关于旧水泥砼路面共振碎石化施工原理及工艺的说明

共振碎石化技术是共振破碎机利用共振原理，将旧水泥路面的刚性面层变为柔性基层。其独特的共振技术可以持续产生高频低幅的能量，共振破碎的同时保证了地基不受损坏，是旧水泥混凝土路面改造的重大突破。
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共振碎石化原理
共振破碎机是根据共振理论，持续产生高频低幅的能量，通过调节锤头的振动频率，使其接近旧水泥面板的固有频率，激发其共振，在路面层内产生均匀的裂纹，从而达到破碎的效果。
破碎过程中，共振破碎机的工作锤头在激发路面共振的同时快速向前移动，冲击的合力指向前下方，水泥板块产生的裂纹是与路面呈35～40°角，这种独特的斜向受力，在形成上部粒径较小，分布均匀的碎石化层的同时，也使下部碎裂水泥板之间，呈现良好的嵌锁结构，大大增强了碎裂后结构的承载力。
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共振碎石化强度形成机理
共振碎石化后，上部碎石化层，强度降低，起到类似柔性基层作用，抗反射裂缝作用提高。由于阻尼作用的影响，下部水泥混凝土板由于吸收不到充分的能量，碎石化裂纹远小于上部碎石，板体性较好，呈现良好的嵌锁层结构，大大增强了结构的承载力。
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共振频率的选择
在车辆荷载反复作用下，混凝土板块间的咬合作用已基本丧失，因此可以认为每一块板的边界条件为四边自由边界。利用承载板试验对水泥混凝土面板进行检测，得到混凝土面板的当量回弹模量，通过计算得出混凝土面板的固有频率（一般为40-80Hz），共振破碎机参考混凝土板固有频率以一定的速度进行共振破碎。
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共振碎石化施工工艺
随着通车年限的增加，以及车辆不断增加，目前水泥混凝土面板相继出现各类病害，主要有裂缝、断裂板、角隅断裂、错台、接缝碎裂、填缝料损坏、露骨、坑洞等问题，考虑节能环保的因素，可以采用共振碎石化对路面进行改造。
RPB-GP60型共振破碎机，利用共振原理将旧水泥路面的刚性面层破碎，充分利用原水泥混凝土，作为新铺沥青路面的基层再利用，在保证基层的足够承载力的前提下，彻底消除反射裂缝问题。
由于路边缘没有侧向约束力，便于破碎，共振碎石化施工的顺序一般沿路边缘(硬路肩边缘)向路中间破碎。每次的共振碎石化宽度为20cm左右，一条车道为3.5～3.75m，因此共振碎石化完一个车道需要18～20次，相邻的共振碎石化区域应有2～5cm的重叠区。
破碎完成后，开始碾压，为了保证碾压效果碾压前对碎石化层进行了洒水处理后开始碾压，碾压结束，洒布沥青纤维封层后加铺沥青面层。
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共振碎石化效果
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(1)粒径与级配检测。
共振碎石化后，水泥面板经过碎石化后分为上部松散层和下部开裂层，其中上部松散层的厚度为3～5cm，大粒径不超过15cm。下部破裂层结构，水泥板块产生的裂纹是与路面呈35～40°夹角，斜向裂缝压实紧密，呈现良好的嵌锁结构。?

(2)回弹模量检测。
共振碎石化后，利用振动压路机进行初压、复压、终压三步进行碾压后，根据《公路路基路面现场测试规程》(JTGE60－2008)中“承载板测定土基回弹模量试验方法”(T0943－2008)对试验路碎石化后断面进行承载板测试，得到顶面当量回弹模量E0值。
对碎石化道路而言，并非碎石化层模量越大越好，也不是碎石化程度越高、粒径越小越好。模量越大，说明板体整体性越好，则今后防止反射裂缝的效果越差；碎石化程度越高、破碎粒径越小，则结构的承载能力降低越多，加铺路面今后可能容易因承载能力不足而失效。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，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。