舊水泥路面原位共振破碎做基層施工技術

廖萬希 黃 陽 易 釗

中建三局集團有限公司 湖北 武漢 430064

1 引言

近年來，隨著水泥混凝土路面在國內的迅速發展，我國交通量的快速增長，因車輛超載問題而導致的水泥混凝土路面損壞已屢見不鮮，其損壞模式包括斷裂、唧泥、錯臺、接縫碎裂、拱起、沉陷和起皮等。共振碎石化是一種舊水泥混凝土道路改造的技術，利用該技術可實現舊水泥道路混凝土路面原位破碎，直接碾壓作為道路水穩層，達到施工速度快、節材環保、減輕甚至杜絕道路病害問題的效果。本文以鷹潭市某綜合改造工程為例，介紹了利用共振碎石化對老舊水泥路面進行原位破碎之后直接碾壓做基層的施工技術。

2 技術特點及優勢

某綜合改造工程涉及改造道路總長度23.5公里，采取了舊水泥道路路面原位共振破碎做基層施工技術，其技術特點及優勢在于：

（1）本施工技術利用由道路共振破碎設備產生的高頻低幅振動能量，讓共振式破碎機錘頭與水泥混凝土板產生共振，可輕易的擊碎水泥混凝土面板，從而減少甚至消除水泥混凝土板對加鋪層的反射裂縫。

（2）利用該施工技術使水泥混凝土面板破碎成粒徑不大于40mm的顆粒，該粒徑達到了道路水穩層的要求，且75%以上的混凝土顆粒在深度方向的分布滿足道路高強顆粒基礎的要求，在其上直接攤鋪瀝青可以達到縮短工期、節約成本的目的。

（3）共振破碎設備通過共振錘頭與水泥混凝土面板的共振實現原路面的破碎，激振力的振幅較小、噪音低，且不同固體的固有共振頻率不同，所以原位共振破碎做基層施工技術基本不會對周邊構筑物造成影響。

3 施工工藝

3.1 工藝原理

舊水泥道路路面原位共振破碎做基層施工技術的核心原理是利用共振破碎機引發水泥混凝土道路面板共振，使其共振破碎成道路水穩層的碎石，然后碾壓密實，直接作為道路的水穩層。共振破碎機的特制振動梁因為偏心軸的驅動，會產生40-50Hz的低頻振動諧波。支點和配重點振幅為0，混凝土路面被破碎頭以高頻低幅（20mm）進行敲擊，使得混凝土內部因剪切力而產生斜向裂紋，并且隨著振動迅速會有規律的擴展，直至水泥混凝土的路面邊界。由于是較小的沖擊力，所以裂紋只是擴展到了邊界，并沒有對基層產生任何損害，破碎的舊水泥混凝土道路可直接作為瀝青道路基層。

圖1 共振破碎機工作示意圖

3.2 工藝流程

圖2 施工工藝流程

3.3 施工要點

3.3.1 施工準備及調查

對原道路周邊地質情況予以調查勘測，對沿線的地下管線做好統計標注工作，并要同其管養單位做好溝通協商保護措施。

3.3.2 試振及開挖試坑檢查

正式碎石化施工前對施工路面還要進行試振檢測工作。通過試振、開挖樣坑，對破碎粒徑的分布情況以及均勻程度進行檢查，從而確定破碎機的施工參數以及施工組織措施。通過試振設備確定共振值后即可進行共振碎石化施工。

圖3 共振破碎車試振施工

圖4 開挖試坑檢查

3.3.3 共振碎石化施工

在共振碎石化施工過程中需對如下幾個方面進行重點關注與控制：

（1）對于碎石化范圍內的出入口應有醒目的安全標記，破碎施工過程中，對需要破碎的車道使用霧炮機進行灑水作業，從而使得施工中的揚塵現象得到控制，灑水時間與破碎共振的時間宜控制在30分鐘以內。

（2）共振破碎施工順序：從外側車道開始，共振方向須順著車道方向，第二遍與第一遍間隔2-4cm，可以使破碎效率提升。

（3）施工過程中，機械的工作情況、錘頭破碎效果，駕駛操作員要隨時觀察，破碎參數隨時調整，使破碎效果盡可能達到較好。

（4）需派專人對于碎石化施工場地周邊的建筑物、構筑物進行觀察和觀測，如發現出現變形或開裂現象，施工應立即停止，并與監理單位、建設單位共同分析研究解決的方案。

圖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處理

路面破碎后，應將舊路面接縫之間松散的填料以及較大粒徑的碎石塊予以清除，回填級配碎石，并對破碎層予以保護措施。對于舊路面基層已損壞的局部路段，應進行補強工作。最后要利用不小于9噸的雙鋼輪振動碾壓機進行壓實2-5遍，為增強壓實效果可先灑水再壓實。

3.3.5 加鋪瀝青

碎石化碾壓后，攤鋪瀝青層工作必須在48小時內進行，以減少破碎層被車輛交通損壞，并避免降雨對破碎層的影響。攤鋪瀝青層前可以噴灑透層油在碎石化路面表面，將石屑在上面均勻撒布一層，并用光路壓路機壓穩。對于碎石化路段和其他路段的銜接位置，為防止應力集中產生反射裂縫，應用土工材料進行加鋪處理。

4 結束語

原位共振破碎做基層施工技術通過直接在原路面進行施工，無需進行二次破除，大大縮短了項目施工工期，降低了施工污染和噪聲，避免了大量建筑垃圾產生，節約了大量水穩層材料，對原破碎路面實現了再生利用，并且高質量的完成了道路改造，整體實施情況良好。在今后的路面改造工程中具有重要的推廣與應用意義。