共振破碎技術(shù)在舊水泥路面上的應用

    水泥混凝土面板的自振頻率
    水泥混凝土板的自由振動頻率可由薄板的振動方程求解，邊界條件與板的斷裂狀態(tài)有關(guān)。當面板存在橫向裂縫和縱向裂縫時，可視為四面簡支。

    在YL路改造項目中，路面改造采用“白到黑”的方法，并結(jié)合典型項目采用的過程，提出了三種方案:直接鋪裝AC;多錘頭破碎后鋪設(shè)水穩(wěn)定層;鋪AC后共振碎石。

    (1)省內(nèi)外幾條高速公路的實踐證明，直接加AC的方案是無效的。由于原水泥混凝土板是剛性結(jié)構(gòu)，容易產(chǎn)生脆性破壞，導致瀝青柔性結(jié)構(gòu)層產(chǎn)生反射裂縫。無論采用何種材料和鋪裝結(jié)構(gòu)，該方案都不能治愈反射裂縫，最多延緩裂縫的產(chǎn)生，給后期維護檢修帶來很大麻煩。

    (2)多錘頭破碎后鋪設(shè)水穩(wěn)定層和AC方案是將800公斤重錘提升至12-15cm高度，利用強振動力將水泥混凝土板擊碎成不規(guī)則塊。工程質(zhì)量控制困難，還可能產(chǎn)生反射裂縫;同時，多錘會破壞原有路面基層，破壞原有路面結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，容易產(chǎn)生新的病害。

    (3)共振碎石后加AC方案為采用共振碎石技術(shù)對原有路面進行有規(guī)律的破碎。由于共振后的水泥板為分層結(jié)構(gòu)，上部碎石塊可有效隔離反射裂縫，下部埋設(shè)大材料，保證結(jié)構(gòu)強度。該方案既理想又經(jīng)濟，但經(jīng)過共振拼接后的結(jié)構(gòu)是介于半剛性基礎(chǔ)和柔性基礎(chǔ)之間的一種結(jié)構(gòu)。因此，瀝青面層的設(shè)計應避免反射裂縫和疲勞損傷。

    共振破碎技術(shù)在舊水泥路面上的應用

    考慮到Y(jié)L路老路況、投資規(guī)模、交通組織及建設(shè)期，建議采用第三種方案，即共振破碎方案。共振碎石技術(shù)不僅優(yōu)化了路面結(jié)構(gòu)，將剛性面層改為半柔性半剛性基層，根治了“白到黑”結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的反射裂縫問題，解決了舊路面改造的質(zhì)量問題;也可直接用作路面基層，同時可與瀝青面層鋪裝，大大縮短了施工周期，減少了通行費損失。另一方面，本方案為基層節(jié)省了大量的水穩(wěn)材料，大大降低了工程造價，解決了水泥混凝土碎片的處理問題，充分滿足了業(yè)主“保證質(zhì)量，節(jié)約成本”的要求。