台州市路桥区公路管理局 浙江台州 318050
摘要：本文根据台州市路桥区近年来共振碎石化技术在公路大中修工程中的应用，简要叙述该技术在实际应用中的一些经验。为准备采用此技术的工程建设、设计、施工单位提供一定的参考价值。
关键词：共振；大中修；水泥路面
1、共振碎石化技术简介
共振碎石化技术是一种新型水泥路面破碎技术，改变原液压破碎锤头、多锤头碎石机、风镐等依靠“蛮力”且噪声大、效率低的水泥板块破碎手段，采用共振方式，由偏心凸轮旋转产生偏心力，通过共振梁调幅、调频后，将振动能量传递给破碎锤头，使得锤头的振动频率达到水泥面板的固有频率，从而使水泥板块因共振效应迅速开裂。
经共振碎石后的旧水泥路面板块再生层，具有良好的结构强度、扩散荷载能力、水稳性和抗冻性，可直接作为高等级公路路面的基层使用。
目前，美国在共振碎石化技术领域暂时处于领先地位，现今最常用的为美产“CB-900(CB,Concrete Breaker)”型共振碎石化设备，是当前最为先进的设备之一。同时，随着中铁科工集团研制的“GZL-600”型全浮动式共振破碎机等国产优秀设备的不断完善和技术升级，也逐步得到了市场的认可与应用。
2、共振碎石化技术优势
2.1施工简便、快速，交通组织灵活
共振碎石化施工的主要设备有水泥共振碎石化碎石机、洒水车、压路机等，设备使用种类少，通用性高，方便施工机械组织管理，减少机械成本支出。同时，共振化施工由于施工机械少，作业区长度短，作业区分段灵活，利于施工现场交通组织，减小施工过往道路通行影响。
共振碎石化及平均日破碎板块面积达6000m2左右，效率高，速度快。而且经破碎后的再生层，无需养护期，可直接进入透层、封层、面层等加铺层施工，施工工序可以无缝衔接，提高了公路路面维修效率，符合快速施工、快速开放交通的公路运营维护理念，适用于在交通流量大、开放交通要求高的路段应用。
2.2再生层剩余强度高，抗反射能力强
经共振碎石化技术处理后的水泥路面再生层，自表面往下，粒径主要分布在3cm-15cm之间，上层粒径较小，一般在5cm以下，相对松散，类似于级配碎石，起到应力释放作用，下层粒径集中在5-15cm，块状，且处于斜向咬合状态，破裂角度在30°-60°范围，相互嵌锁，裂而不散，有较高的剩余强度。作为基层使用时，既有柔性基层抗干缩、抗温缩、抗反射裂缝，抗疲劳等优点，又有半刚性基层承载能力大，刚度大，弯沉小，模量高等特点，能有效解决水泥路面“白改黑”工程中经常出现的裂缝反射现象，是一种极佳的沥青路面基层材料。
2.3施工环保、经济，对周围环境影响小
共振碎石化技术将旧水泥路面破碎并重新利用作为面层使用，充分挖掘旧水泥板块的剩余价值，既提高了公路大中修的经济性，又减少了水泥板块废弃物的排放，符合当今绿色、环保、节能的公路建设理念。共振碎石化技术采用高频率、低振幅的振动，相对于多锤头等其他传统破碎方式，共振碎石化技术破碎冲击力小，大幅减少了对周边建筑物、构筑物及各地下管线的影响，而且，共振碎石化工艺施工噪声量小，更适合在穿城、穿镇等噪声敏感路段施工。
3、共振碎石化技术施工工艺
3.1 施工的调查准备工作
在共振碎石化施工前，应仔细查阅施工路段图纸，大中修记录等原始材料。通过对现状路段调查，明确各地下管线位置、沿线建筑物、构筑物等振动敏感区域、路面板块破碎情况、板底脱空、错台、沉陷、软弱地基等病害。通过调研分析，是否满足共振碎石施工要求，对未满足要求的，要做好标记、保护、治理等工作。
3.2 试振
旧水泥路面共振碎石前，应先对试验段进行试振，试验段应设置在具有代表性的路段，长度宜取100m-200m之间，对试验段共振应分段分区施工，并根据施工参数范围和相关施工经验，在试振中按试验段分区逐级调整施工各项参数。试振路段破碎后应及时碾压。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆碾压前应适当洒水，选择不同碾压工具组合及次数，分段、分区碾压，根据压实效果，确定最佳含水量、碾压方式等压实参数。最后，通过在试验段每个分区开挖检查坑等方式，对比各区试振效果，确定正式施工时共振碎石化设备的各参数选择，在实际施工过程中，也可根据实际路况水平和施工效果，对各项参数进行微调，以保证全路段施工质量连续稳定。
3.3共振施工
在共振施工过程中，应做好作业区交通组织，合理规划、设置作业区，禁止无关行人、车辆进入作业区，安排专人负责交通指挥和引导。
共振化施工顺序应由车道外侧边缘开始向内逐步逐条推进，每一条锤头破碎宽度为0.2m，下一条破碎区域应隔前一条区域20mm-40mm，碎石化施工行进进度应缓慢均匀、连续稳定，速度宜控制在3.2km/h-6.5km/h之间，对振动敏感区域内建筑物、构筑物应安排专人观察、监测，出现位移、开裂等异常情况立即停工，查明原因并做好保护措施方可继续施工。
3.4再生层检查碾压及加铺沥青面层
共振施工完成后，应对再生层表层进行检查、找平，清除表层原水泥路面填缝材料及其他杂质，剪除表面外露钢筋。当表层碎块块径大于50mm时，应予以清除，并用粒料回填至再生层标高。
旧水泥路面再生层应参照级配碎石基层碾压要求及时碾压，加铺层未铺筑完成前，禁止无关车辆通行，减少施工车辆通行次数，并对再生层做好防雨防水措施。
共振完成后应及时进入透层、封层、面层等加铺层施工。
4.共振碎石化技术施工技术要点
4.1雨季施工
雨季施工时，应尽量避开雨天施工，做好施工区域集排水工作，防止施工路段出现积水。共振化施工时，应分段施工，适当减少每段施工长度，加强施工组织，紧密衔接工序，对已振路段及时加铺上面层。
4.2扬尘预防
共振碎石化施工后的再生层，经车辆碾压后，易产生扬尘，可在共振施工前，事先对路面洒水，同时在共振施工后，封闭交通，禁止车辆驶入，防止施工扬尘对周围环境的影响。
4.3敏感建筑物防护
水泥路面破碎施工时，要注重对沿线管线、各敏感建筑物、构筑物的调查、标记、分析、保护和检测。
当建筑物、构筑物距离小于5米或竖直向距离小于0.5米，时禁止采用共振碎石化技术施工，当水平向距离大于5米小于10米或竖直向距离大于0.5米小于0.8米时应在充分调研、论证并做好防护措施的情况下谨慎使用。
当周围建筑物安全距离不足时，应在建筑物和道路之间设置隔振沟，阻断振动能量传递，隔振沟宜设在沿道路路肩外侧边缘或道路路基外侧，纵向开挖，深度不应小于80cm，宽度不应小于40cm。
共振碎石化时，如遇六车道及以上较宽路面、不便由外向内破碎，两边为坚硬的路缘石式非机动车道的城市道路、无中央分隔带，道路两侧物可伸缩空间的整体水泥混凝土板等情况，不能满足施工需要的振动自由伸展空间时，宜设置应力释放切割渠，应力释放切割渠应沿道路纵向，贯穿面层厚度。
在桥台、桥墩、涵洞、挡土墙等构造物附近施工时，若无安全施工距离，也应设置应力释放切割渠，且应竖向贯穿面层、基层。
4.4路面病害预处理
旧水泥混凝土路面共振碎石化施工前，应对不满足共振碎石要求的路面病害、软弱地基等不良路段进行预处理。如水泥路面有沥青修补层应在施工前提前挖除。对于严重破碎、沉陷、板底脱空的板块，应挖除面层及基层至坚实基础，用低标号水泥混凝土回填至距路面标高10cm处，再由沥青碎石或级配碎石回填至原路面高度。对于板底脱空板块，也可采用注浆形式，对脱空区域进行注浆。
5.结语
旧水泥混凝土路面共振碎石化技术可应用于低路况水平水泥路面和穿城、穿镇、穿景等对公路视觉效果要求高地路段“白改黑”工程。该技术施工成本低，效率高，经共振碎石化技术改建的道路路面耐久性高，维护少，大修间隔时间长，路面结构寿命周期成本低，在公路大中修工程中可优先应用和推广。
参与文献：
[1]陶立伟.浅谈碎石化技术在道路白改黑工程中的应用[J].城市建设理论研究(电子版),2016,(22):65-66.
[2]公路水泥混凝土路面再生利用技术细则:JTG/T F31-2014[S],2014.
[3]旧水泥混凝土路面共振碎石化技术规程:DB31/T 828-2014[S],2014.
论文作者:郑永平,朱海波
论文发表刊物:《防护工程》2018年第34期
论文发表时间:2019/3/21
标签：碎石论文; 路面论文; 水泥论文; 技术论文; 路段论文; 面层论文; 锤头论文; 《防护工程》2018年第34期论文;