毫無疑問，碎石化是目前防止反射裂縫的最好方法。為了防治反射裂縫，碎石化技術(shù)已成為舊水泥路面改造的首選，碎石化技術(shù)按照工藝可分為多錘頭碎石化和共振碎石化。本文主要針對(duì)共振碎石化在防止反射裂縫中的功能展開研究。

一、碎石化工藝選擇

我們一般是通過兩種破碎工藝優(yōu)劣勢的對(duì)比分析， 結(jié)合工程地點(diǎn)的實(shí)際情況，選定碎石化工藝。

多錘頭碎石化是通過錘頭自身的重力勢能，達(dá)到破碎水泥板的目的，因此，此技術(shù)適用于板體情況強(qiáng)度無顯著下降，基層無明顯裂縫、沉陷，土基CBR>5的水泥路面施工。

 

而共振碎石化是通過電腦調(diào)整錘頭的振動(dòng)頻率，自動(dòng)改變力度，且對(duì)路基無任何影響，因此適用于各種水泥路面施工。

 

二、共振碎石化施工設(shè)備

山東興路重工已自主研發(fā)出共振破碎設(shè)備（RPB-GP60），其原理是利用振動(dòng)體帶動(dòng)工作錘頭探動(dòng),錘頭與路面接觸,通過調(diào)節(jié)錘頭的振動(dòng)頻率,  使其接近水泥混凝土面板的固有頻率,引起水泥混凝土面板在錘頭下局部范圍內(nèi)產(chǎn)生共振,使混凝土內(nèi)部顆粒間的內(nèi)摩擦阻力迅速減小而崩潰，即可將水泥混凝土面板擊碎。

與美國的共振破碎機(jī)相比，山東興路重工的設(shè)備具有振動(dòng)頻率更高、施工不留邊角、故障率低等優(yōu)勢，經(jīng)過近幾年的實(shí)踐，RPB-GP60共振破碎機(jī)更適合我國各種復(fù)雜的路況施工。

三、共振碎石化前準(zhǔn)備工作

(1)交通管制。在共振碎石化施工之前，施工單位應(yīng)制定全面的交通疏導(dǎo)組織措施，以滿足交通需求。施工過程中，應(yīng)嚴(yán)格控制施工車輛在碎石化層頂面的行駛，避免由于車輪的摩擦和制動(dòng)導(dǎo)致碎石化層結(jié)構(gòu)破壞。

(2)修補(bǔ)材料的清除。瀝青層的存在，使得錘頭與水泥路面之間形成夾層，消弱作用力，直接影響碎石化施工質(zhì)量。

(3)排水系統(tǒng)設(shè)置。路面共振碎石化施工前，應(yīng)將土路肩挖除至混凝土路面底層同一高度或以下，設(shè)置碎石盲溝，以使碎石化層底部水分排干，避免其對(duì)基層的擾動(dòng)。

(4)嚴(yán)重病害部位的處理。在路面破碎之前應(yīng)對(duì)出現(xiàn)軟弱沉陷、松散基層等嚴(yán)重病害的部位進(jìn)行修復(fù)處理。

(5)構(gòu)造物的標(biāo)記和保護(hù)。施工前，應(yīng)調(diào)查核實(shí)現(xiàn)有結(jié)構(gòu)物情況，并在現(xiàn)場做出明確標(biāo)記，必須在確保這些構(gòu)造物不會(huì)因施工造成損壞的前提下，方可進(jìn)行施工。

四、施工控制

在共振碎石化施工過程中應(yīng)注意以下幾點(diǎn):

(1)共振碎石化施工順序一般由外側(cè)車道開始，順著車道方向進(jìn)行施工。每一遍破碎寬度約0.2米，會(huì)對(duì)相鄰約5cm區(qū)域造成一定的碎裂，故為了避免過度破碎，可在破碎第二遍時(shí)與第一遍區(qū)域間隔5cm。

(2)碎石化施工后碾壓，禁止強(qiáng)振碾壓，弱振或靜壓即可滿足整平需求。由于共振碎石化與多錘頭碎石化最大的區(qū)別在于共振碎石化破碎粒徑更小，在強(qiáng)振作用下，上部碎石化層被碾壓破碎為粉狀，后期封層施工時(shí)，乳化瀝青滲透困難，上部形成一層油皮，不利于強(qiáng)度的形成及封水。

(3)封層石料的選擇。在瀝青封層施工中撒布石料，主要作用是為了防止瀝青粘輪，石料太細(xì)和撒布量過多，將會(huì)吸附大量的瀝青，變相減少封層瀝青用量，因此在施工中選擇4．75～9．5mm的石料，灑布量以不粘輪為標(biāo)準(zhǔn)。

五、共振碎石化消除反射裂縫的原理

對(duì)于碎石化施工后的舊水泥混凝土路面，結(jié)構(gòu)層中的細(xì)密裂紋間相互嵌擠作用，使得原來單一的貫通裂縫成為了上下兩個(gè)獨(dú)立的部分。通過將碎石化層看做一個(gè)模量受損降低的均勻介質(zhì)，可將原貫通裂紋處于瀝青混凝土層中的部分視為一個(gè)置于模量降低后的水泥混凝土上的獨(dú)立裂紋。

裂紋名義長度變短將使得應(yīng)力強(qiáng)度因子減小。從彈性力學(xué)和斷裂力學(xué)理論分析，碎石化層的模量會(huì)較未破碎前的減小，但模量減小只會(huì)增大路面的層間拉應(yīng)變和裂紋的應(yīng)力強(qiáng)度因子，這會(huì)使路面壽命縮短。碎石化層(尤其是碎石化表層)中的細(xì)密裂紋大大降低了原有貫通裂紋所產(chǎn)生的應(yīng)力集中，消除了水泥混凝土層中原有貫通裂紋對(duì)瀝青混凝土層中裂紋的影響。破碎后模量的降低不是碎石化控制反射裂縫的原因，裂紋長度變短才是碎石化控制反射裂縫的原因。

碎石化層結(jié)構(gòu)類似于級(jí)配碎石，具有較高抗壓和抗剪能力，但是抗拉能力較差，但在實(shí)際應(yīng)用過程中，碎石化層是三面受壓狀態(tài)，長程有序短程無序的裂縫，能夠吸收和消散以及荷載作用下的裂縫應(yīng)變能，從另一側(cè)面印證碎石化層能夠有效改善反射裂縫病害的產(chǎn)生。

同時(shí)，碎石化層還在一定程度上起到結(jié)構(gòu)排水作用，保證基層和土基的干燥，避免由于結(jié)構(gòu)層內(nèi)水的存在促使半剛性產(chǎn)生沖刷脫空，最終減少反射裂縫的產(chǎn)生源頭。

六、結(jié)語

通過斷裂力學(xué)分析，水泥混凝土路面經(jīng)過碎石化施工后，能夠明顯縮短裂縫長度，降低裂縫尖端能量，削弱裂縫擴(kuò)散能力;

共振碎石化施工過程中，應(yīng)嚴(yán)格控制破碎粒徑，避免由于過度破碎，在碎石化層表層形成致密層，使得乳化瀝青難以透入，降低施工質(zhì)量。

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