“白改黑”路面改造中共振破碎施工工藝探討

李現軍 曹玉紅

摘 要： 上世紀70年代起我國大量城市道路、省際干線公路都會選用水泥混凝土路面作為公路建設的路面類型。該路面屬于非鋼筋混凝土結構，路基等級較低，在交通量逐漸增加的情況下，水泥混凝土路面逐漸出現斷板、錯板、裂縫、坑洞等問題。“白改黑”路面改造，可有效解決水泥混凝土路面病害問題，特別是共振破碎技術的英語，可有效防治反射裂縫，提高路面施工質量，因此在公路路面改造施工中得到了廣泛地應用與推廣。為此，本文在充分了解共振破碎原理的基礎上，對“白改黑”路面改造中共振破碎施工工藝及注意事項進行了探討。

關鍵詞： 白改黑；路面改造；共振破碎；施工工藝

水泥混凝土路面憑借其優點和早期公路建設中造價低的優勢，在我國被廣泛的使用。隨著水泥混凝土路面使用年限逐漸增長，交通量的增大，尤其是超重車輛的增多，水泥砼路面已出現多種病害，嚴重影響了車輛的行駛，制約了其作為主干路的交通服務能力，亟需考慮采用適當的技術和施工方案對舊水泥混凝土路面進行徹底的改造。路面是公路工程的重要組成部分，其施工質量直接影響著行車舒適度和使用年限，針對在運營過程中出現的路面破碎、裂縫等問題需要及時進行修復。共振破碎技術與傳統的修復方式相比，它具有施工操作簡便、成本相對較低等優點，對路面的修復效果良好。在具體施工過程中施工單位應充分了解共振破碎施工原理和施工工藝，嚴格按照施工方案的要求，在施工過程中加強對于質量的控制措施，盡量減少施工安全隱患，有效的提高公路工程的使用性能。

一、共振破碎原理

共振破碎是指共振式破碎設備通過振動梁帶動工作錘頭振動，錘頭接觸路面。錘頭振動頻率為44HZ，20毫米為振幅。利用錘頭振動頻率調節，使其與水泥面板固有頻率相近，激發其共振，進而達到擊碎水泥混凝土面板的作用。一般需將專用傳感器安裝到工作錘頭上，以此對路面振動反饋有效感應。通過計算機對振動頻率進行自動調節，尋找被擊物的頻率，并在錘頭下部分位置引起水泥面板共振，以此迅速降低混凝土內部顆粒間的內摩擦阻力，并達到崩潰的效果。

二、“白改黑”路面改造中共振破碎施工工藝

1、路面排水

為確保路面結構具有良好使用性能，必須做好路面結構防排水工作。因此，需將縱向滲溝、橫向排水管合理設置到舊水泥混凝土路面板邊緣位置，以此提高加鋪工程結構排水性能，達到路面使用年限增加的目的。為確保施工進度，需在碎石化施工前的2到4周內設置好排水系統。

2、路面清理

路面在破碎前需做好清理工作，以此確保具有干凈的路面，隨后通過小型銑刨機銑刨路面，并將其表層瀝青清理干凈。

3、共振破碎機械施工

指派專人負責共振破碎機械操作施工，現場需留有2到3人輔助。在共振破碎施工時，應控制好揚塵，如在共振碎石化施工場地通過灑水車進行施工，以此達到有效控塵的目的，在此期間，需合理安排灑水和碎石化之間的時間，一般兩者間隔時間可在半小時以內加以控制。

共振破碎需嚴格遵循從路邊緣—路中間的順序進行施工，因側向約束力并不存于路邊緣內，將大大減輕破碎施工難度。順著縱縫相近兩車道可進行切割施工，也可遵循從中部到兩側的順序進行施工。要求在20cm左右控制各次碎石化寬度，3.5到3.75m為每個車道的寬度，通過以上數據計算得出，一個車道需共振碎石化18到12次，且相近兩個碎石化區必須存有相應的重疊寬度，一般為2到5cm。如路緣石存于外側車道邊緣等位置，將嚴重影響施工進度，且無法充分破碎路面，這種情況下，應保證共振機械和車道邊緣縱向形成相應夾角如30°到50°之間，隨后進行破碎施工。

一個車道碎石化作業完成后，應保證相比車道寬度，具體破碎施工寬度應多出一些，如多出15cm以上。如破碎路面存有鋼筋水泥混凝土等，需縱向切割路面，且對碎石化機械參數進行適當調整，做好激振力、行駛速度等方面的全面控制。

4、人工破碎修整

共振破碎施工后需局部粒徑與設計要求不符，需及時通過人工施工法進行路面破碎施工，且對該位置換填、壓實，選取的材料為級配碎石，保證其粒徑滿足施工規定。

5、破碎后壓實

路面壓實施工應緊隨共振破碎施工后進行，壓實的主要目的為進一步破碎已完成破碎施工的大粒徑，最大限度降低碎塊與碎塊之間縫隙，提升結構強度，將一個平整表層提供給瀝青攤鋪施工。路面被破碎后，不得對其擾動，保證其破碎原貌不改變，壓實施工可選取光輪壓路機，遍數為2到3遍，如局部存有凹凸現象，需及時通過人工方式進行整平施工。

6、灑布乳化瀝青

通過灑布乳化瀝青透層不僅能夠強化各個結構層之間的連接性，還能提高破碎后混凝土材料間顆粒的粘結能力，避免水滲入到下面層，增加松散破碎層的防水能力。于路面結構而言，松散層作用較大，如松散層具有較小顆粒，可改善下層破碎層的沉降問題及進行自我調節，具有應力吸收功效。灑布乳化瀝青后，松散層將被黏結成一個整體，碾壓施工后，往往會出現滑移層現象，施工時必須重視該問題。壓實路面后，根據路面壓實實際情況，可進行透層油灑布施工，尤其是降雨量較大的地區應做好該施工工序。一般可選取專用設備進行透層有灑布施工，用油量可控制在每平方米1.0到2.3L之間，每平方米乳化瀝青1.0到2.0L之間。要求灑布透層油必須均勻性、厚度統一，確保透層油向碎石層1cm深度位置下滲。隨后進行AC-70熱瀝青封層鋪撒，要求每平方米在1.4到1.6Kg之間控制灑布量。

7、撒鋪石屑

透層油灑布施工后，在壓實路面前應進行石屑鋪灑，5到10mm之間為石屑厚度，16到19mm之間為粒徑范圍。通過撒鋪石屑，可對下層破碎層沉降問題進行有效改善，且能夠將反射裂縫進行消除。隨后即可再次碾壓路面，只有通過多次碾壓，才能保證路面具有良好平整性，要求本次壓實作業必須在每小時3到4km之間控制碾壓速度。

8、攤鋪瀝青路面下面層

完成上述施工工序后，需及時做好各項質量檢測工作，待其施工質量滿足施工設計要求后即可進行下一階段施工。也就是做好加鋪作業，避免對破碎路面造成污染，壓實與加鋪施工間隔時間需控制在48h以內。要求嚴格按照《公路瀝青路面施工技術規范》進行瀝青混凝土下面層攤鋪施工。

三、“白改黑”路面改造中共振破碎施工注意事項

1、在地勢較低、路面積水多的地區不適應進行共振破碎施工。路基黏土含水量大，如黏土內混入泥沙，需進行部分路段翻挖施工。共振破碎施工是將原有水泥混凝土路面共振破裂，不是粉碎，因此必須有效控制施工壓實度，表面壓平、壓穩后即可停止施工。施工中可選取鋼輪振動壓路機（10噸）進行施工，以此對破碎混凝土模量有效提升，隨后在表面利用水罐車進行灑水施工。

2、一般在干燥環境中實施共振破碎施工，以便保存混凝土破碎施工中出現的細小顆粒，以此與粗顆粒成為一個整體，并對水泥路面強度進行全面提升。與此同時，干燥環境還可防止土基軟弱與瀝青混凝土面層出現水損害等情況。為確保排水通暢性可進行邊緣排水系統設置，也就是將橫向排水管設置在相隔100到300米范圍內或設置在較低位置，進而將道路內的水順利排出，并將多孔塑料管鋪設到溝底位置。

四、結束語

綜上所述，伴隨改革開放的不斷深入，公路工程對國民經濟的推動作用也得到了人們的廣泛關注。共振破碎技術作為公路工程“白改黑”路面改造施工的重要技術之一，其施工技術水平的高低將直接影響到工程的整體質量，為此，施工單位必須對共振破碎施工工藝加以重視，只有這樣才能推動交通工程的快速發展，才能為國民經濟增長提供可靠保障。■

參考文獻

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