維修改造公路工程項目共振碎石化技術要點分析

戴丹飛

摘要：水泥混凝土路面結構穩定、經久耐用，在我國早期某公路建設中應用廣泛。隨著我國社會經濟的發展，汽車已經成為大眾出行常用的交通工具，城市交通量迅速增加，原有水泥混凝土路面載荷加大，嚴重受損，導致承載能力不斷降低，公路使用性能受到嚴重影響。因此，國內外許多學者為解決這一問題進行了大量的研究，目前應用比較廣泛的方法是通過共振碎石化技術，將原有水泥混凝土路面碎石化再加鋪瀝青路面。基于此，本文結合某公路改造工程，探討維修改造公路工程項目中的共振碎石化技術要點。

關鍵詞：共振碎石化;公路;水泥混凝土路面;技術要點;

在傳統公路工程建設中，水泥混凝土路面應用廣泛，但將瀝青路面直接鋪設在原有水泥混凝土路面上容易出現反射裂縫，對路用性能和壽命產生不利影響。本文依托某公路改造工程，探討瀝青路面經共振碎石化處理，再鋪設瀝青路面的技術要點。通過路面質量跟蹤檢測，發現共振碎石化技術能解決公路反射裂縫問題，文章分析能為共振碎石化技術在公路改造中的應用提供參考。

1共振碎石化技術介紹

共振碎石化技術的基本原理是借助專用的共振器使路面結構形成共振，使路面均勻碎裂成尺寸、方向非常規則的碎石。共振碎石設備具有很強的振動能力，可以讓水泥混凝土表面的“裂縫”瞬間擴展到水泥混凝土板塊底部，對公路基層沒有損害。混凝土板經過共振破壞后，相互齒合壓縮。

2共振碎石化施工技術要點

2.1施工前的準備工作

在對路面進行共振碎石化處理之前，需要進行具體的技術調查分析，為共振碎石提供技術依據。進行共振碎石前，應清晰準確地標示出施工現場地構造物，作業過程中要密切關注豎向以及橫向的安全距離 。原有公路如果設有上跨結構，則需要考慮凈空高度要求，如果原有路面經過共振碎石化處理后的凈空不符合要求，則需要去除破碎層后再加鋪瀝青，以確保路面改造后滿足凈空、承載力等要求。板塊破碎嚴重造成板體松散、滲水基層以致基地松軟彈簧、路基翻漿沉陷的局部路段不得采用碎石化施工，應按照相關要求作為特殊路段進行處理。在碎石作業開始前2-4周，需設置必要的排水系統以確保碎石作業時的排水順暢。

2.2共振破碎機施工控制參數確定

振動試驗區必須選擇具有典型路況的路段，振動試驗區的長度一般在100～200m范圍內。如發現試驗區的碎石層未達到碎石化處理要求，則必須選擇另一個試驗區進行試驗，如果仍不符合要求，則需要進行詳細分析，對現有施工技術參數進行調整，再另尋試驗區進行振動試驗，直至符合要求。應根據試振效果，擇優確定共振碎石機的施工控制參數。

2.3共振破碎施工

通常先破碎公路外側車道邊沿，也可從相鄰水泥板塊之間的縱縫邊緣處開始。每一條錘頭破碎寬度約0.2m，破碎一條車道宜控制在15-18條，嚴格控制，采用隔行破碎。在共振碎石施工過程中，實際碎石寬度應該超過公路面板寬度，與面板銜接部位的破碎寬度至少為0.1m，以消除原有接縫。對于連續配筋混凝土，因面板強度過高，應適當增大振動頻率、增加激振力、降低行進速度等施工參數。施工過程中需要安排專人監控共振碎石施工范圍內的路面構造物、關鍵建筑物的狀態，一旦發現構造物或建筑物出現裂縫或位移等情況，要立即停止施工，積極查找原因，并采取必適當的應對措施后，才能繼續施工。施工時應該全程采用相同設備，需對原有水泥混凝土路面，進行全方位的共振碎石化施工，做到不留死角或盲點。

2.4破碎層的清理

采用手動方式徹底清理碎石層上的水泥混凝土面層接縫、裂縫間的條狀填料。清除碎石化表層尺寸超過10cm的碎石。對于豎向超過5cm的凹陷區域，可用連續級配碎石回填，破碎表面塊徑較大的清理后可用細料填縫，細料以石粉或石屑為主，以保證碎石的板結和壓實效果。對于碎石層外露的鋼筋，可以剪除其外露部分，使其與碎石層表面對齊，層中的鋼筋可以原封不動保留。

2.5碎石化層的碾壓

碎石層需經過三次碾壓。初壓階段用滾筒輥靜壓一次;復壓階段用滾筒輥振動碾壓兩次;終壓階段采用膠輪壓路機靜壓1-2次，壓路機行進速度不超過3公里/小時。碾壓前需在碎石層表面噴水，使其含水量達到最佳后，再進行碾壓。振動壓路機碾壓作業時相鄰碾壓帶的重疊寬度為100-200mm，壓路機掉頭時應該先停止振動。輪胎壓路機碾壓作業時，相鄰的碾壓帶應重疊1/3-1/2的輪寬。在路肩、加寬、帶式停車帶等大型壓路機難以壓實的區域，可以用小型振動壓路機或振動夯板進行碾壓。建議在初壓、終壓開始前灑水，以加強封口效果，提高石粉與骨料的附著力，從而提升碎石層碾壓效果。在實際施工條件允許的情況下應盡可能增加碾壓次數，以碎石層碾壓至結構穩定平整為準，避免過振過壓。禁止壓路機在碾壓階段或碾壓完成的路段掉頭或緊急制動。如果部分區域碾壓不平整，應該先松散該區域的碎石層，填充材料或者清除多余材料，再碾壓整平。

2.6碎石化層的保護

嚴格禁止與施工無關的車輛在碎石層上通行，規范施工車輛通行車次，禁止車輛隨意在碎石層上剎車、轉彎。碎石化后應該及時進行碾壓，防止碎石層被雨水浸泡。如果遇到下雨天則需要確保公路排水系統有效工作，降雨后應該等碎石層水分排開后攤鋪瀝青。碎石化層的交通開放：無法避免必需通車時，可在破碎碾壓后及時噴灑瀝青透層油（2-3kg/m2），放行車輛，車輛通行速度不能超過30km/h，同時應灑水養生。

2.7特殊路段處理

在土質軟弱、含水率高的路段需要降低激振力，加快行進速度，減小振幅，增加相鄰兩個破碎結構之間的距離。對于出現嚴重病害的路面，如已經翻漿或明顯沉陷，可直接破除損壞的水泥混凝土板，清除軟土基層，可以通過路基換填的方式進行路面結構改良，結合實際情況，依據設計文件指定的方法進行換填施作。對于零星挖除部位的回填，下部可用低標號水泥混凝土填滿，距舊水泥路面頂面以下15～20cm的范圍內采取級配碎石或瀝青碎石回填。共振碎石化經過碾壓后，如果沉陷深度不超過15cm，可以用連續級配碎石回填沉陷區域。如果沉陷深度超過15cm，則可以先清除該區域的碎石層，15cm以下的區域可用早強水泥進行加固補強，強度不低于C15，15cm以上的區域用連續級配碎石回填。如果開挖碎石層后路基存在變軟的情況，應將軟化的路基部分換填成級配碎石。共振碎石化之后，小的脫空會在車輛的碾壓下自然擠密，大的脫空會形成塌陷。產生針對脫空處的凹陷，可參照上述局部下陷的處理方法。

3共振碎石化施工效果

碎石化處理后水泥混凝土路面當量回彈模量、回彈彎沉以及粒徑分布均符合要求，但是結果變異性偏大，路面當量回彈模量變異系數接近限制，路面彎沉結果變異系數相對較小。 對比行車道和應急車道檢測結果可以看出，應急車道處當量回彈模量和回彈彎沉變異系數均大于行車道處結果變異系數，表明應急車道處碎石化后路面均勻性要比行車道處差，這可能與兩處共振碎石機的振動頻率不同有關，在后期應用中應進一步加強對水泥混凝土板的固有頻率計算。

4結論

本研究依托工程為某公路，該工程交工驗收質量為優良，共振碎石化技術在工程中的成功應用，為今后修正共振碎石化技術施工參數、施工方案、加鋪層設計提供依據。在共振碎石施工前要仔細調查工程項目附近的構造物、關鍵建筑物的狀態，在施工時要密切監控施工區域的構造物、關鍵建筑，確保其結構安全;通過試驗區共振試驗確定施工參數，確保施工質量;共振碎石后要做好雨水防治，做好排水系統設置;工程實踐表明，共振碎石化技術在水泥混凝土路面碎石化處理中的應用效果較好，碎石化后的碎石大小均勻，可以有效防止水泥混凝土加鋪瀝青后出現反射裂縫。

參考文獻

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