混凝土路面共振化碎石试验段施工总结国道G539线澄海莱美路段路面改造工程及配套项目混凝土路面共振化碎石试验段施工总结河北建设集团股份有限公司G539澄海莱美段路面改造工程项目经理部2020年05月13日一、编制依据1、业主提供的《国道539线澄海莱美路段路面改造工程一阶段施工图设计》图纸；2、本工程施工组织设计及共振化碎石施工方案；3、《公路沥青路面施工技术规范》4、《公路路基施工技术规范》5、《公路工程质量检验评定标准》6、《公路水泥混凝土路面再生利用技术细则》7、《公路养护安全作业规程》8、其它相关规范及标准二、工程概况国道539线澄海莱美段路面改造工程及配套项目，起于现状莱美路与国道324线平交口，沿南排渠北侧自西向东走向，途经上埭、美埭、港口、白沙、下水、头分至南堤，再沿海堤达莱美岛，终于莱芜渡口，全长为12.129km。
项目路线国道539线K66+479～K76+870.467采用一级公路兼城市道路标准，双向四车道，设计速度60km/h； K0+000~K1+727.694采用二级公路兼城市道路标准，双向四车道，设计速度60km/h。
本项目主要内容：原路面病害处理，旧路砼碎化利用，新建路基、路面排水系统，原桥加固改造、涵洞清淤，铺设沥青砼路面，人行步道铺设，完善交通工程及沿线设施，路树补植绿化，包括增加的环保品质提升工程。
工期要求：12个月，缺陷责任期2年。
质量要求：合格。
安全要求：安全无事故。
为合理充分再生利用公路水泥混凝土路面，节约资源，减少成本，原设计采取旧砼路面共振化碎石施工工艺，其里程为K74+108～K76+825，总面程约6万m2。
三、道路结构设计本段为一级公路设计，主线分三车道采用“碎石化”方式改造。
试验段右幅路面宽为11.75m，1车道宽4m，2车道宽3.5m，3车道宽3.75m。
主线车道沥青面层采用三层结构，上面层为4cmS细粒式SBS 改性沥青混凝土；中面层为6cm中粒式SBS改性沥青混凝土；下层为8-23cm沥青碎石ATB-25基层，局部填厚大于33cm的用5%水泥稳定碎石基层施工。
碎石化改造路面结构层如下图。
四、现场施工条件本莱美路段是汕头东部经济带及澄海区东西向重要的运输通道，连接南澳、汕头及澄海市区，在路网中的地位非常重要。
沿线道路交叉口多，北侧邻接商铺、厂房，民居密布，南侧邻河，同时路面施工期间必须保证车辆正常通行，因此交通管制压力巨大。
五、试验段位置确定旧水泥混凝土路面破碎质量主要受破碎机械自身参数设置、破碎顺序、破碎施工方向以及不同基层强度、刚度条件对破碎机械调整要求等的影响，这些因素均对旧水泥混凝土路面的破碎程度、粒径大小排列、形成的破碎面方向、破碎深度等产生影响。
因此，在正式的大规模破碎化施工前有必要进行试破碎，即设置试验段，通过试验段的试破碎进行破碎机械参数的调试和施工组织措施，以达到规定的粒径和强度要求。
在路面共振碎石化施工正式开始前，应根据路况，在有代表性的路段选择一段200m长、半幅路面为试验段。
本工程选取试验段在K74+108～K74+308段右幅200m，实际共振面积约2290m2。
试验段具体位置见下图。
六、施工过程1、封道时间为进行试验段混凝土路面共振碎石化工作，经交通管理部门同意，我部于2020年5月1日对试验段进行了封道。
试验路段共振时间段安排为2020年5月8日至2020年5月14日，工期7天。
2、混凝土路面共振碎石化第一次共振时间2020年5月9日8:30开始进行共振碎石化工作，至16:30完成试验段共振碎石化工作。
5月10日上午和5月11上午采用钢轮压路机对路面进行第一批次的碾压。
3、试验检测5月11日下午对试验段进行了弯沉检测和检查坑开挖检测碎石层粒径。
4、天气5月10日中午第一次共振施工及试验检测期间，天气出现降雨现象。
5、第二次碾压及检测5月12日下午和5月13日上午，机械摊铺石屑，人工整平，压路机第二批次进行碾压作业；5月13日下午3：00，重新检测弯沉值。
七、主要机械设备选用1、设备介绍本试验段采用国产的JsL600共振破碎机，其主要技术参数：整机功率：600hp，工作频率：45HZ，工作振幅：10~20mm，破碎头宽度：220~280mm，工作效率：400m2/h，最大破碎板厚：30cm，破碎时最大浮动距离：100mm，最大爬坡能力：20%，整机整备质量：30000kg，整机外型尺寸： 7000×2600×2550mm。
本机可轻而易举地一次性破碎厚度达300㎜的水泥板块，破碎厚度随水泥板块厚度而调节，锤头振动频率可调节，破碎粒径主要分布在5～20㎝左右，并满足上小下大、碎块相互嵌锁、纹理倾斜等工程要求，施工振动冲击小，效率高。
2、主要施工参数控制频率：42～46Hz，振幅10～20mm，激振力 8～10kN，施工速度3.2～6.5km/h，碎石化效率 650～1200m2/h。
3、其他设备仪器：20T钢轮振动压路机1台、8T洒水车1部、BZZ-100汽车1辆、3方装载机1部、5.4m贝克曼梁弯沉仪1套。
八、人员配置混凝土路面共振班组人员配置16人：组长1人，技术人员2人，测量2人、质检试验2人、安全员1人、机修工2人，司机2人，普工4人。
九、施工工艺1、水泥混凝土路面碎石化施工流程如下：设置排水设施→不稳定特殊路段挖补处理→设置测量控制点→试验确定施工参数→共振碎石化施工→清除表面大块石→铺石屑整平→碾压成型→技术指标检测2、工程共振破碎之前，参建各方对试验段位置进行了详细调查，对于破损严重的板块进行了更换，该段板块更换在5月8日前已完成。
3、共振施工在试验段开始时，共振破碎机的振动频率为45Hz，振幅为20mm，目测破碎效果，并逐级适当调整，当碎石化后的路表呈鳞片状时，碎石层粉尘含量不大于7%。
破碎层在0～5cm以内时级配控制在级配碎范围以内，破碎层在5～20cm以内时级配接近级配碎石。
施工时，先破碎路面两侧的行车道，然后破碎中部的行车道，即破碎的顺序为由两侧向中间逐步进行。
两幅破碎一般要保证20cm左右的搭接破碎宽度。
机械施工过程中灵活调整速度、频率等，尽量达到破碎均匀。
测量定位，每10ｍ一个横断面，测量碎石化前后路面的沉陷量，该部分工程量需要在后续上沥青结构层施工时予以考虑。
十、路面压实压实的作用主要是将破碎的路面的扁平颗粒进一步的破碎，同时稳固下层块料，为新铺筑的水稳及沥青面层提供一个平整的表面。
1、碾压顺序碎石化层碾压按初压、复压、终压三个阶段进行，采用钢轮振动压路机。
直线和不设超高的平曲线段，由两侧路肩开始向路中心碾压；设超高的平曲线段，由内侧路肩向外侧路肩进行碾压。
2、机械选型与配套自重20t钢轮振动压路机1台；另可配置1台8t洒水车。
3、碾压方案组合初压：静压2-3遍、复压：振动碾压3-4遍、终压：静压2遍。
4、振动压路机碾压相邻碾压带应重叠宽度200mm，折回时应停止振动。
5、对路面边缘、加宽等大型压路机难于碾压的部位，宜采用自重1t的小型振动压路机补充碾压。
6、上面层必须洒水达最佳含水量±2%才能碾压，一般采用平压1次——振压2-3次——平压1-2次为宜。
十一、技术指标检测1、设计要求①粒径碎石化层破碎后粒径宜符合以下要求：表面层0～3cm以内小于3cm，3～1/2厚度部分3～7.5cm，1/2厚度以下部分7.5～23cm；含有钢筋的旧水泥混凝土碎石化层，钢筋以上部分碎块粒径7.5cm以内，钢筋以下部分碎块粒径在23cm以内；碎石化层小于0.075mm含量不大于7%。
②级配碎石化层0～10cm以内级配宜在级配碎石范围以内；0～18cm以内的碎石化层级配宜接近级配碎石。
③回弹模量碎石化层模量应大于500Mpa，但宜小于1500 Mpa。
以L0=9308*E0-0.938设计弯沉值应不大于27.4、不小于9.8。
2、《公路水泥混凝土路面再生利用技术细则》共振碎石化施工质量检验标准检查内容标准合格率检查方法和频率顶面最大粒径/cm≤575%卡尺，不小于每车道2处/公里上部最大粒径/cm≤1075%下部最大粒径/cm≤1875%回弹弯沉值/0.01mm84.6全段，每20m一点，每一评定段不少于20点顶面当量回弹模量/MPa150-230参考基层为二灰土、≦抗压30MPa注：破碎粒径应满足质量检验标准，但不宜过碎。
十二、试验路段数据总结在2020年5月13日已完成200m试验段路面共振碎石化，得出试验数据。
1、料径筛分①K74+180第2车道中部检查坑：人工挖至板厚12cm处，实测坑体总质量为408Kg，因下部大块砼，难于挖除，估查为15cm料径以上。
顶层3cm，得103Kg，其中通过3cm的筛重为86Kg，未通过的17Kg，通过率83.5%；上部3-12cm，得305Kg，其中通过7.5cm的筛重为265Kg，未通过的40Kg，通过率86.9%。
②K74+134第3车道边缘检查坑，0.5*0.5m，挖至坑底见黄色土质基层，破碎粒径较小，未见大于18cm以上的砼块。
由此得知，粒径未能达到设计要求，但与JTG/TF31-2014较接近。
2、弯沉值检测①2020年5月11日第一次检测：三车道共测38个点，弯沉平均值110.5，标准差31.9，弯沉代表值为174.3。
②2020年5月13日第二次检测：共测46个点，弯沉平均值105.0，标准差19.3，弯沉代表值为143.5。
以此得知，碎石化后的路面加石屑整平后加强碾压遍数可减少适当弯沉值，减少30.8，从而提高路面的强度，但路面的整体强度依然无法满足设计的要求。
3、路面高程：碎石化施工后，经测量整体路段标高均有下沉2-3cm，局部边缘处因受共振嵌锁和碾压推挤反而从拥起变化，高度在3cm左右。
十三、结论与建议根据实际检测数据，弯沉偏大，均大于设计27.4的要求，就算参考《公路水泥混凝土路面再生利用技术细则》相应顶面当量回弹模量150MPa即弯沉为84.6的要求，也无法达到。
建议对原设计K74+108～K74+825段旧砼路面共振化碎石施工方案做重新评估，或采取有效的基层补强措施或增强路面结构层设计。
附件：《回弹弯沉试验报告》和施工过程有关工程图片。
