浅谈共振碎石化技术在旧水泥路面改造中的应用

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1、浅谈共振碎石化技术在旧水泥路面改造中的应用摘要：在对旧水泥混凝土路面改造为沥青路面中，共振碎石化技术能把旧水泥混凝土路面破碎成小的碎块，使旧水泥混凝土路面病害有效消除，形成的破碎层具有一定强度可作为沥青加铺层良好的基层直接使用。在节能减排及保护环境的同时，又降低了工程造价，经济合理。重点就共振碎石化技术在旧水泥路面改造为沥青路面中的应用从其技术原理、特征、工艺流程、主要技术要求等做以介绍。中国4/vie　　关键词：共振碎石化技术旧水泥路面改造应用　　1概述　　我国水泥混凝土路面始建于上世纪60年代中期，80年代以来，随着我国经济的快速发展，道路交通运输任务不

2、断增长，水泥混凝土路面以其刚度大、稳定性好、材料来源广、耐久性强等优点，在全国迅猛发展。到目前为止，我国现有的水泥混凝土路面中相当一部分已经达到或超过了它的设计使用年限（一般设计使用年限为15～20年），有的虽未达到设计年限，但随着经济的日益繁荣，公路交通量和重载交通急剧增加，很多水泥混凝土路面由于超载、设计、施工等方面的原因，越来越多之前修建的水泥混凝土路面出现了不同程度路面断板结构损坏、使用性能降低等情况，严重影响车辆的行驶舒适性和安全性。　　共振碎石化技术是通过对旧水泥混凝土路面的破碎从而减少混凝土板的有效尺寸，充分降低水泥混凝土板接、裂缝处在荷载、温

3、度、湿度变化下的位移，消除了沥青混合料罩面后固有的反射裂纹、层面分离与脱落、潮气造成的损坏、颠簸、错层、水泥碱化反应和其他变质反应，是旧水泥混凝土路面改造过程中防止反射裂缝的有效措施。　　2共振碎石化技术　　2.1共振碎石化技术简介。水泥路面共振碎石化技术由美国率先开发使用。2004年这项技术引入我国，它是一种水泥混凝土路面破碎加沥青覆盖层的路面修复技术，就是将原有的水泥混凝土路面破碎成小颗粒碾压后直接作为基层或底基层，再在其表面直接加铺沥青混凝土面层的工艺。　　2.2共振碎石化技术原理。共振破碎设备利用振动梁带动工作锤头振动，锤头与路面接触。通过调节锤头的

4、振动频率（40～60Hz）和振幅（10～20mm），使振动能量传递到下面的水泥混凝土板，当振动接近水泥面板的固有频率，激发水泥混凝土板产生共振，造成水泥混凝土板的均匀破碎。碎石化机工作锤头上装有专用传感器，可以感应路面板的振动反馈。　　2.3共振碎石化技术特征。共振破碎技术产生的高频低幅振动能量，使旧水泥混凝土路面的结构完整性彻底破坏。由于共振破碎设备动量高，和板块接触时间短，将水泥板块表面的裂纹瞬间均匀地扩展到板块底部，且其破碎深度可以控制，高频低幅共振产生的裂纹在穿透路面时就消散了，其冲击不会把混凝土碎块挤压进基层材料，仍能保持基层底基层结构的完整性和良

5、好的承载力，并能使钢筋很容易与混凝土颗粒有效分离，杜绝了钢筋与其联带的水泥碎块对新面层产生反射的影响，对地下设施也不会产生影响。　　2.4共振碎石化施工设备要求　　2.4.1共振破碎机宜采用高频低幅类，设备主要性能参数宜符合下表的要求。　　2.4.2单钢轮振动压路机的自重不宜小于12t。　　2.5共振碎石化施工工艺　　2.5.1路况调查。共振碎石化前，应对旧水泥混凝土路面进行充分的路况调查，查明沿线构造物、地下管线、路侧房屋分布情况及其它对碎石化施工有影响或限制的因素，实测记录桩号、位置、结构形式、埋置深度等，并在实地标注。　　2.5.2旧路处置。通过调查确

6、定的路基承载力CBR值小于5，及强度不足、出现软弹、过湿、沉陷等路面损坏严重的路基软弱路段，应采用换填方式进行处置。换填材料应采用透水性较好的材料，换填后的顶面当量回弹模量应满足设计要求。　　2.5.3排水系统（纵、横向盲沟）设置。路面经碎石化后再加铺沥青面层后，即使加铺层是密级配沥青混合料，仍避免不了雨水渗入。而加铺面层之下的碎石化层上半部分呈散粒状，透水性很大，下半部分虽然嵌挤密实，但其间有许多细长裂缝，渗水会沿着裂缝逐渐向下。而碎石化层之下是旧路半刚性基层又很密实，当水渗到该层顶部时就会积聚起来，对道路内部结构的影响很大，这就需要通过内部排水系统（纵横

7、向盲沟）将这部分水排出。　　2.5.4共振碎石化施工　　2.5.4.1试验段施工。在正式共振碎石化施工前，应通过试验路段确定施工参数（共振破碎机的振动频率、振幅、工作速度、乳化沥青及石屑用量）及工艺流程。试验路段长度不宜小于500mm。试验路段应按拟定的工艺进行施工，实测相关的施工参数，并及时评价处置效果。缺乏施工经验时可按下表确定共振初始试验参数。　　试验段碎石化后应开挖试坑进行检验，试坑位置应按现行《路基路面现场测试规程》（JTGE60-2008）中的要求确定。试坑开挖尺寸不宜小于50cm×50cm，开挖深度不小于旧路面板厚度。共振碎石化后颗粒应满足下表

8、的要求。　　试验段破碎后撒布乳化沥青封层，在其破乳成