老路改造混凝土路面共振碎石化施工技术和检测

董鸿洲

摘 要：混凝土路面共振碎石化施工技术是新时期公路路面改造施工中的一种适用技术。这一技术的应用，可以在保证路面改造的工程质量前提下，经济效益得到有效提升。本篇文章主要以海南环岛高速公路石梅湾至三亚段的路面改造工程为例，对混凝土路面共振碎石化施工技术的应用及检测问题进行了探究。

关键词：混凝土路面；共振碎石化施工技术；技术检测

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

0 前言

采用水泥路 面共振碎石化技术的“白改黑”项目，不仅交通影响小，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，节能环保。共振碎石化技术是借助碎石化机所产生的高频低幅化的振动能量，让旧路面的水泥混凝土板产生破裂的技术，在对这一技术进行应用以后，公路施工单位可以将破碎后的水泥混凝土结构看作是新路面结构层的基层部分。

1 共振破碎的主要特点

（1）碎石尺寸的理想化和均匀化。共振破碎技术的应用，可以让路面的混凝土结构表现出上部破碎粒度小、下部破碎粒度大的特点、它可以在对反射裂缝进行有效排除的基础上，对路面渗水进行横向排除。破碎以后的碎石纹路与路面之间的夹角可以让碎石块实现相互嵌合，这就可以让碎石层对砾石稳定层的作用进行发挥。（2）破碎深度的可控制性。共振式破碎技术可以通过对震动频率和振幅进行控制的方式，对破碎深度进行有效控制。在路基材料与混凝土材料之间存在一定差异性的情况下，这一技术可以对原有路基的平整度和密实度进行充分保障。（3）经济效益和社会效益相对良好。共振破碎技术的应用，可以在对路面在寿命进行延长的基础上，对路面的服务水平进行提升。施工单位可以采用单车道施工的施工方式，这就可以让路面改造工程对交通施工的影响得到有效降低。

2 碎石化方案的主要特点

共振碎石化改造、多锤头碎石化改造和打裂压稳改造是对路面进行碎石化改造的主要方式，从这三种改造方案的特点来看，共振碎石化改造方案的优点主要表现在了以下几个方面：一是可以对路边反射裂缝问题进行彻底解决；二是施工简便、施工速度较快；三是噪声小，振动影响范围相对较小；四是不会对路基和基层造成破坏，适用于钢筋混凝土路面。对路面反射裂缝问题进行有效解决；施工简便、施工速度快在路面状况较差的情况下具有良好的经济性，是多锤头碎石化改造方案的主要优点。打裂压稳改造方案的优点则为施工简便、施工速度快、旧路强度损失相对较小。但是从混凝土路面碎石化施工的实际情况来看，共振碎石化改造方案存在着路面抬高较大。对沿线居民生活影响较大的问题。多锤头碎石化改造方案的缺点主要表现在了以下方面：一是路面抬高大，施工噪声、振动大、对沿线居民的影响相对较大；二是会给公路路基和基层带来严重破坏；三是对公路工程施工中出现的对反射裂缝问题难以彻底解决。破碎粒径不均匀，对周边环境影响较大，不适用于含水量较大的基层土是打裂压稳改造方案所表现出来的主要问题。

在对这三种方案进行比较分析以后，我们可以发现，这三种因素的制约因素主要涉及到了施工噪声、粉尘污染、道路交叉口的接线标高和路况等因素。共振碎石化改造方案具有着彻底消除反射裂缝，延长路面使用寿命的特性，多锤头碎石化改造方案具有著消除反射裂缝，延长路面使用寿命的特点；打裂压稳改造方案具有着无法消除反射裂缝，路用功能一般的问题。

3 共振碎石化技术的检测实例

海南环岛高速公路是沟通海口、琼山、定安、琼海、万宁、陵水和三亚等市县的高速公路。2015年10月，海南省有关部门在K193+820-K194+020右幅进行了共振碎石化试验。

（1）共振参数的控制。从G98高速公路石梅湾至三亚段路面结构特点来看，试验的共振参数涉及到了共振频率、振动幅度和激振力等因素。共振频率与旧水泥混凝土板的破损情况之间存在着一定的联系，它的参数值通常为45-48Hz。振动幅度与旧水泥板块的错台量变化之间存在着一定联系，它的参数值为10-20mm。激振力的选择依据为旧水泥板的厚度，它的参数值通常为8t。

（2）弯沉检测、回弹模量检测。在利用钢轮、胶轮对碎石化路面反复压实后，试验人员在每10m间距对路面进行了碎石化层顶面弯沉检测。承载板测试方法是对碎石化层顶面当量回弹模量和测点对应位置的原半刚性基层顶面回弹模量进行原位测试的主要方法[1]。在试验段随机选取了两处地点，开挖1.2m×1.2m的试坑。经观察以后发现，碎石化层表层0至8cm碎石粒料呈碎石屑状，下层8至24cm旧水泥板出现裂缝，但板块整体性保持良好，裂缝多呈水平或斜状。由破碎后测试结果来看，共振碎石化层第一次回弹模量测试为233.6MPa，（设计说明书中大于250MPa的要求），针对这一问题，施工单位对共振参数进行调整，调整后的碎石化层顶面当量回弹模量检测值分别为268.8MPa和295.0MPa，因而这一工程满足了相关的设计要求。

4 共振碎石化施工的注意事项

从碎石化施工的检测效果来看，在共振碎石化施工的进行过程中，施工单位按照从路拱的低处向高处依次进行破碎。表面层粒径的最大尺寸不超过3cm；中间层粒径的尺寸不超过7.5cm、底面层粒径不超过23cm。碎石化层上旧水泥混凝土面层接、裂缝之间的条状填料需要通过人工方式进行清除；碎石化表层可能出现的一些尺寸大于10cm的碎块应予以清除，在施工过程中，施工单位还需要对连续型级配碎石回填方式进行应用；施工中遇到的一些竖向大约5cm的凹地，也应采用连续型级配碎石回填。在路面破碎之前应对出现软弱沉陷、松散基层等严重病害的部位进行修复处理。在修复时，首先对出现病害处的混凝土路面进行清除，之后对基层或路基进行检查处理，最后用贫混凝土材料对开挖处进行浇注。除此以外，在路面摊铺施工开始之前，碎石化顶层面不得通行交通，碎石化表面的凹陷深度要控制在2cm以内。

5 结论

混凝土路面共振碎石化施工技术的应用在公路改造施工中具有着明显的优势。从实际施工入手对这一技术进行应用，可以为公路工程的健康发展提供一定帮助。

参考文献：

[1]黄琴龙，杨壮，余路.高速公路旧水泥混凝土路面共振碎石化技术的应用与效果评价[J].交通科技，2017（01）：31-33.endprint