共振碎石化技术部分设计说明

共振碎石化部分设计说明

共振碎石化技术起源于20世纪80年代的美国。用于水泥混凝土路面的“白改黑”，消除加铺层的反射裂缝问题。该技术使用至今已30多年，推广至全球30多个国家和地区。2006年引入我国，至今已经10余年，累积应用面积超过1000万m2。业已证明该技术的成功性。为此，本工程采用共振碎石化技术实施水泥混凝土路面的破碎再生。

1、参考依据和设计标准

（1）《公路技术状况评定标准》（JTG H20-2007）

（2）《公路水泥混凝土路面再生利用技术细则》（JTG/T F31-2014）

（3）《水泥混凝土路面共振碎石化技术规程》（DB31/T828-2014）

（4）《公路路面基层施工技术细则》（JTG/T F20-2015）

（5）《公路沥青路面施工技术规范》（JTG F40-2004）

（6）《公路水泥混凝土路面施工技术细则》（JTGT /F30-2014）

（7）《室外排水设计规范》（GB50014-2014）

（8）《公路工程质量检验评定标准》（JTG F80/1-2004）

（9）《城镇道路道路与质量验收规范》（CJJ1-2008）

（10）《公路养护安全作业规程》（JTG H30-2004）

2、共振碎石化施工的基本要求

碎石化施工前，施工单位应制定切实可行的施工组织设计，满足车辆通行要求、施工安全要求，以及其它方面的要求后方可施工。

碎石化不得在雨（雪）天气下施工，施工中如遇雨（雪）时，应立即停工，并采取措施，确保排水通畅。

碎石化施工现场应严格按《公路养护安全作业规程》（JTG H30-2015）进行，未加铺沥青路面结构前的碎石化层严禁通行车辆。

3、施工准备和施工设备

1）破板修复

对于原水泥混凝土板块破碎严重并伴有下沉的板块，应移除后，修复原路面结构的路基和基层，并采用不低于原混凝土面板等级的水泥混凝土重新铺筑面板。混凝土板的弯拉强度达到设计强度后，再进行共振破碎。

2）路段划分与标示

根据实际交通通行状况要求，水泥混凝土路面的技术状况，以及施工交通组织设计，对路段进行分段施工。

对沿线敏感的建筑物、构筑物，以及地下管线进行明确标示，确保不会因为碎石化施工而造成损坏。以便后期顺利施工。

3）施工设备

（1）共振破碎采用梁式共振设备破碎。

（2）碾压应选择钢轮压路机、轮胎压路机和钢轮振动压路机，钢轮压路机吨位不宜小于12t，轮胎压路机吨位不宜小于20t，钢轮振动压路机宜在20~30t。

4）排水系统

对路基地下水位高、潮湿，排水不畅路段或施工季节降雨较多的情况，应修复或设置排水系统。

4、碎石化技术质量控制要点

碎石化技术控制要点可归纳为“治”、“透”、“实”、“稳”、“检”、“盖”六字要诀。

1.治——病害处治，即对软弱老路基或基层进行病害治理。

2.透——必须将原水泥混凝土面板破透，让其能量充分释放，这是防止新加铺路面结构是否出现反射裂缝的关健。充分了解和掌握原路面状况和沿线结构物分布，通过探坑确定共振破碎机的频率、振幅等参数。

3.实——碾压密实，用钢轮和胶轮组合碾压。

4.稳——砼路面破碎后应形成稳定的路面结构层。

5.检——质量检测，检测的内容包括弯沉值、破碎宽度、漏破情况、软弱路基处治情况等。

6.盖——压稳后及时施工沥青面层，防止雨水等水份对结构层的侵蚀，保护破碎层和其下结构层。

5、施工程序

旧水泥混凝土路面共振碎石化技术施工程序：洒水湿润－试振－共振碎石化施工－压实－检测－铺筑沥青面层。

5.1洒水湿润

破碎前，应对破碎车道水泥混凝土路表洒水湿润，减小破碎时的扬尘和环境污染。

5.2试振

旧水泥混凝土路面共振破碎质量主要受到破碎机施工速度、振幅、破碎顺序、破碎施工方向以及不同基层强度、刚度条件、对破碎机调整要求等，均对破碎程度、粒径大小排列和形成的破裂面方向影响。为了确保共振破碎质量，实施共振破碎必须进行破碎试振。

试振后，通过开挖探坑或结合钻芯取样，检验（1）破碎粒径分布情况，以及均匀程度；（2）破碎深度；（3）裂缝破裂角度。确定正式破碎的施工参数及施工组织措施等。

5.3破碎施工顺序

破碎顺序一般由水泥路面外侧车道开始，从边缘向中间破碎，相邻破碎道应紧密相连，不应漏振。破碎前进路线应保持直线，平行于路中线。

5.4压实

压实前，应清除旧水泥混凝土路面大于5cm的碎石块，并对沉陷路段、软弱路段采用级配碎石回填或其他方式补强后，再进行碾压。

碾压分为初压、复压和终压。碾压参数如下：

表 1 碎石化层碾压参数

碾压时相邻碾压带应重叠不少于1/3的碾压轮宽度。碾压时应适当洒水，确保压实后的碎石层均匀密实。

5.5铺筑沥青面层

碾压后的碎石层不得通行车辆。应当快速跟进铺筑沥青面层。根据不同地区的习惯做法，铺筑沥青面层前可喷洒乳化沥青透层油，也可以铺筑碎石封层，还可以直接摊铺沥青面层。

6、特殊路段的处理

（1）软弱路段

对于产生唧浆、基层破碎松散或路基含水量较高的路段，以及碎石化后松软的路段，应将碎石化层挖除后用级配碎石换填。

破碎过程中如发现软弱路基路段存在，应及时翻挖补强处理。

碾压过程中如发现“弹簧”不易压实等现象，应视作软弱路段及时翻挖补强处理。

（2）过度破碎路段

局部路段面板强度过低等情况使碎石化层过于松散、强度不足，应挖除换填处理。并进行回弹模量的检测，确保结构强度。

（3）局部下沉路段

对于碾压后局部下沉路段，当沉降小于10cm时，采用级配碎石回填并碾压稳固；当沉降超过10cm时，超过10cm部分采用沥青碎石回填并夯实密实，10cm以内采用级配碎石回填并碾压稳固。

7、检测

旧水泥混凝土路面实施共振碎石化后，采取外观检验和现场抽样检测相结合的方法，选取具有代表性的路段开挖探坑或钻芯取样检测。

检测项目包括：

（1）破碎粒径

破碎粒径大小关乎碎石层的整体强度，以及加铺层反射裂缝的产生问题。破碎粒径过大，容易产生反射裂缝；破碎粒径过小，碎石层的剩余强度不足。碎石层的粒径应满足下表要求。

表 2 破碎层质量检查项目