北和公路大修工程共振碎石化技术选择与应用

章 拔 江

(上海嘉定交通发展集团有限公司，上海 201899)



北和公路大修工程共振碎石化技术选择与应用

章 拔 江

(上海嘉定交通发展集团有限公司，上海 201899)

根据北和公路的实际情况，确定了共振碎石化旧水泥路面大修方案，阐述了该方案的应用技术，并提出了施工质量控制措施，指出共振碎石化技术具有施工速度快、环境污染小、可防止反射裂缝发生等优点，值得推广应用。

旧水泥路面，共振碎石化，质量控制，碾压

0 引言

随着城市的发展，越来越多的旧水泥混凝土路面被改造或翻修成沥青混凝土路面，在建设工作中，采用局部针对性修复还是全路段翻挖重建，或者是板块碎石化加铺沥青混凝土技术，应根据工程实际情况进行比选后确定。近年来，共振碎石化技术因其在旧水泥路面改建工程中具有施工速度快、参数可控、环境污染小、噪声污染小、破碎后的混凝土路面具有很高的强度及稳定性，可有效防止反射裂缝的发生与发展等优点[1]，该技术在山东、上海等地逐渐得到推广应用，并取得了良好的效果。

1 工程概况

北和公路位于嘉定区华亭镇，西起嘉行公路，东至浏翔公路，道路全长约4 km，道路现状路幅宽度为13 m，道路两侧有香樟树及广玉兰，北侧从嘉行大道至华高路有路灯，南北侧有电杆，沿线多为企业、农田、苗圃、鱼塘等。由于该段道路交通流量的日益增大，整体路面损坏严重，出现大量的板块接缝碎裂、角隅断裂、错台、翻浆等接缝缺陷以及板底脱空、整体碎裂等损坏，影响了周边行人的出行。现根据现状道路宽度13 m拟进行翻修。

2 旧水泥路面大修方案比选

一般情况下，旧水泥路面翻修采用全路段翻挖重建及局部针对性修复等方法。虽然采用局部针对性修复方法，根据破损的不同表现区别对待，符合维修工程的针对性设计原则，经济性也较高，能一定程度延缓裂缝发展。但由于该路段现状破损严重，局部针对性修复实际操作难度大，很难彻底修复缺陷。此外，修复路段与老路段基层不一致，可能造成不均匀沉降，加之该路段交通量日益增大，很难保证局部针对性修复后道路使用寿命，故该方案未予以采用。在此，只比较共振碎石化和全路段翻挖技术。

方案一：共振碎石化。对破损路段的水泥混凝土板块及底基层进行修复后，全路段范围内采用共振碎石化工艺，再加罩沥青混凝土面层，如图1所示。优点：破碎后的旧水泥混凝土结构层用来作为新路面结构层的基层[2]，能够有效解决反射裂缝问题，同时，没有弃方、节约资源，不会污染环境，施工时不必全部封闭交通，施工的速度快，周期短，有很好的社会效益，经济性也相对较好，经投资估算，相对全路段翻挖重建约节省10%投资。缺点：需要相关的破损及强度检测分析报告，路面共振碎石化工程中，可能会对现状污水管道质量产生影响。

方案二：全路段翻挖重建。为彻底消除刚性基层极易出现的反射裂缝现象，拟对全路段刚性基层全部凿除，重新铺筑水稳定性能好的半刚性基层，如图2所示。优点：本方案能完全消除老板块对路面的影响，结构强度的整体性好。 缺点：投资较大，对周边影响较大。

经综合比较，该道路拟采用共振碎石化技术进行翻修。

3 共振碎石化应用

3.1 施工前准备工作

进行道路工程的破损指标、结构强度指标等检测，主要有落锤式弯沉(FWD)试验和承载板实验，获得现状道路弯沉和回弹模量等力学特性，进行基层及道路面层的钻芯取样等原路面现状情况检测。走访施工工程范围内涉及的管线权属单位，实施地下管线物探工作，例如，本工程道路施工可能影响现状污水管的使用，需征得水务主管部门的同意。对现有的构造物，要做好标记，防止施工中造成破坏，通常构造物埋深在1 m以下的不会由于破碎而带来损坏。制定好交通导行方案，满足车辆及施工作业面要求，碎石化施工过程中，不允许车辆碾压。

3.2 实验路段破碎

在对水泥混凝土路面展开施工之前，经监理人员认可，首先进行实验路段破碎。试验路段应在工程范围内选取有代表性的路段，尺寸为车道全宽，长度为200 m～300 m。并详细记录不同的破碎情况相对应水泥路面破碎机械的数据调整，如锤头高度、共振频率和地面行驶速度等。实验路段完成后，开挖取样，检查破碎后的水泥混凝土颗粒粒径范围，是否满足规定要求。

3.3 工程破碎

施工前，根据现场道路情况，对道路边缘，破碎机无法到达的地方(约1 m宽)，先采用辅助机械进行破碎。施工中，根据实验路段确定的锤头高度和速度等施工数据，进行破碎作业，如图3所示，并不断观察实际破碎情况，根据破碎路段不同情况，及时对设备进行微调，以确保达到施工质量要求。施工完成后，采用高频、低幅振动钢轮压路机(最小不小于10 t)碾压，碾压速度不得大于1.83 m/s，碾压遍数初步按三个来回来控制，碾压完毕后，应用洒水车进行喷雾洒水，以防扬尘。

4 施工质量控制

1)粒径。碎石化层破碎粒径大部分在15.2 cm以内，破碎粒径大于20.3 cm的含量不超过2%，粒径集中在2.5 cm～7.6 cm；破碎层粉尘含量(小于0.075 mm)不大于7%。

2)级配。碎石化层0 cm～10 cm以内，级配控制在级配碎(砾)石范围以内；0 cm～18 cm以内，级配接近级配碎(砾)石[3]。

3)回弹模量。碎石化层模量(静态)应大于500 MPa，但宜小于900 MPa。模量的检测，可以采用承载板法，通过在破碎前对旧路基层顶面第一次测试，然后在破碎后相邻位置(同一测点周围1 m2的范围)做第二次测试，两次测算结果计算出碎石化层模量值

(静态)，为了减小因旧水泥混凝土板厚度所带来的计算误差，可同时进行钻芯取样做厚度检测；碎石板层模量，还可以通过FWD测试，反算出动态模量，再根据比例关系计算静态模量。

4)碾压遍数。碎石化层碾压不宜超过5遍，宜根据破碎程度控制在2遍～4遍内。

5)碎石化层碾压后，不允许有钢筋外露，不允许有沥青接缝料、补块等存在；摊铺前不允许碎石化表面出现凹陷深度超过2 cm。

5 结语

共振碎石化技术能消除旧水泥路面及路基结构性病害，破碎并稳固水泥混凝土板，使破碎层粒径较小且级配良好，形成高强度的嵌锁结构，为沥青加铺层提供稳固的施工平台，有效减少或消除反射裂缝，同时不至于产生过量车辙，提高改建路面的使用寿命。

[1] 石振武，程有坤.碎石化技术在旧水泥混凝土路面改建工程中的应用[J].养护机械与施工技术，2007(4)：74-76.

[2] 黄琴龙，陈达豪，凌建明，等.共振碎石化在上海混凝土路面改建中的成效[J].长沙理工大学学报(自然科学版)，2008,5(2)：80-81.

[3] 徐柱杰，凌建明，黄琴龙.旧水泥混凝土路面共振碎石化效果研究[J].中国公路学报，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，助理工程师

U416.2

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