碎石化旧水泥混凝土路面加铺沥青层技术研究

随着公 路 使 用 年 限 的增 长 ， 水 泥 混 凝 土 路 面
斜 向约 ４ ５ 。 的裂 缝 和其 他 向振 裂缝 。这 一夹 角 可 使 碎石 块之 间互 相嵌 挤 ， 经过压 实后 互相 咬合 ， 从 而 使碎 石层 起 到更好 的砾 石稳定 层 的作用 。
１ ． ２ 多锤 头碎 石化法
刘 亚 琳 陈健 康
（ 贵 州 省 交 通 规 划 勘 察 设 计 研 究 院 股 份 有 限 公 司 贵 阳 ５ ５ ０ ０ ８ １ ）
摘
要 以 长 张 高 速 公 路 益 常段 旧 水 泥 混 凝 土 路 面 改 造 工 程 为 依 托 ， 简 述 旧水 泥 混 凝 土 路 面碎 石
化技术 ； 通 过建 立 计 算 模 型 ， 比较 共 振 碎 石 化 、 多 锤 头 碎 石 化 及 冲 击 破 裂 稳 固 ３种 破 碎 （ 破 裂） 情 况 下 加铺 沥 青 层 结 构 的加 铺 层 层 底 拉 应 力 及 相 对 弯 沉 比情 况 ， 表 明 共 振 破 碎 后 原 路 基 整 体 强 度 优 于 多锤头碎石化技术 。 关 键 词 旧 水 泥 混 凝 土 路 面 碎 石 化 应力 状 况
的使用 性 能逐 渐 下 降 ， 出现 不 同程 度 的 损 毁 。如 何 快速 、 有 效地 养护 、 修 复及处 治 旧混凝 土路 面是 个热 点 问题 。碎石 化 法是 旧混 凝土路 面改造 方
一
法 中的 一 种 重 要 手 段 。通 过 对 比分 析 共 振 碎 石 化、 多锤 头 碎石 化 及 冲击 破 裂 稳 固 ３种 情 况 下 沥
破 碎 水泥 混凝 土面 板 。原有 水泥 板经 过共 振破 碎 后， 破 碎 可贯 穿 旧水 泥 混凝 土 面层 ， 且 面层 上部 为
通过 Ｂ Ｉ Ｓ ＡＲ ３ ． ０软件计 算分 析 ３种工 艺处 理后沥 青加 铺层 底拉 应 力及 弯沉 情 况 ， ３种 破 碎 方 式 的 计 算 方法 均采 用双 圆垂 直均 布荷 载作用 下 的多层 弹性 体 系 理论 ， 将各 层 均设 为均 匀 、 各 向 同性 、 连 续线 弹性 体 ， 取荷载 Ｂ Ｚ Ｚ 一 １ ０ ０ ， 轮胎接地压强０ ． ７ ＭＰ ａ ， 接触 面 当量 圆直径 ０ ． ２ １ ３ Ｉ Ｔ Ｉ 。计 算 时 ， 以沥 青 混凝 土层 底 拉应力 及 路表 弯沉值 的变 化为 目标 参数 。
２ ． １ 共振碎 石 化加铺 层 的受 力分 析
根据 实地 检测 资 料 ， 于益 常 路段 选 择 的试 振 路 段共 取 ６个 点进 行 承 载 板 试 验 ， 试 验测 得 共 振 破 碎处 理后 的碎 石化 路 面顶面 当量 回弹模 量结 果 平 均值 为 ５ ３ ４ ＭＰ ａ ， 根据 规范 ＿ １ ］ ， 考虑 保证 率折 减 系数 ０ ． ６ ６ ， 因 此 碎 石 化 顶 面 回 弹 模 量 代 表 值 为
以及 Ｍ ＨＢ 多 锤 头 破 碎 机 。 １ ． １ 共 振碎 石法
２ 不 同破碎 方式 下沥 青加铺 层 受力对 比分 析 益 常高速 现有 路 面结构 为 ２ ５ ｃ ｍ水 泥 混凝 土 面层 ＋１ ８ ｃ ｍ 半 刚性 基层 ＋ １ ５ ｃ ｍ 半 刚性底 基层 。
碎石 层 ， 颗粒细小 而均匀， 大 部 分 碎 块 尺 寸 都 在 ４ ｃ ｍ以 内 ； 面 层 下 部 的 板 体 性 仍 比较 好 ， 有 不 少
总第 ２ ６ ８期 ２ ０ １ ５ 年第 １ 期
Ｔｒ ａ ｎ ｓ ｐ ｏ ｒ ｔ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ＆ Ｔｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ
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通
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Ｓ ｅ ｒ ｉ ａ ｌ Ｎｏ ． ２ ６ ８ Ｎｏ． １ Ｆｅ ｂ． ２ ０１５
碎 石 化 旧水 泥 混凝 土 路 面加 铺 沥 青 层 技术 研 速 公路 大 修 工 程 提 供 设 计 方
案参 考 。 １ 水 泥混 凝土 路面碎 石 化技 术概 述
旧水泥 混凝 土板 破碎 技术 主要 有 由楞 式 冲击
压 路机 实施 的 冲击 压 实 技 术 、 由 门板 式 破 碎 机实 施 的打裂 压 稳技 术 、 由 多锤 头 破 碎 机 实 施 的碎 石 化技 术 和共 振 破 碎 机 实 施 的 共 振 碎 石 化 技 术 几 种 。实施 碎 石化 技术 的 主要设 备 为共振 式破 碎机
共振 碎 石化技 术 用于 板块 结构 完整 性较 差 的 水泥 混凝 土路 面 ， 它 通 过 使 共 振 设 备 产 生 的振 动 频率 与 旧水 泥混凝 土板 自身 的固有频 率 相 同而产 生共 振 ， 从 而将混 凝 土板破 碎成 高强 粒 料层 ， 是一 种 能有效 地解 决反 射 裂缝 问题 的破 碎技 术 。 共振 碎石 化 技术 的原 理 是 通 过 锤 头 高 频 率 、 低振 幅地 撞击 路 面 ， 产 生 的撞 击频 率 与 旧水 泥 板 固有 频率 相 同 ， 使 旧水 泥 板 产 生共 振 来 实 现 快 速
青 加铺 层层 底受 力 情 况 ， 比较 不 同破 碎 技 术 的 优
多锤 头碎 石化法 是利 用多 锤头 破碎设 备所 带 多 个重 锤 的重力 下落 对水 泥混凝 土路 面板 进行 锤 击 破碎 ， 并配有“ ｚ ” 字 花 纹碾 压 轮 的 振 动 压 实 机 对破 碎 后路 面振 动压 实 。多锤 头破碎 后原 水泥 混 凝 土路 面面层 状 况 趋 向于 级 配碎 石 ， 因此 防 止 发 射裂 缝 的效果 比较 明显 ， 但 由于其 在 施 工 过 程 中 易对 下 承路 面结 构 及 道 路 周 边结 构 物 造 成 影 响 ， 且 因需要 设 置水 泥 稳 定 碎 石层 作 为 补 强 层 ， 因 此 该技 术适 用 于路 况差 、 路侧 房屋 少 、 净 空富余 多 的