水泥砼路面共振碎石化技术手册

旧水泥混凝土路面共振碎石化技术手册济南兴路道路工程有限公司二O九年四月目录一、术语11、碎石化技术12、共振碎石化技术1共振碎石化施工示意图1具有共振结构层的沥青路面结构2二、技术优势2三、机械设备31、共振破碎机3GP60型高频共振破碎机主要技术参数3GP60型高频共振破碎机42、洒水车43、压路机：10T左右的振动压路机4四、设计41、设计依据42、碎石化施工决策标准43、典型结构5共振碎石化加铺典型结构54、质量检验与评定5(1) 粒径检验5(2) 结构状态检验6共振破碎后的碎石化层6(3)结构强度7五、施工工艺71、作业前先做好排水系统；72、准备作业阶段83、施工沥青下封层。8六、施工注意事项8表面隆起9鼓包或下陷9一、术语1、碎石化技术碎石化技术是旧水泥混凝土破碎技术的一种，采用专用设备 对旧水泥混凝土面板进行原位破碎利用，使之形成一层互相嵌 锁、啮合的高强度粒料层，可较好的消除反射裂缝。2、共振碎石化技术共振碎石化技术是通过共振原理，使旧水泥混凝土路面与破 碎机械产生共振现象，将旧水泥混凝土路面破碎成上层相互嵌 挤，下层相互嵌锁的水泥混凝土碎石粒料层。破碎后的碎石形状 相邻互补、粒径较小，形成相互嵌挤的稳定结构，解决了原水泥 混凝土路面板在裂缝、接缝处的水平及竖向位移，消除了原有板 块裂缝向上反射的应力，该层的强度和刚度高于级配碎石，同时 对旧路面地基的影响也较小，是目前解决水泥混凝土路面加铺容 易出现反射裂缝问题的有效手段。共振碎石化施工示意图具有共振结构层的沥青路面结构二、技术优势1、彻底根除反射裂缝；2、确保路基强度及周边结构设施完好；3、确保钢筋与混凝土的完全剥离；4、破碎后的碎块啮合、嵌锁增强了路面承载力；5、优化了路面结构，破碎后直接加罩沥青无须其他辅助材 料；6、单车道施工、无须封闭交通、且效率很高、影响交通时 间短；7、施工时间短、噪音低、不扰民；8、不产生白色垃圾，对环境无污染；9、确保路面长久的使用寿命；10、工序简单，一次根除反射裂缝，无须反复翻修，节省了 使用期内的大量资金及工作投入。三、机械设备1、共振破碎机共振破碎机是共振碎石化技术的专用设备，该设备独特的共 振技术可以持续产生高频低幅的能量，通过破碎锤头传递到水泥 混凝土板块里产生振动谐波，振动锤头以高频低振进行小能量的 破碎，在路面层内产生均匀裂纹，并随着振动迅速有规律地扩展 而得到破碎。共振破碎的破碎方式优于强力击碎或碾碎。GP60型高频共振破碎机主要技术参数功率（HP）：600工作频率（Hz）：40-60工作振幅（mm）：1020可破水泥板厚度（cm）：40外形尺寸（mm）：8000x2800x3100整机质量（t）：35施工效率（廿/d）：20003000GP60型高频共振破碎机2、洒水车3、压路机：10T左右的振动压路机四、设计1、设计依据公路水泥混凝土路面再生利用技术细则(JTG/T F31-2014)公路沥青路面设计规范(JTG D50-2017)公路水泥混凝土路面设计规范(JTG D40-2011)2、碎石化施工决策标准根据价值工程理论：共振碎石化“白改黑”的工程价值 其他维修改造方案的工程价值。价值可以是项目总投资，也可以是项目的寿命周期费用，还可以是项目的社会经济价值。决策标准应同时满足技术可行和经济可行。相对其他破 碎工艺，共振碎石化技术适用性更广。项目总投资、寿命周 期经济费用低，社会经济价值高。公路水泥混凝土路面再生利用技术细则(JTG/T F31-2014)从水泥混凝土路面技术状态的角度给出共振碎石 化的使用条件。3、典型结构共振碎石化路面加铺层的厚度与交通量、原路面结构 状况和剩余承载力有关。国内共振碎石化路面加铺结构归纳 如下：共振碎石化加铺典型结构道路名称中、轻交通重交通特重交通加铺层两层沥青层10-15cm三层沥青层15-18cm三层沥青层18-22cm示例4cmACT3C+6cmAC-20C4cmAC-13C（SBS 改性）+5cmAC-20+7cmATB4cmSM-13（SBS 改性）+6cmAC-20+8cmATB4、质量检验与评定粒径检验共振碎石化施工质量检验标准检测内容标准合格率检查方法和频率顶面最大粒径（cm）7.575%直尺，20m 一处上部最大粒径（cm）W22.5直尺，常施工试验段50m 一处/正 匚不均匀时抽检5%下部最大粒径（cm）37.5直尺，常施工试验段50m 一处/正 匚不均匀时抽检5%注：以上标准以满足设计的承载力要求（顶面当量回弹模量）为前提，否则不宜过 碎。结构状态检验共振碎石化后呈现上层松散，下层嵌锁的状态。状态的 检验采取钻芯方法获取。通过钻芯试样，判断混凝土板下部 分结构裂缝嵌锁状态，结构状态裂而不散。共振破碎后的碎石化层结构强度共振碎石化后，回弹模量较为均匀，拟合曲线后，线性 变化平稳，离散性小，且碾压前后的回弹模量有较好的相关 性，碾压后回弹模量值介于400700MPa之间，强度介于半 刚性基层和级配碎石柔性基层之间，在防止反射裂缝的同时， 保证了足够的承载力，满足路面基层使用要求。五、施工工艺1、作业前先做好排水系统；排水结构：开挖排水沟、预埋排水管。设置：有硬路肩的（预埋排水管）将排水口设置在路基 边缘外，土路肩直接（开挖排水沟），开挖厚度设在碎石化结构层下一层。2、准备作业阶段（1）进行碎石化作业前，要调查有没有浅埋的管网及箱涵。 如果管网和箱涵埋深离水泥板顶部小于0.3m或有坚硬的物体在 水泥板与管网或箱涵之间相连，则在共振碎石化作业时必须避 开。（2）由于路面结构的差异，混凝土板块厚度、强度的不同， 在正式开工破碎前，应当进行试破碎，以获得最佳的工艺参数。（3）对碎化层洒水，湿透为宜。（4）振动压路机对碎化层进行碾压，达到规定的密实度为 止。（5）碾压顺序由外侧车道边缘开始向内侧进行碾压，若相 邻车道沿纵缝进行了切割，亦可由中间向两边碾压。（6）碾压遍数：标准次数35遍，折回时应先停止振动， 直至路面达到板面状态。（7）检测相关参数是否合格。（8）检测共振破碎后碎石粒径、表面弯沉值（设计）3、施工沥青下封层。六、施工注意事项1、病害路基在破碎过程中很容易被发现，明显的现象是 块径大，表面隆起、鼓包或下陷（脱空层）。一旦发现这种 情况，应即时进行处理。处理方式一般是开挖换填水稳碎石。表面隆起鼓包或下陷2、对破板率较高的路段或在破碎作业时有翻浆现象的路段， 只要不出现表面隆起、鼓包或下陷（脱空层）情况，可继续施工， 无需换填。3、共振碎石化后，因原水泥板的水泥、石料配比及性能差 别很大，导致上部碎化层的粒径差异较大。如果不出现第1条中 的现象，对碎化层的粒径不应做太多要求，但应对碎化层深度做 要求，一般是1/41/3板厚。最主要的质量控制标准应该是弯沉 值（一般3070之间）或模量（一般3001300之间）。4、共振作业开始时，高频振动头距离路边的最佳距离是 2530CM，该距离以能将裂缝延伸到排水渠（沟）为宜。应禁止 采用液压锤（俗称啄木鸟）作为辅助破碎手段来将裂缝延伸到排 水渠（沟）的方式。5、如果车流量大造成交通拥堵，可在对已破碎区域进行洒 水碾压后临时开放交通但应限速在30Km/h内。6、雨天及时铺设防雨铺盖，防止雨水下渗浸泡，软化损毁 路面结构。济南兴路道路工程有限公司2019年4月