超過23cm。碎石化層上舊水泥混凝土面層接、裂縫之間的條狀填料需要通過人工方式進(jìn)行清除；碎石化表層可能出現(xiàn)的一些尺寸大于10cm的碎塊應(yīng)予以清除，在施工過程中，施工單位還需要對連續(xù)型級配碎石回填方式進(jìn)行應(yīng)用；施工中遇到的一些豎向大約5cm的凹地，也應(yīng)采用連續(xù)型級配碎石回填。在路面破碎之前應(yīng)對出現(xiàn)軟弱沉陷、松散基層等嚴(yán)重病害的部位進(jìn)行修復(fù)處理。在修復(fù)時，首先對出現(xiàn)病害處的混凝土路面進(jìn)行清除，之后對基層或路基進(jìn)行檢查處理，最后用貧混凝土材料對開挖處進(jìn)行澆注。除此以外，在路面攤鋪施工開始之前，碎石化頂層面不得通行交通，碎石化表面的凹陷深度要控制在2cm以內(nèi)。

5 結(jié)論

混凝土路面共振碎石化施工技術(shù)的應(yīng)用在公路改造施工中具有著明顯的優(yōu)勢。從實(shí)際施工入手對這一技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用，可以為公路工程的健康發(fā)展提供一定幫助。

參考文獻(xiàn)：

[1]黃琴龍，楊壯，余路.高速公路舊水泥混凝土路面共振碎石化技術(shù)的應(yīng)用與效果評價(jià)[J].交通科技，2017（01）：31-33.endprint