项目名称： 旧水泥混凝土路面共振碎石化技术研究
成果所属专题编号： 鄂科鉴字【2014】第20059015
成果主要完成单位： 孝感市公路管理局、交通运输部公路科学研究院、中铁科工集团有限公司
联系人：彭冬      联系电话：0712-2460165      E-MAIL:fili@tom.com
内容简介
一、主要技术内容（技术原理和创新成果）
本项目采用理论分析、室内实验和实际工程试验相结合的方法，对水泥混凝土路面的共振破碎技术和施工工艺进行研究，主要研究了共振碎石化原理及国产全浮动式共振破碎设备结构设计、水泥混凝土路面共振碎石化施工工艺、碎石化后加铺结构层设计及设计方法等内容展开研究。基于国内外对水泥路面改造应用的经验和对比分析，总结了成套的共振破碎工艺及加铺结构设计，不仅具有实用价值，并可指导今后的水泥混凝土路面的改造项目。
创新成果：首次提出对自主研发的全浮动式共振破碎机进行改造研究，其与美国生产的半浮动式共振破碎机具有道路可全幅破碎，无死角；振动锤头不宜损坏等特点；提出了全浮动式共振破碎机械结构和工作原理，在共振碎石化过程中涉及到的力学理论知识非常多且十分复杂，涉及了振动理论、波动理论、损伤力学、断裂力学等；针对共振设备采用的技术指标，研究了施工控制参数及质量验收标准，形成了施工指南；首次提出了共振碎石化加铺层结构设计方法，推荐了共振碎石化加铺典型路面结构。

二、适用范围（成果可应用领域和已应用领域）
旧水泥混凝土路面改造建设。
三、已应用情况（应用本成果解决的关键问题）
本项技术在全国多省市的国省道路及市政工程成功应用，具体应用路段如下： 107省道汉宜线路面大修工程；益常高速大修改造工程等。
该项目的研究成果已形成了水泥混凝土路面共振碎石化改造的成套技术，与其它就地再生利用技术相比，特点及优势显著：破碎后粒径尺寸理想、均匀，且上小下大 ；破碎深度可控，可保护路基及地下管线，并且可是钢筋与混凝土完全剥离；振动影响小，噪音小，不扰民；施工效率高，再生层使用年限长。通过该技术的应用也解决了旧水泥板的挖除和搬移造成的白色污染等环境问题，也具有很高的经济效益和社会效益，推广应用前景良好。
四、应用效益（取得的经济、社会、环境效益）
1、直接经济效益
该技术在湖北省和湖南省的多条水泥路改造中应用，改造面积约57万平米，已产生直接经济效益近643万元。
2、保护环境，实现资源可持续发展
如果采用挖除重建施工的各道工序必然要破坏大自然本身固有的特性，对环境造成破坏。采用再生利用技术，充分利用现有的水泥面板，不仅实现了资源的可持续性发展，也减少了对沿线建筑的污染，同时降低了废料丢弃造成的环境污染。
3、加快进度，提高了施工便捷性
采用再生利用技术，不仅能实现半幅施工半幅通车的交通局面，避免了长时间的交通拥堵和干扰，而且能以较快的速度完成施工任务，缩短了工期，提高了施工的便捷性。
4、 延长公路使用寿命
(1)节约改造工程成本
采用碎石化再生技术比传统技术可以减少直接成本10-20%，可以减少间接成本50-80%，减少综合成本30-50%。本项目通过依托工程的实施，应用了50万平方米，累计节约成本约为643万元。
 (2)节约养护费用
将水泥混凝土碎石化后直接作为基层或底基层，提供了一个相对比较柔性的基层结构，避免旧的混凝土板块边角沉降和块板裂缝对面层的应力影响，最大限度地减少涉及到覆层材料的反射裂缝和其他破坏。根据大量的工程实践经验，该方法改造的水泥混凝土路面的使用寿命为8～12年。在15年的寿命周期内，只需进行2次中、小修养护、一次大修改造，与直接加铺沥青面层相比，节约养护成本约35%，降低了维修养护对交通造成的影响，具有良好的经济、社会综合效益。