共振碎石化路面結構空間力學響應規律及關鍵設計指標

楊順家，袁文治

(1. 汕頭市澄海區交通運輸局，廣東汕頭 515800；2. 同濟大學道路與交通工程教育部重點實驗室，上海 201804)

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在我國公路發展過程中，水泥混凝土路面以其剛度大、承載能力高及耐久性好等優點而應用于各級道路工程。隨著交通量的增大，早期的水泥混凝土路面出現板角斷裂、坑洞、裂縫等病害，需要對其進行一定的結構層補強[1]。“白改黑”技術是指在原有水泥路面的基礎上，進行一系列的結構補強措施(如注漿加固等)，使其成為下臥層，然后加鋪瀝青混凝土，從而實現經濟性與功能性協調的一種路面養護手段。然而，加鋪后的新路面在車輛荷載反復沖擊作用下，舊水泥路面的接縫、錯臺、裂縫等位置會產生應力集中的現象，進一步地反射至路面形成荷載型裂縫而影響道路的正常使用[2]。

RPB(Resonant Pavement Break)法(簡稱共振碎石化法)是通過采用共振破碎機械設備發出與水泥混凝土板接近頻率的能量波，通過設備的錘頭組件將這種能量波傳遞至水泥混凝土的面板內，從而引起路面的共振并產生一定的共振裂縫。在這個過程中破碎機械設備一直向前移動，使共振裂縫與路面豎直向形成42°～46°的夾角，這種斜向開裂使舊水泥混凝土板碎裂成上部不規則弱嵌擠作用的碎石粒料層、中部強嵌擠的碎石混凝土過渡層、下部互相嵌鎖的混凝土開裂層。碎石化粒料層不僅可以較好地消除反射裂縫，還兼具橫向排水的功能;中部碎石混凝土過渡層與碎石化上部協同作用，通過“柔化”水泥混凝土板的方式“逐級”消散荷載應力，又可阻止水向下滲透；……