２０１５年第０８期 总第２０６期 福 建 建 筑 Ｎ００８・２０１５ Ｖ０ｌ・２ｏ６ Ｆｕｉｉａｎ Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ＆Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ 共振碎石化技术在城市道路改造中的应用 郭秋金 （福州市规划设计研究院福建福州３５０１０８） 摘要：为深入研究共振碎石化技术在城市道路改造中的适用性，以便提供水泥混凝土路面改造工程的新思路和实践 经验，在总结共振碎石化技术的作用机理、适用条件以及国内应用情况的基础上，依托实施效果良好的福州市东二环 路面改造工程实例，分析了共振碎石化技术在城市道路改造中适用性，提出了设计流程、施工工艺和施工控制的技术 方法，并给出了主要控制指标的建议值。 关键词：共振碎石化；水泥混凝土；城市道路；路面改造 中图分类号：［ＴＵ９９７］ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００４—６１３５（２０１５）０８—００９１—０４ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ Ｒｅｓｏｎａｎｔ Ｒｕｂｂｌｉｚａｔｉｏｎ Ｍｅｔｈｏｄ ｉｎ Ｕｒｂａｎ Ｒｏａｄ Ｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ＧＵＯ Ｑｉｕｆｉｎ ＧＵＯ Ｑｉｕｊｉｎ（Ｆｕｚｈｏｕ Ｐｌａｎｎｉｎｇ Ｄｅｓｉｇｎ＆Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｆｕｚｈｏｕ ３５０１０８） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ｓｔｕｄｙ ｔｈｅ ａｐｐｌｉｃａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｒｅｓｏｎａｎｔ ｒｕｂｂｌｉｚａｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｉｎ ｔｈｅ ｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｏｆ ｕｒｂａｎ ｒｏａｄｓ ａｎｄ ｐｒｏｖｉｄｅ ｎｅｗ ｉｄｅａｓ ｎｄ ｐｒａｃｔａｉｃａｌ ｅｘｐｅｒｉｅｎｃｅ ｏｆ ｃｅｍｅｎｔ ｃｏｎｃｒｅｔｅ ｐａｖｅｍｅｎｔ ｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ，ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ａｎａｌｙｚｅｓ ｔｈｅ ｔｅｃｈｎｉｃａｌ ｓｕｉｔｂｉｌａｉｔｙ ｏｆ ｒｅｓｏｎａｎｔ ｍｂｈｌｉｚａｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｉｎ ｔｈｅ ｃｉｔｙ ｍａｄ ｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ，ｐｒｏｐｏｓｅｓ ｄｅｓｉｇｎ ｐｒｏｃｅｓｓｅｓ，ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ａｎｄ ｔｅｃｈｎｉｃａｌ ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｃｏｎｔｒｏｌ， ｎｄ ａｉｇｖｅｓ ｔｈｅ ｒｅｃｏｍｍｅｎｄｅｄ ｖａｌｕｅｓ ｏｆ ｍａｉｎ ｃｏｎｔｏｌｒ ｔａｒｇｅｔｓ ｏｎ ｈｅｔ ｂａｓｉｓ ｏｆ ｓｕｍｍａｒｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ ｈｅｔ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ ｏｆ ａｃｔｉｏｎ，ｔｈｅ ａｐｐｌｉｃａｂｌｅ ｃｏｎｄｉ－ ｔｉｏｎｓ ａｎｄ ｄｏｍｅｓｔｉｃ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ ｏｆ ｒｅｓｏｎａｎｔ ｒｕｂｂｌｉｚａｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｒｅｌｙｉｎｇ ｏｎ ｔｈｅ ｉｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ Ｅａｓｔ Ｓｅｃｏｎｄ Ｒｉｎｇ ｍａｄ ｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃ・ ｔｉｏｎ ｐｒｏｊｅｃｔ ｉｎ Ｆｕｚｈｏｕ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｒｅｓｏｎａｎｔ Ｒｕｂｂｌｉｚａｔｉｏｎ Ｍｅｔｈｏｄ；Ｒｉｇｉｄ Ｐａｖｅｍｅｎｔ；Ｕｒｂａｎ Ｒｏａｄ；Ｐａｖｅｍｅｎｔ Ｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ Ｅ－ｍａｉｌ：ｇｕｏｑｉｕｊｉｎ＠１６３．ｔｏｍ 引 言 随着早期修建的水泥混凝土路面逐步达到使用 周期，城市道路面临着大量水泥混凝土路面改造，常 海市沪青平公路和金山大道改造试验路段，这是共振 碎石化技术首次在我国使用 】。与其他碎石化方法 相比，共振碎石化法对水泥混凝土板块破碎均匀，对 板下各层影响较小，能够较好的解决“白改黑”路面的 反射裂缝问题 Ｊ，此外还具有施工速度快等特点，在 技术应用上表现出一定的优势 Ｊ。 目前，共振碎石化技术在市政行业中应用时间不 长，在我国仍处于尝试阶段，施工工艺、质量控制未形 成统一标准 ，只有针对一些试验段形成的地方性技 术指南。本文在总结共振碎石化技术的作用机理、适 规的白改黑工艺修复原路面周期长，且薄层加铺长期 受到反射裂缝的困扰，共振碎石化作为一种新的改造 技术具有防治反射裂缝效果明显、对交通与环境影响 较小等特点，在目前的水泥混凝土路面改造中得到了 初步应用。共振碎石化法（Ｒｅｓｏｎａｎｔ Ｒｕｂｂｌｉｚｉｎｇ Ｍｅｔｈ－ ｏｎ）是美国ＲＭＩ公司（Ｒｅｓｏｎａｎｔ Ｍａｃｈｉｎｅｓ Ｉｎｃ．）于 ２００１年提出的一种用于板块完整性与结构性较差的 混凝土路面改造工程的技术。其工作原理是在偏心 轴力的驱动下产生共振简谐波，通过锤头的振动传递 给混凝土板，引起共振并迅速开裂，将混凝土板破碎 成粒料层¨ 。２００４年３月，共振碎石化技术由ＲＭＩ 公司在我国公路第二届科技创新高层论坛上进行了 首次介绍 Ｊ。２００５年，共振碎石化技术被应用在上 用条件和国内使用情况的基础上，依托福州市东二环 路改造工程，探讨共振碎石化技术的主要施工控制和 工艺流程，总结提出了共振碎石化技术应用于城市道 路改造的一整套实践方法。 １ 共振碎石化技术及应用现状 １．１作用机理 不同结构和构件具有各自不同的固有频率，共振 作者简介：郭秋金（１９８２．０４一 ），男，工程师。 收稿日期：２０１５—０６—１０ 碎石化所采用的共振破碎设备ＲＰＢ（Ｒｅｓｏｎａｎｔ Ｐａｖｅ． ｍｅｎｔ Ｂｒｅａｋｅｒ）的工作锤头通过振动梁带动产生振动， 并通过锤头安装的专用传感器接收路面的振动反馈， 锤头与路面接触，通过电脑自动调节自身激振频率 ２０１５年０８期总第２０６期 郭秋金・共振碎石化技术在城市道路改造中的应用 行后续工序或沥青面层摊铺。 （３）在进行正式施工前，应参考（表２）的工艺参 数建议值，通过试验段对实际施工的破碎参数进行重 新标定。碎石化层０—８ｃｍ内的颗粒筛分级配应满足 （表１）的要求。原则上８ｃｍ以内被破碎小于５ｃｍ的 粒径占到５０％即可。距路表８ｃｍ厚度以下范围内应 保持板块裂而不碎。过分破碎会使整个结构层变得 松散，不利于承载和荷载传递。碎石化层承载板实测 模量（静态）应介于１００ＭＰａ一１０００ＭＰａ之间，否则应 调整共振破碎工艺参数。 裹２共振碎石化工艺参数 （４）破碎施工、补料、碾压 共振破碎一般从边向路中逐步进行，不留死角， 碎石化层施工面达到一定面积时碾压紧跟上。碾压 应按如下顺序进行：初碾用钢轮压路机碾压，碾压一 遍后，对坑洼部位和打裂开口部位用３—１５ｍｍ的碎 石填补，边填补，边洒水，边碾压。含水量按４～５％ 控制。碾压过程中对被打裂浮于表面大于５ｃｍ的松 散碎块应人工清除，清除后留下的坑槽用碎石填补。 用于填补的碎石应干净无泥土，用碎石填补的厚 度不宜大于３ｃｍ。当填补厚度普遍大于３ｃｍ一８ｃｍ范 围时，宜直接由ＡＴＢ沥青混合料填补。当填补厚度 普遍大于８ｃｍ以上时，为节约成本，宜用２—３％水泥 稳定级配碎石混合料填补。 被碎石化层的碾压方式按（表３）推荐方案执行。 碾压过程中可根据实际情况结合压实度调整。 表３被碎石化层推荐碾压方案 被碎石化层的密实性采用智能压实度仪监测，密 实性用ＣＭＶ值控制。施工单位管理人员应随机跟 踪，碾压过程中根据ＣＭＶ的变化指导工人进行补料。 当ＣＭＶ值曲线基本平滑，并达到规定值９０％以上时， 可请监理确认后停止碾压。 （５）封层施工 封层施工前必须清扫干净碎石化层上的泥土及 污染物，然后洒布透层油，透层油施工技术要求与常 规沥青路面施工相同。 （６）沥青面层加铺 沥青面层加铺前，应对碎石化路段与其它路段的 交界处进行防治差异沉降处置，在交界段顶面铺设一 层玻璃纤维格栅网后再加铺沥青层，交接段长度以２ ～４ｍ为宜。 沥青加铺层的技术要求与常规沥青路面施工相 同，参照现行规范执行。 ２．４施工效果 自本项目２０１３年２月完工至今已投入使用两年多， 路面使用状况良好，未发现明显裂缝、车辙等明显病害， 共振碎石化技术在本项目应用中收到了预期效果。 ３结语 国内开始共振碎石化技术研究和实践的时间并 不长，目前仅在福建、上海、浙江和广西等地方的公路 及少量市政工程有运用，尚未形成统一的技术标准和 规范，在市政道路改造中的应用更是处于起步阶段， 缺乏一整套指导设计、施工的方法。 （１）本文在总结共振碎石化技术的作用机理、适 用条件和目前国内应用情况的基础上，从技术可行 性、经济效益、社会效益等方面充分论证了碎石化技 术在市政道路改造中具有良好的前景。 （２）依托福州市东二环路面改造工程，提出了共 振碎石化技术在市政道路改造中从设计到施工的工 艺流程，结合项目实际情况对共振碎石化设备的工艺 参数、破碎后的级配要求、密实度检测及碎石化层回 弹模量等主要指标提出了建议值，为类似水泥混凝土 路面改造工程提供参考。 参考文献 ［１］范晨光，罗斌，李灿，等．旧混凝土路面共振破碎力学机理 ［Ｊ］．计算机辅助工程，２０１４，２３（１）：５６—５８． ［２］夏红余．共振碎石化技术与沥青层加铺工艺的应用研究 ［Ｄ］．重庆：重庆交通大学硕士学位论文，２０１３． ［３］徐柱杰，凌建明，黄琴龙．旧水泥混凝土路面共振碎石化 效果研究［Ｊ］．中国公路学报，２００８，２１（５）：２６—３２． ［４］Ｂｒａｚ Ｄ．，Ｌｏｐｅｓ Ｒ．Ｔ．，Ｍｏｔｔａ Ｌ．Ｍ．Ｇ．Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｎ Ｆｍｉｇｕｅ Ｃｒａｃｋｉｎｇ Ｇｒｏｗｔｈ Ｐａｒａｍｅｔｅｍ ｉｎ Ａｓｐｈａｌｔｉｃ Ｍｉｘｔｕｒｅｓ Ｕｓｉｎｇ Ｃｏｍ－ ｐｕｔｅｄ Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ［Ｊ］．Ｎｕｃｌｅａｒ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ＆Ｍｅｔｈｏｄｓ ｉｎ Ｐｈｙｓｉｃｓ Ｒｅｓｅａｒｃｈ，２００４，２１３：４９８—５０２． ［５］刘金福．“白改黑”路面改造振破碎施工工艺研究 ［Ｊ］．公路工程，２０１４，３９（１）：１６０—１６４． ［６］王海俐．共振碎石化技术在２１０国道大修工程中的应用 ［Ｊ］．山西建筑，２０１４，４０（１２）：１６４—１６５． ［７］白洪岭，，赵幼林，马友成．旧水泥混凝土路面碎石化 技术应用研究［Ｊ］．公路交通科技，２ＯＯ６（５）：７９—８２． ［８］黄琴龙，陈达豪，凌建明等．共振碎石化在上海水泥混凝 土路面改建中的成效［Ｊ］．长沙理工大学学报，２００８（８）： 】０３—１０．
