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浅谈在白改黑工程中共振碎石化技术的应用 李建萍 福建省英城建设工程有限公司， 福建 福州 摘 要： 主要介绍了共振碎石化技术在福建永安市某项白改黑工程中的应用， 阐 述了共振原理、 施工优势、 试验段施工与检测、 施工工艺流程、 质量控制 要点等。该工程的实际经验得出： 路基稳定、 水泥板基层和面层分离、 水 泥板材质和厚度均匀是实施水泥路面的共振碎石化施工， 从而保证白改 黑工程质量的先决条件。 关键词： 共振碎石化 试验段 白改黑 水泥混凝土路面 永安市位于福建省西北部， 水泥产业较为发达， 近几年来随着交通 量的迅猛增长， 对水泥路段造成了严重破坏， 很多路面出现变形或者断 裂， 并且在城市不断扩张下， 城市周围路况质量在不断降低， 不能适应 城市各项生产需求。亟待要对城市周边路面进行修复和改造。国道 线沙县后底至永安吉山公路（ 尼葛至吉山段） 就属于其中一条路面 改造工程项目。共振碎石化技术是我国近几年来引入的新技术， 这一 技术应用的优势是不用封层、 施工操作简单、 噪音小， 逐渐被很多施工 单位所使用。 工程概况 国道 线沙县后底至永安吉山公路（ 尼葛至吉山段） 路面改造工 程， 公路面由原水泥混凝土路面改为沥青路面。公路等级： 二级公路； 设计速度： ； 路面宽度： ； 路面由原水泥混凝土路面改为 沥青路面。 段为公路工程， 路线起点位于永安市 石壁隧道进口处， 起点测设桩号为 ， 路线利用原路基进行 改造， 途径霞鹤村、 九龙溪大桥、 吉山村等， 终点测设桩号为 ， 终点位于吉山（ 与原 国道平交） ， 路线总长 ?。路 面结构： ? 改性沥青混凝土上面层 ? 改性沥 青混凝土中面层 ? 密级配沥青稳定碎石下面层。其中 段及 段计划采用共振 碎石化施工工艺。 由于 段及 段在城 市化交通密集地区， 对道路实施“ 开膛破肚” 的改造， 如果使用传统施工 工艺， 需要近半年的时间， 势必会给本已繁忙不堪的通行环境雪上加 霜， 同时施工中的“ 噪音、 扬尘” 污染亦不可避免地影响到市民的生活和 工作， 处理不当甚至会引起不必要的矛盾和纠纷。 因此， 永安市交通局从“ 缩短工期、 节约造价、 节能环保” 等方面综 合考虑， 道路“ 白改黑” 工程实施过程中， 在 段 及 段首次引入了“ 路面共振碎石化” 新技术， 对 原水泥混凝土路面进行处理施工。在各项前期工作准备就绪的前提 下， 协调施工单位及时将施工信息在新闻媒体上予以发布， 并对线商 家、 厂家、 居委会等发放文明施工告知单， 保证了改建工程的顺利开工 和有序推进。该项目“ 白改黑” 工程工期仅 天顺利竣工， 比计划工期 缩短了 天， 取得了较好的经济和社会效益。 碎石化技术原理 碎石化就是利用专业机械设备将原来的水泥混凝土路面打碎， 将 原有的形态破坏， 同时将原有的诟病消除， 不留安全隐患， 旧的水泥混 凝土路面面板重新组合、 利用， 将这些旧的碎石路面作为新路面的垫 层， 在上面铺设一层新的面层。破碎后的旧路面粒径比原来更大， 颗粒 之间形成嵌挤结构， 有效强化路基， 再经撒布乳化沥青后， 在结构上形 成了类似沥青碎石基层的柔性基层， 有效防止反射裂缝的出现， 使公路 使用年限延长。 碎石化技术优势 首先， 碎石化技术能够对旧的或者存在较多安全隐患的路面进行 改造， 彻底将反射裂缝或者沉降问题消除， 防止以后再次出现这些问 题； 对旧的路面压实、 破碎， 进而形成一个紧密、 内部镶嵌、 密度高的结 构层， 更为施工提供一个密度与强度高的基层； 施工工艺操作简单， 施 工工期短， 工程造价低； 原地再生， 环保无公害。将旧路面直接破碎做 为基层或底基层， 使路基结构材料与运输成本得以节约， 缩短了工期， 将工程造价成本降低， 同时也解决了旧路面破碎垃圾的问题。 工程实施简介 设备选择及施工优势 柔性悬浮式共振破碎机 该工程项目选择 悬浮式共振破碎机， 样式与操作方式见下 图所示， 这种悬浮式共振破碎机能够使水泥路面振碎效果增强， 是破碎 工艺上的一大进步。经过多年的试验与实际应用， 柔性悬浮式共振破 碎机在国内取得良好口碑， 已在福州东二环路， 福清市 国道鱼溪至 宏路段， 完成施工。该设备优势： 施工速度简单、 速度快， 施工完毕后可 以很快的铺筑沥青面层， 不需要养护时间， 减少交通压力、 加大安全系 数， 且工程造价低。 柔性悬浮式共振式破碎机是利用偏振块带动工作锤头在缓冲器下 图 共振第二代工作锤头的共振破碎 斜向裂缝实况效果图 工作， 橡胶缓冲器共有四个分别 装于箱体两侧， 机械锤头与路面 保持接触， 锤头的动作频率为 左右， 振幅为 。对锤 头振动频率进行调节， 能够使锤 头与水泥面板充分接触， 与固有 频率接近， 使共振得以激发。工 作锤头上面安装了一个传感器， 用于反馈路面信息， 与电脑相 连， 实现频率的自动调节， 还能 深度搜寻被击物体的方位与频 率， 进而实现锤头与水泥面板的共振效果， 还能将混凝土内部颗粒摩擦 阻力减少， 对被击碎碎块粒度与破碎深度进行同时控制。具体见下图 所示。 柔性悬浮式共振破碎的特点 （ ） 技术上的革新。共振第二代锤头在机器的一侧可以左右上下 调节不存在盲区， 工作技术上完全克服了重锤冲击式破碎法的不足。 （ ） 碎石化尺寸更加均匀。共振破碎产生一个作用力， 将这一力施 加在某个水泥板厚度范围内， 水泥板块能够均匀性分裂、 演化， 还能对 振动频率进行调整， 进而使振动力度得以改变， 还能使破碎的水泥块尺 寸保持在规定标准下， 达到大小为 厘米的理想尺寸。 （ ） 破碎后的粒径自上而下由小到大。由于振动力是由水泥板块 由上自下传输的， 振动锤不仅在某一个节点上连续振动， 而是在水泥板 中随意移动振动， 并存在逐渐衰减的效果， 板块上部破碎粒径非常小， 但下部破碎粒径则较大， 这种结构特征更加利于施工。首先是小粒径 的碎块更有利于将反射裂缝消除， 还要借助大粒径破碎将路基承载力 提高。其次， 上部粒径破碎对于路面渗水横向消除非常有利， 下部碎块 同样具有阻隔渗水的功能。 （ ） 碎石化能使纹路排列整齐， 与路面保持 夹角。共振破 碎工作锤能够在路面形成一个共振， 并逐渐向前方移动， 在较强的冲击 年第 期（ 总第 期） 江西建材 交通工程 合力下使振碎与裂纹之间形成一个夹角。这一夹角与碎石间相互作 用， 相互镶嵌， 经过密度压实后更加紧密， 进而将砾石稳定层强度增加。 共振破碎机还能始终沿着碎石裂缝方向移动， 具体见下图 ， 产生的实 际效果见下图 所示。常规重锤冲击式破碎仅依靠冲击力垂直向下破 碎， 裂纹会与路面呈垂直状态， 对于稳定层加固非常不利。 图 共振破碎机破碎后的面板截面 图 共振破碎机破碎后的面板截面 （ ） 破碎深度对路基不影响小。工作锤头在工作时， 振动频率与混 凝土固有频率接近， 共振瞬间可使锤头快速前移， 垂直向下冲击力非常 小， 不会出现共振， 更不会对路基造成较大冲击， 只要路基不受冲击就 能保持原有的路面形态与平整度。 （ ） 施工效率高。每台机器配有三个富有经验和技术的工作人员， 设备故障维修时间短。单台共振破碎机的生产率 班组， 根据 施工情况可调节为两个班组或增加设备台数。 试验段施工及检测 试验段施工长度 ， 全幅车道， 破碎应该从道路一侧开放 边缘开始， 或者从前面破碎过的边缘开始， 并向对面路肩或者向纵向的 中线推进。在一次必须摊铺一个车道时， 前面的破碎应至少超出将要 摊铺的宽度 毫米。在破碎操作初始， 操作人员会及时对不同破碎 情况与相应的路面破碎数据进行调整， 包括共振时间、 速率、 行驶速度 等。要想使路面破碎达到规定限度， 需结合现场工程师要求， 在行车道 中间挖掘 平方英尺（ 平方米） 的试坑， 用来判定破碎块是否达到 特定的尺寸要求， 根据现场情况可以增加测试块。挖开的试坑需要回 填， 压实需要达到工程师的要求。符合要求的破碎数据应记录备查。 试验段质量检测： 粒径筛分 斜向角度 平整度。具体实验数据及 检测方法同下（ 施工质量控制及验收标准） 。 施工质量控制及验收标准 采用旧水泥混凝土路面碎石化加铺技术的目标就是消除旧水泥路 面及路基结构性病害， 破碎并稳固旧水泥混凝土板， 使破碎后的粒径较 小且级配良好， 产生一个强度高的镶嵌结构样式， 为以后施工提供更加 稳固的基础平台， 还能将反射裂缝清除， 同时减少车辙， 提高路面使用年 限。碎石化层破碎质量验收标准： 粒径： 碎石化层自上而下由小到大， 破碎面在 度角范围内； 破碎粒径大部分控制在 以 内， 仅有不超过的破碎块粒径大于 ， 高于 的碎块粒径集 中在 之间； 并且破碎层粉尘含量低于 的仅为。 施工流程 共振施工的前初期勘察工作以及试振（ 试验段） 流程无需重复， 下 面重点介绍几个施工流程。 交通管制 对碎石破碎的交通管制也是一项非常重要的内容， 在碎石施工过 程中需要在车辆出入口处张贴醒目的安全标识， 防止车辆的随意进出。 将破碎施工作业所用的车道分为两条， 破碎过程中对交通进行限行。 此外， 需要做好交通隔离， 在隔离处必须设置明确的交通导向牌， 也可 以派专业指挥人员到现场指挥交通通行。 路面清理 施工作业路面需提前清理， 水泥砼路面上罩有 以上的沥青层 及沙土层需挖走（ 振幅下中间介质会将应力吸收无法达到共振效 果） ； 为破碎无残留道路两侧 范围内堆放物需清走（ 共振箱体伸 出轮胎外沿 左右） ； 破损板块无法破碎区域可提前标记或通知现 场管理人员。 隐藏构造物的调查与标记 通过施工图纸或与业主联系， 对破碎路面有一个准确了解， 比如， 地下管线敷设、 暗涵挖掘等， 经过严密的现场勘查做出勘查标记， 确保 破碎施工不对周围建筑物造成破坏。破碎施工时不会对埋深在 米以 下的构造物带来损坏。和桥梁连接段位置施工中， 同样需标出破碎具 体位置， 如果破碎到了桥头后端位置或者监理位置， 需将没有破碎的路 面铣刨处理， 摊铺出来一个厚度一致的沥青路面。 共振破碎 根据试验路段总结的施工数据应用于本工程。在施工过程中应结 合施工作业要求对破碎设备进行调整， 从而达到工程预期要求。不断 提高施工操作人员的技术能力， 及时对机械作业情况与破碎相继进行 观察， 按照实际施工情况对破碎参数进行调整。使破碎效果始终处于 最佳状态。 基础补强 如果共振破碎后出现混凝土块径大于 且面积大于 ?或 混凝土面板共振破碎后压路机碾压过程中有明显的反弹现象， 弯沉值 过大区域应采取基础补强措施， 具体措施结合设计单位与监理方案。 如采取基层注浆， 范围较大者采取挖除回填。 施工配合 洒水碾压 破碎完毕后， 必须采用高频、 低幅震动钢轮压路机（ 最小 吨） 碾 压速度不得大于 ， 碾压之前最好洒水车先行洒一遍水， 使其渗 透深度 公分左右， 碾压遍数初步按最三个来回来控制， 碾压完毕后， 进行摊铺施工。碾压遍数根据现场情况控制在最少 遍。碾压完 碎石化层后， 禁止人员与车辆进出， 不能出现补块、 接缝等情况； 摊铺前 不能使碎石化表面凹陷超过 。 安全施工注意事项 （ ） 操作设备， 及时保养检修， 以确保能按计划正常施工； （ ） 操作 设备施工时， 要确保施工区域内无闲杂人员； （ ） 设备在调头和后退时， 有专门的工作人员指挥交通； （ ） 在工作区域内不得放置多余的施工材 料和安全设施设备等； （ ） 在施工中， 确保不损坏其他设施， 如供电设施 排水设施； （ ） 施工人员在工作区必须佩带安全帽， 安全背心等， 并且定 期进行施工教育； （ ） 设备的夜间停放， 不防碍其他施工单位的工作， 并 且周围放置安全警示标志。 共振碎石化施工工艺流程图 共振碎石化施工工艺流程图 （ 下转第 页） 要为城市道路增添绿色景观。在分车带的植物种类选取时， 较窄的分 车带可以种植草本和灌木， 其可以有效地挡住对向而来的车辆灯光， 避 免车辆夜间行驶出现闪眼现象。若分车带较宽， 分车带种植的类型较 多， 例如乔木、 灌木、 草本等。 结束语 总而言之， 在现代城市道路设计中， 不仅仅要满足人、 车的交通需 求， 还应该注重城市景观道路的设计， 以突出城市形象， 体现城市风情， 同时给城市居民提供一个良好的居住环境， 进而推动城市道路设计的 可持续发展。 参考文献 高庆东， 鲍永利， 蔚建峰 浅谈城市道路设计与公路设计的区别 黑龙江科技信息， （ ） ： 田晓雅， 刘少权 现代城市道路设计新理念 科技创新 绿色交 通 第十一次全国城市道路交通学术会议论文集 姜海峰 现代城市道路设计的要点与常见问题分析 中国科技 纵横， （ ） ： 叶伟华 浅论现代城市道路设计应考虑的几个方面 四川建材， ， （ ） ： 李因宜 现代城市道路设计的基本方法与思路探讨 中国西部 科技， （ ） ： 张霞 浅论现代城市道路设计应考虑的几个方面 城市建筑， （ ） ： 檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪 （ 上接第 页） 共振破碎后沥青路面的摊铺 砼路面共振破碎后， 洒水， 微振压两遍后， 直接摊铺沥青层。热混 合沥青料的级配碎石与碎石化面层的碎石级配接近， 直接摊铺碾压会 使结合面石料相互嵌挤， 达到层间无光滑面接触， 这样两层之间达到合 二为一的效果。摊铺时， 先摊铺 ? 密级配沥青稳定碎石下 面层， 碾压成型后， 撒上一层乳化沥青粘层油， 摊铺 ? 改性 沥青混凝土中面层， 最后再撒上一层乳化沥青粘层油， 摊铺 ? 改性沥青混凝土上面层， 碾压成型冷却后即可开放交通。 结束语 共振碎石化技术在道路路面改造中充分体现了通过对国道 线 沙县后底至永安吉山公路（ 尼葛至吉山段） 路面改造工程道路“ 白改 黑” 工程的施工探索和经验总结， 证明该技术具有短工期、 节约材料、 成 本低、 不扰民等优点， 可以将反射裂缝与排水作用消除， 成为水泥路面 白改黑一种最有效手段。期待“ 路面共振碎石化” 能越来越多的应用在 路面改造中， 为实现交通建设事业的稳定发展创造条件。 参考文献 张西农 水泥路面改造工程中的共振破碎技术 交通世界， 洪斌， 张灵军， 丁宇平， 罗惠珍 共振破碎化技术在白改黑工程中的 应用 施工机械与施工技术， 黄琴龙， 陈达豪， 凌建明， 徐柱杰 共振碎石化在上海水泥混凝土路 面改建中的成效 长沙理工大学学报（ 自然科学版） ， ， （ ） 吴楚镇 共振碎石化技术在白改黑工程中的应用探讨 基层建 设（ 自然科学版） ， （ ） 檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪 （ 上接第 页） 结束语 随着我国桥梁建设的迅速发展， 河中施工采用钢围堰作为挡水结 构已成为常态， 本双壁钢围堰尺寸巨大， 制作时采用分层分块制作， 利 用专用胎具、 地模， 技术可靠， 精度非常高， 施工中首次采用钢围堰施工 与桩基施工同时进行， 大直径双壁钢围堰设计合理， 施工技术先进方 便， 工艺可行， 组织有序， 加快了施工进度， 施工中监测方法及程序合 理， 渗水量较小， 未影响到施工生产及安全， 对航道船运的影响较小， 施 工质量满足设计及规范要求， 两座双壁钢围堰施工总体施工控制均达 到优良水平， 值得总结和同行借鉴。 参考文献 张懿彪 深水大直径双壁钢围堰封地施工技术， 中国高新技术企业， 王中南 大直径双壁钢围堰施工方案监理审查分析， 铁路勘察， 郭成刚 深水大直径双壁钢围堰封底混凝土厚度设计与施工技术， 铁道建筑技术， 鲜正洪 深水基础大型双壁钢围堰设计与施工技术， 中外公路， 魏贤华 水中裸露基岩中大直径双壁钢围堰施工技术， 铁道建筑技 术， 檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪