汕头市公路工程监理有限公司 515800
摘要：本文主要分为两个方面，一方面，是共振碎石化简介，另一方面，是共振碎石化施工工艺及在施工中的质量控制，希望能够为相关的路面建设工作提供合理的参考。
关键词：共振碎石化；路面改造；
引言：共振碎石化是通过使用振动头高频振动使得与混凝土板达到共振从而实现板块的破碎。该施工工艺具有速度快、施工程序简便，振动影响小，噪声小，扰民小，效率高，交通影响小等特点，彻底解决了旧水泥路面改造的中反射裂缝问题，是绿色环保、节能减排的旧水泥混凝土路面改造技术。
1.共振碎石化施工简介
1.1项目概况及改建方案
某工程项目为国道连接城区路段，项目交通量大，在长期的交通轴载作用下产生疲劳损坏，现状路面已破损不堪，部分路段已出现明显沉降，严重影响车辆的通行及安全，对此该路段急需进行路面改造。该工程工期紧，且处于城区段，考虑到工程造价、工期、环保等问题，设计采用共振碎石化对旧水泥混凝土路面进行改造，缩短了施工工期，节约了路基材料，降低了工程造价，同时也解决了混凝土碎块的处理，具有绿色环保等优点。
该工程项目对旧水泥混凝土路面共振碎石化后作为基层或底基层使用，对于加铺厚度较大的采用级配碎石进行调平，后加铺8cmATB-25沥青调平层，然后加铺6cmGAC-20C沥青中面层及4cmGAC-13C沥青上面层。
1.2共振碎石化的技术特点
共振破碎设备利用振动梁带动工作锤头振动，通过调节的振动频率，使其与水泥混凝土板达到共振，从而将水泥混凝土面板击碎。由于共振频率的应力波随着传递距离而产生衰减，故共振产生的裂纹在穿透路面后就大大减少了，所以不会破坏原路基的强度和均匀性，对埋在地下的管线影响也比较少，对较远的结构物也不会产生太大影响。
共振破碎作用于水泥混凝土板内部的高频振动力使其碎裂均匀，碎块大小和方向比较规律，使得上层碎块粒径较小，形成较为松散的颗粒，通过碾压后颗粒相邻互补，原位嵌挤。下层板块由于共振作用减少，板块粒径较大，形成30°-60°夹角，板体性较好，呈现出良好的嵌锁层结构，大大的增强了路面的承载力。
2.共振碎石化施工工艺及质量控制
2.1共振碎石化施工流程
检查旧路面排水设施→施工路段下方管线进行排查→旧路面沥青补块进行清除→试验确定施工参数→共振碎石化施工→碾压成型→技术指标检测→同步碎石封层→铺筑沥青层
2.2共振碎石化施工准备工作
1、施工机械及检测仪器准备
根据本工程设计文件要求，共振破碎机械选用美国生产的RB500 系列共振破碎机。压路机选择自重20t钢轮振动压路机1台；18t轮胎压路机1台；8T 洒水车 1 部；BZZ-100 汽车 1 辆；3 方装载机 1部；5.4m 贝克曼梁弯沉仪 1 套；筛分设备1套。
2、对旧路面排水设施进行检查
路面碎石化加铺沥青层后，即使采用的是密级配沥青混合料作为加铺层，仍不能完全阻止雨水渗入。而碎石化层上半部分因其散粒特性，透水性非常好，碎石化层下半部分虽然具备一定的板体性，但已产生了许多细长的裂缝，水分也会逐渐向下渗透。当水分到达旧路半刚性基层顶部时，因半刚性基层一般不会因碎石化而产生裂缝，半刚性层又十分致密，到达旧路半刚性基层顶部以及包含在碎石化层中的水分，需通过路面结构内部排水系统排出。因此，对于碎石化工程而言，排水系统非常的重要。本项目原排水系统较好，故利用原排水系统，并在路面两侧设置新建的雨水管道，开工前对路面排水设施进行检查，排水情况较好。
3、对旧路面进行检查
（1）共振碎石化施工会对较近的构造物和建筑物造成一定影响，施工前应对构造物和建筑物做出明确的标识，过程中实时监控，确保构造物和建筑物不被施工损坏。
（2）旧路上存在的沥青补块或已有的薄沥青加铺层，会吸收部分共振时的能量，影响破碎效果，因此必须在碎石化前清除干净。
（3）共振碎石化的旧水泥混凝土路面应保证处于干燥状态，路基处于干燥或微湿状态，以使旧水泥混凝土面层碎石化时达到良好的破碎效果，同时减少施工对路基的影响。
2.3共振碎石化施工
1、施工前先对准备破碎路面洒水湿润，防止扬尘污染。注意洒水以刚好湿润路面并能控制住扬尘为宜，过量的水会影响碎石化效果，下渗到路面下也可能带来后患；还要注意洒水时间与碎石化施工不能相隔太久，洒水时间与进行碎石化的时间宜控制在半小时以内，否则水分蒸发引起洒水失效。
2、施工时，一般按照先破碎路面外侧车道，然后由外侧车道向中间车道逐步进行。两幅破碎一般要保证20cm左右的搭接破碎宽度。
3、共振碎石化机的锤头只能做垂直移动，而不能做水平移动，锤头位于两前轮之间偏右位置。机械施工过程中应适当调整速度、频率等，尽量达到破碎均匀。
4、对于碎石化施工路段沿线的建筑物及标定的管线位置，在共振碎石化施工期间应派人进行实时观察，发现建筑物开裂、管道破裂现象应立即停止施工，调查分析其原因后采取措施保护建筑物及管线。
5、对于安全距离不符合要求的路段，可采取如下办法进行施工：
1）设置隔振沟进行隔振，减少对周围建筑物的影响；隔振沟通常为0.5m（宽）×1.5m（深）；
2）调整共振频率，或者增加行进速度；
3）采用常规处治方法，如灌浆加固处治、采用风镐破碎。
6、碎石化后应及时碾压，碾压是碎石化成型的一道非常关键的工序，碾压最主要的作用是使碎石化层细粒料的填充更加充分密实，同时稳固下层块料，为新铺筑的水稳及沥青面层提供一个平整的表面。共振碎石化后上层是较为粒径较小的松散的颗粒层，适当洒水，采用钢轮压路机压初压两遍、轮胎压路机复压两遍及钢轮压路机压终压两遍的组合碾压。
7、碾压结束后，为使表面较松散的粒料具有一定的粘结力，洒布改性沥青同步碎石封层，沥青用量1.5kg/m2，碎石撒布量8～12kg/m2，铺装沥青面层前，不得通行车辆。
2.4共振化碎石的检测
旧水泥混凝土路面实施共振碎石化后，采取外观鉴别和实地检测相结合的方法，对该项目我们采用挖坑检验、颗粒筛分来分析共振破裂效果。检查坑的尺寸为1.2m（长）×1.2m（宽）×0.23m（水泥混凝土面层厚），检查坑选在振区的中央部位。开挖检查坑鉴别板块内是否产生斜向受力和和嵌紧结构，检测回弹弯沉值及粒径状况等。
经开挖检测共振碎石化层破碎后粒径：表面层0~3cm以内小于3cm，最大粒径约5cm，3~1/2厚度部分5~10cm，最大粒径约12cm，1/2厚度以下部分15~25cm；粒径基本满足设计及规范的要求。
2.5共振化碎石施工后的评价
由于本项目施工路段地下管线较少，周围建筑物较远，所以大大降低了施工难度及减少了施工中的干扰，在破碎过程中破碎颗粒能满足设计及规范要求，弯沉经设计单位验算后满足要求。共振化碎石噪声小，不扰民，降低了施工造成的交通影响，通车后到目前尚未发现反射裂缝及车辙的病害，道路使用性能较好。
3.结语：
综上所述，共振碎石化可以消除板块破碎、板底脱空、错台等混凝土路面病害，共振碎石化后形成一层柔性基层，可以有效的消除反射裂缝；与直接加铺方案相比，施工工序简单，施工速度要快，对交通和周边环境的影响小对交通干扰较小 无弃渣，使原路面得到合理利用，是一种绿色环保、节能减排的施工工艺。
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年01期.
[2]陈茂松.浅析共振碎石化技术在水泥混凝土路面“白改黑”工程中的应用[J].福建建材，2017年09期.