水泥混凝土路面冲击碾压破碎技术的现状与展望

水泥混凝土路面凭借其强度高、稳定性和耐久性良好等特性，在我国国省道干线中应用广泛。截至2005年底，我国已建成水泥混凝土路面达306622km，占高级路面总里程的58%，使我国成为世界上水泥混凝土路面里程最多的国家之一。随着国家公路建设的不断推进，如“十三纵十五横”重点公路建设以及“通畅工程”“通达工程”的开展，水泥混凝土路面还在以每年数万公里的速度增长。

公路建设一般历经新建、新建与养护并重、养护与改建这3个阶段。从我国公路发展现状来看，部分省份已步入新建与养护并重阶段，发达地区更是进入以养护、改建为主的阶段。近年来，交通量大幅增长和超重轴载的破坏，暴露出以往水泥混凝土路面设计施工的薄弱环节，许多路面破损严重，养护、维修和改建工作迫在眉睫。

水泥混凝土路面养护有日常养护、局部修复、路面功能恢复改善性加铺、路面改建加铺和加宽等多种方式。在路面加铺改造中，对于非结构性病害，常用沥青罩面；对于结构性病害，传统方法是打碎、挖掉旧混凝土板，处理基层和土基后再加铺，也有采用落锤式破碎机破碎路面作垫层的方法。然而，沥青罩面若不处理水泥混凝土路面，易出现反射裂缝，这是公路养护的难题。传统打碎、挖除方法则存在费工费时、妨碍交通、施工效率低、旧路基病害难根治、污染环境等问题。

在此背景下，冲击碾压破碎技术应运而生。冲击碾压施工采用的冲击压路机是一种高冲击能量的压实机械，其将传统拖式光轮压路机的圆形钢轮改为三角形或正方形。机器行走时，以1.5 - 2.2次/s的低频率产生连续周期性的高振幅撞击力，直接冲击破碎混凝土板面，产生的冲击波还能向板下基层和土基传播，实现对旧路基的补充压实。

通过冲击碾压破碎施工，优势显著。一方面能有效利用旧板残余承载能力，使混凝土碎块形成块状料嵌锁型基层结构，成为高强度路面底基层，大大减少和缓解反射裂缝，还能消除旧路基病害，为后续加铺层提供均匀稳定的支承体系。另一方面，在修复大面积破损旧水泥混凝土路面时，具有诸多优点：

修复质量高，能从根本上解决一些传统方法难以处理的问题，确保路面的稳定性和耐久性。

施工速度快，相比传统的打碎、挖除等方式，能大大缩短施工周期，提高工程进度。

工程成本低、影响交通时间短，减少了人力、物力的投入，同时降低了对交通的影响，具有良好的社会经济效益。

环境污染少，减少了破碎旧水泥板的丢弃量，降低了对环境的污染。

具有多种用途，既可以进行冲击碾压破碎，也可打裂压稳，能根据不同的工程需求灵活选择施工方式。

经济效益明显，综合考虑其施工成本、质量和效率等因素，能为工程带来显著的经济效益。

正因如此，自2000年冲击碾压技术在我国水泥路面改建工程中出现后，迅速在福建、广东、山东、安徽等众多省份得到广泛应用。以广州加络公司Impactor2000冲击压路机截至2005年的工程应用为例，就充分证明了其良好的应用前景。

然而，冲击碾压破碎技术作为一项新兴技术，在我国旧水泥混凝土路面改建中的应用和研究仍处于起步阶段。相关试验和理论研究滞后于实践，施工质量控制标准、施工工艺、路面结构加铺设计方法等多依赖施工经验，其效果和合理性有待进一步验证。而且，对于冲压施工中产生的巨大冲击波对沿线设施的影响范围和程度界定不明确，这直接影响了技术的安全、顺利和有效使用。

为了推动冲击碾压旧水泥混凝土路面技术的发展，保证和提高水泥路面改造工程的质量与经济性，深入系统地开展试验和理论研究具有重要的现实意义。从工程动力学角度，对其进行深入理论研究也具有重大的理论价值。未来，需要加强相关的基础研究，明确施工技术标准和规范，深入研究不同工况下的力学机理，探索有效的防护措施以减少对沿线设施的影响，使冲击碾压破碎技术在混凝土切割破碎及路面改建领域发挥更大的作用，为我国公路建设事业提供更有力的技术支持。