摘要：共振机械碎石技术具有振动影响小、施工适应范围大、施工效率高等特点，可以获得良好的经济效益以及环境效益，能达到迅速破碎旧水泥混凝土板的目的。破碎处理之后的碎石尺寸具有理想和均匀的特点。因此共振机械碎石化技术在高速公路施工中得到了非常广泛的应用。本文通过结合某高速公路工程项目，针对共振机械碎石化施工技术展开探讨，希望能对类似工程起到借鉴作用。

共振机械碎石化技术是指采用共振碎石机对水泥混凝土板施加高频低福的振动能量，一般是采用碎石化锤头对水泥混凝土板进行共振，从而使旧水泥混凝土板迅速产生破裂。这种施工技术主要是应用在板块完整性和结构性较差的旧水泥混凝土路面破除中进行。共振机械碎石技术具有较小的振动影响、施工适应范围大、较高的施工效率等特点可以迅速破碎旧水泥混凝土板。破碎处理之后的碎石尺寸具有理想和均匀的特点。因此共振机械碎石化技术在高速公路施工中得到了非常广泛的应用。本文通过结合某高速公路工程项目，对共振机械碎石化施工技术进行探讨。

工程概况

本工程为某一旧高速公路改造工程。该公路主要是由:水泥混凝土面板25cm厚度、二灰碎石18cm厚度、石灰土15cm厚度的路面结构组成。该公路经过长时间的使用之后，在路面上出现了破碎板、交叉破裂、裂缝、沉陷以及底板脱空等各种病害问题。因此决定采用共振碎石机对路面进行破石化处理，并在其上加铺一层沥青路面结构。

路面碎石化前准备工作

路面碎石化前准备工作包括:

(1)交通管制及分流

在进行碎石化施工之前，需要依据交通导流方案进行管制交通。在破碎施工过程中，碎石化层顶面不得允许车辆上路通行。

(2)在碎石化施工之前，首先需要清除干净旧水泥混凝土板块上的沥青表面的修补材料，一般采用衔刨技术对沥青微表处进行衔刨处理。

(3)在碎石化施工之前，开挖土路肩处直至混凝土路面底层同一高度处，这样可以从侧向排除渗入到碎石化结构层中的水。

(4)及时修复处理好路面上出现软弱沉陷、松散基础等病害问题。首先挖除病害位置，然后采用贫混凝土进行浇筑。

(5)在施工之前，需要详细的调查好施工现场存在的结构物情况，并做好明确的标记。在施工过程中应做好结构物的保护工作。

试验段及承载板试验

试振

为了确保水泥混凝土颗粒在破碎后之后能够满足粒径和强度的要求，需要对共振破碎的施工质量进行有效的确保，在正式施工之前，应先对破碎试振处理。在试振之后，需要开挖试坑以对破碎颗粒的粒径进行检查，主要检查的内容包括粒径的分别情况和均匀程度。通过试振试验以确定施工设备的具体参数。

承载板试验

试验路段的破碎施工完成以后，要对该路段的水泥混凝土板进行承载板试验，主要是对破碎后碎石化层顶面的回弹模量进行测定。表1为承载板测定试验数据。通过计算可以得到破碎后的水泥碎石层顶面的当量回弹模量，为309.2MPa。

碎石化施工过程及其注意事项

路面破碎

在本工程中进行路面的破碎施工，其具体的施工顺序为先外侧车道和路肩，之后内侧车道。一般情况下，两幅破碎操作面之间应确保有20cm的施工搭接宽度。在共振机的施工过程中，根据施工情况适时灵活调整施工速度、频率等，使路面破碎符合均匀的要求。由于锤头无法进行水平向的移动，所以对路面两侧边缘50～75cm范围内是没有办法进行破碎的。针对这一问题，通常采取的解决方案是使共振机械与边缘成30°～50°的角度进行破碎。

破碎后的压实

路面破碎施工完成后，按照振动的方式使用9t以上的钢轮压路机进行压实。一般压实的遍数控制在3～5遍之间。通过压实施工以确保表面混凝土的均匀密实。在压实施工过程中，应当控制压路机的压实速度为5km/h以内。通压实施工环节，可以进一步破碎路面表面的扁平颗粒，对下层块料有效达到了稳固的作用。

共振碎石化施工是对旧水泥混凝土面板进行起到共振破碎作用，而不是粉碎作用，所以通过压实作业使混凝土表面能够达到压平和压稳的效果即可。对于路面过高或者过低的综合强度的路段，需要对过度压实的问题进行避免，从而避免基层内压入过小表面粒径或者碎石。

乳化沥青透层

在压实施工过程中，需要采用慢裂乳化沥青在混凝土表面上洒布一层透层，这样可以为表面松散的粒料提供一定的粘结效果。一般情况下，乳化沥青的洒布用量应控制在2.5～3.0L/m2之间。在乳化沥青透层施工完成之后，在其上则需要再洒布一层洁净的石屑，石屑的粒径应控制在3～5mm之间。石屑的用量应以不粘轮为标准。最后采用钢轮压路机以慢速的方式对其进行1～2遍的碾压。

表面平整

在对沥青面进行加铺之前，为了确保加铺沥青面层的平整性和路面使用性能，首先需要先采用沥青混合料对路面碎石化后的表面凹处进行找平处理。

摊铺沥青面层及碾压

在碎石化施工过程中，发现路面存在软弱沉陷、松散基层等问题的时侯，立即使用混凝土材料进行换填处理。在铺筑沥青混合料以前，应先对路面进行清理，其中主要包括松散的填缝料、胀缝材料、钢筋等。如有需要，则可以采用沥青混合料进行填充处理。

施工注意事项

(1)排水设施的设置及施工过程中的防水和排水在破碎施工之前，为了确保路面层、基层以及路基能够处于良好的排水状态，需要将排水设施做好，从而确保路基的干燥，避免路基因泡水变软，以满足承载力的要求。

旧水泥混凝土板块在破碎施工之后，容易受到雨水的侵入，破碎化施工完成以后，在对新路面结构进行加铺之前，应先进行防水处理。在破碎施工完成之后，应尽快进行后续工序的作业。一般情况下，应遵循当天破碎、当天碾压、当天摊铺的方式。如果当天无法及时进行摊铺作业，则应及时采取防水措施进行处理。为了避免雨水侵入到路基中。一般可以将一层塑料薄膜覆盖在其上。

(2)试验段施工及正式施工过程中对破碎情况的监控破碎层的强度特性直接受到粒径的关系，应严格按照要求进行破碎粒径的控制。在进行大面积破碎施工之前，应先选取路段进行破碎试验。通过破碎试验了解到破碎后的粒径分别情况、强度以及均匀性，从而依据破碎试验将设备的控制参数确定出，以指导大面积的施工。

在进行大面积施工过程中，需要对混凝土板表面的破碎情况进行密切关注。如果某一路段混凝土表面出现较大的变化的破碎颗粒粒径时，则应开挖试坑，并分别检查粒径的情况，如果不满足要求，则应及时对设备的参数进行适当的调整，从而确保满足相关的要求。

路面碎石化的施工质量控制方法

碎石化工艺试验段设备参数

采用共振机进行破碎施工，主要控制的参数为振动频率和振幅。一般情况下，振动频率在42～46Hz之间，振幅则在1～2.5cm之间。本工程经过试验段的破碎施工，最终确定的振动频率为44Hz，振幅则为2cm。

施工质量控制的一般过程

(1)选取具有代表性的路段进行施工试验，一般试验路段的长度控制在100m以上。在试验路段中，应安排不同振动频率和振幅的子区段。

(2)在试验路段施工完成之后，严格的检测不同子区段，选择对应的设备控制指标。

(3)在进行大面积正式破碎施工之前，需要严格检查破碎粒径出现突变处，确保粒径能够满足相关的要求。如果不满足要求，则应及时进行调整相关参数。在进行试坑位置的选择时，应具有随机性。对于粒径的检查，一般采用卡尺量取与过筛相结合的方式。

(4)对于较大差异的下卧层强度的不同路段需要作不同的设备参数控制。可以小幅度调整其中一段控制参数的基层上，来满足其他路段破碎施工的要求。

结语

鉴于共振机械碎石技术具有振动影响小、施工适应范围大、施工效率高等优势，使其在旧水泥路面改造工程中得到有效应用。文章通过结合某旧高速公路改造工程实例，鉴于该公路路面存在交叉破裂、破碎板、裂缝、底板脱空以及沉陷等病害问题，经综合考虑对其该路面采取共振碎石机处理后再加铺一层沥青路面结构。工程实施时通过试验段及承载板试验而选取合适的施工参数，同时对各个施工环节采取严格控制措施。经处理后，本工程路面碎石化处理效果达到满足预期，表明方案的可行性，可在同类工程中推广应用。

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全文完，

作者简介：王海艳，保定市交通运输局公路勘察设计院。