摘要：共振碎石化相对于其他旧水泥混凝土路面再生利用技术，对混凝土板的反射裂缝防治更彻底、更环保，因此在旧水泥混凝土路面的改造中应用越来越多。作者通过对四川成都、德阳、绵阳、西昌、攀枝花等地旧水泥混凝土路面共振碎石化技术的应用调研以及对《旧水泥混凝土路面共振碎石化技术规范》四川省地方标准的编写，从旧路调查、共振碎石化适应性分析、共振碎石化施工等方面进行了应用研究。
关键词：旧水泥混凝土路面；共振碎石化；施工
引言
水泥混凝土路面因其具有施工工艺简单,便于就地取材等优点，自上世纪70年代以来，其作为一种主要路面结构形式在四川道路建设中得到广泛应用。近年随着交通量急剧增加及超载车辆增多，原水泥混凝土路面逐渐出现了断板、错台、拱板、唧浆、沉陷、边角破碎等诸多病害，严重降低了道路的路用性能，缩短了道路的使用寿命，加大了道路养护成本，因此，旧水泥混凝土路面改造已成为目前道路养护工作的重点。
1、旧水泥混凝土路面改造方式比较
目前旧水泥混凝土路面主要改造方式有：白加黑、拆除重建、再生利用。其中白加黑虽对环境影响很小，但不能解决加铺沥青层与混凝土板的层间结合问题，更不能彻底消除混凝土板的反射裂缝；拆除重建虽可消除混凝土板的反射裂缝，但处理固体垃圾需大量占地、环境污染大、成本高。再生利用方式中，目前常用方式有冲击破碎、多锤头破碎、共振碎石化技术。其中冲击破碎、多锤头破碎噪音污染大、震动时对周边结构物影响大；而共振碎石化相对于其他再生利用技术，其环保效果好、施工速度快、对周边结构物影响小、混凝土板反射裂缝防治更彻底，改建时成本更低，因此越来越多地被应用于旧水泥混凝土路面的改造中。
2、旧水泥混凝土路面共振碎石化技术
共振碎石化技术是利用碎石化专用设备，由共振装置持续产生高频率低幅度的振动能量，通过破碎锤头传递到水泥混凝土板块内，引起混凝土板块的共振并迅速开裂、破碎，达到碎石化的一种技术。
经过共振碎石化处理后，原水泥混凝土面层破碎成相互嵌锁的粒料层，粒料层颗粒具有一定的颗粒级配，经碾压成型后，新的结构层更稳定、承载力更高、可更好地消除由于路面病害引起的反射裂缝，破碎层处理后可直接作为新铺沥青混凝土路面的基层或者底基层使用。
3、旧水泥混凝土路面共振碎石化技术的应用研究
3.1旧水泥混凝土路面调查与适应性分析
采用共振碎石化技术前，必须先对原路面进行详细的调查与分析，一方面是为了判断原水泥混凝土路面是否适用共振碎石化技术，另一方面是为共振碎石化技术的应用提供初步的施工参数。
首先对路面损坏状况指数PCI、路面混凝土断板率DBL进行调查、分析，根据四川省地方标准《旧水泥混凝土路面共振碎石化技术规范》规定，当PCI<60或DBL>20%、当70>PCI≥60m且20%≥DBL>10%时，可采用共振碎石化技术。
对于地下管线较多的城市道路不能采用共振碎石化技术。因共振碎石化技术是通过混凝土的自由振动频率与设备振动频率保持一致引起共振后达到破碎水泥混凝土面板的目的，而地下管道也是混凝土，如果采用共振碎石化技术施工，则会引起管道共振导致地下管线的全部破坏。
其次，实施共振碎石化技术时，通过钻芯取样测定混凝土面板厚度、路面混凝土芯样抗压强度，为初步拟定共振碎石化技术施工时的振动频率、振幅等参数提供依据。通过芯样的抗压强度值，可得到混凝土回弹模量，通过其回弹模量值，可得到混凝土面板自由振动频率，根据其振动频率值，从而调整共振碎石化机械设备的振动频率与其保持一致，达到施工时共振碎石化机械设备与混凝土面板同时共振的目的。
因共振碎石化机械设备施工时会产生振动，对道路两侧建筑物会产生不安全影响，需要在共振碎石化施工前对建筑物具体位置进行调查，以确定安全施工距离，确保周边建筑物在施工时的安全。
在桥涵、挡土墙等结构物处不适合采用共振碎石化技术，当共振碎石化设备行进到此处时需要跳振，否则会造成结构物的破坏，因此施工前还需要调查结构物的具体桩号，施工时做好标记，并通过试振确定安全距离，以确保施工时结构物的安全。
山区公路旧水泥混凝土路面共振碎石化施工前，需要对原路基边坡的稳定性进行调查,防止共振碎石化施工时诱发新的地质灾害，引发山体坍塌等危险。
3.2 旧水泥混凝土路面共振碎石化施工
3.2.1选取试验路段进行试振，确定设备施工参数
在旧水泥混凝土路面共振碎石化施工前，应选择长度300～500米具有代表性的单个路幅作为试验路段进行试振。
根据前期对旧水泥混凝土路面的调查情况，按照四川省地方标准《旧水泥混凝土路面共振碎石化技术规范》规定的设备试振参数范围，选取振动频率、振幅、横向锤间距、锤头宽度和施工行进速度参数值进行试振。试振完成后，按照规范要求项目检测混凝土面板的破碎程度、顶层碎石的颗粒级配、回弹弯沉值、综合回弹模量等指标，如果全部或者部分指标没有达到规范要求，则需要重新在规范规定的范围内另外选取一个施工参数进行共振碎石化施工，直到所有指标全部达到规范要求。如果所有指标全部达到规范要求，则将此时选取的各参数值确定为正式施工技术参数。
3.2.2旧水泥混凝土路面大面积共振碎石化施工
根据前期调查的情况，在桥梁、涵洞、挡土墙等结构物以及道路两侧建筑物处插上醒目的标志，设置隔振沟和应力释放渠。共振碎石化施工时距离上述结构物和建筑物要有足够的安全距离，安全距离以内的旧水泥混凝土路面采取人工方式进行破碎，不能采用共振方式进行破碎。
施工时，可根据路面混凝土碎石化效果适当微调施工技术参数，但当路面共振碎石化后的效果与规范或者试验路段试振效果相差太大时，则需要报监理工程师同意，对共振设备的施工技术参数作较大调整，以确保碎石化层各项指标达到规范要求。
施工中，当局部旧水泥混凝土面板强度过高、厚度过大，通过调整施工技术参数仍达不到规范要求时，则采用人工打裂或其他手段对旧水泥混凝土路面进行预裂处理。
旧水泥混凝土路面碎石化后根据现场情况洒水并及时进行碾压，碾压分为初压、复压、终压三个阶段，碾压的主要作用是将碎石化路段表面的扁平颗粒进一步破碎，同时稳固下层块料，为下一步加铺的沥青面层提供平整的基层表面，如果旧水泥混凝土路面采用的卵石作为粗集料，碎石化后材料严重离散，则需人工捡出大卵石，撒布石屑，以改善碎石化层级配和粒径。
旧水泥混凝土路面碎石化施工完成后，按照规范要求的方法和频率，检测混凝土板的破碎程度、顶层碎石的颗粒级配、回弹弯沉值、综合回弹模量、平整度、高程、横坡等指标，为下一步沥青路面加铺层的设计提供技术参数。并在碎石化层顶面设置乳化沥青下封层，同时实行交通管制。
结束语
通过共振碎石化技术在成都、德阳、绵阳、西昌、攀枝花等平原、平原微丘区、山岭重丘区水泥混凝土路面改造中的应用研究，经过通车几个月甚至几年后的验证：平原、平原微丘区效果较好；山岭重丘区因道路等级低、路幅窄、涵洞多、弯急、坡陡、高危岩路段较多，其应用效果不及平原及平原微丘区，共振碎石化施工时漏振、跳振现象多，施工后部分指标达不到规范要求。因此旧水泥混凝土路面共振碎石化技术在山岭重丘区的应用还有待于进一步研究。
参考文献
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作者简介
敬庭智（1975–），男，四川剑阁人，高级工程师，主要从事道路与桥梁工程技术研究与教学