某沖擊壓實(shí)機(jī)在混凝土路面修復(fù)中的應(yīng)用

李麗娜

摘 要：層直接加鋪法、破碎灌漿法、破碎換板法是在實(shí)際對(duì)舊水泥混凝土路面進(jìn)行修復(fù)時(shí)采用的主要方法。經(jīng)過長(zhǎng)期的實(shí)踐與發(fā)展我國(guó)路面修復(fù)已經(jīng)取得顯著成就，但在實(shí)際運(yùn)行中還是存在諸多問題，基板難以穩(wěn)固、路基壓實(shí)不徹底以及承載層軟弱等現(xiàn)象普遍存在，為實(shí)現(xiàn)對(duì)上述現(xiàn)象的有效改善，必須結(jié)合實(shí)際情況實(shí)現(xiàn)對(duì)沖擊壓實(shí)機(jī)的有效利用。

關(guān)鍵詞：沖擊壓實(shí)機(jī)；水泥混凝土；路面

沖擊壓實(shí)機(jī)就是一種新型的壓實(shí)機(jī)械，具有較高的沖擊能量，圓形鋼輪是傳統(tǒng)拖式光輪壓路機(jī)的主要形式，沖擊壓實(shí)機(jī)逐漸將其轉(zhuǎn)變?yōu)槎噙呅?。機(jī)器在實(shí)際行走時(shí)輪面會(huì)受到地面的阻力，輪的反復(fù)抬升以及下落會(huì)對(duì)地面進(jìn)行夯擊，尤其是鋼輪會(huì)對(duì)地面造成極大的沖擊。在實(shí)際對(duì)舊混凝土路面進(jìn)行修復(fù)時(shí)可結(jié)合實(shí)際情況對(duì)沖擊壓實(shí)技術(shù)進(jìn)行利用。作用深度較大以及沖擊能量較高是其顯著優(yōu)勢(shì)與特征，在修復(fù)過程中及時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)上述優(yōu)勢(shì)的有效應(yīng)用。首先是利用機(jī)械快遞的打裂舊水泥混凝土，然后利用先進(jìn)的技術(shù)將裂塊穩(wěn)固到基層中，最終促進(jìn)支承體系的形成。

一、南非藍(lán)派15t5-15kJ的工作原理

現(xiàn)階段我國(guó)常用的沖擊壓實(shí)設(shè)備就是南非藍(lán)派15t5-15kJ五邊形壓實(shí)機(jī)，15KJ是該機(jī)械的定勢(shì)能，在實(shí)際進(jìn)行沖擊破碎時(shí)會(huì)在短時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生300t的沖擊力。該機(jī)械整體重量為26t，每輪重量為6t，功率250千瓦，沖壓時(shí)速9km～12km，輪寬90㎝，輪隙118㎝。在實(shí)際對(duì)公路以及機(jī)場(chǎng)進(jìn)行壓實(shí)作業(yè)時(shí)需要結(jié)合實(shí)際情況對(duì)該機(jī)械進(jìn)行利用，水利土壩等大型基礎(chǔ)設(shè)施在建設(shè)中也需要對(duì)該機(jī)械進(jìn)行合理應(yīng)用。利用沖擊破碎壓實(shí)對(duì)混凝土路面進(jìn)行修復(fù)也可以說是一項(xiàng)具有突破性的技術(shù)創(chuàng)新。沖壓輪的自重以及沖壓輪滾動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生的沖擊動(dòng)能是沖擊壓實(shí)機(jī)壓實(shí)功能的兩個(gè)主要來源。傳統(tǒng)的壓實(shí)機(jī)也與該機(jī)械的相同點(diǎn)就是沖壓輪的自重。

該設(shè)備在實(shí)際對(duì)混凝土設(shè)備進(jìn)行沖壓時(shí)形勢(shì)作業(yè)速度應(yīng)該保持在9km/h～12km/h之間，連續(xù)周期性的高振幅撞擊力就在上述過程中產(chǎn)生，其巨大的沖擊動(dòng)能會(huì)在保持在1.5次/s～2.2次/s范圍內(nèi)對(duì)混凝土板面進(jìn)行沖擊破碎，在實(shí)際對(duì)路面進(jìn)行沖擊這一過程中也會(huì)有強(qiáng)烈的沖擊波在這一過程中產(chǎn)生，板下基層以及土基都會(huì)對(duì)其進(jìn)行傳導(dǎo)，沖擊次數(shù)會(huì)對(duì)壓實(shí)深度造成直接影響，也就是說沖擊次數(shù)越多壓實(shí)深度越大。該項(xiàng)作業(yè)可在一定程度上對(duì)沖擊破碎后的板塊進(jìn)行壓實(shí)與穩(wěn)固，混凝土塊原來的強(qiáng)度可在這一過程中得到保持，同時(shí)還促使塊狀料嵌鎖型基層結(jié)構(gòu)的形成。為在真正意義上實(shí)現(xiàn)原路面板反射裂縫的緩解與減少，必須在實(shí)際施工中結(jié)合實(shí)際情況實(shí)現(xiàn)對(duì)上述因素的有效運(yùn)用。

二、沖擊壓實(shí)技術(shù)在修復(fù)混凝土路面中的應(yīng)用

采用沖擊壓實(shí)技術(shù)修復(fù)混凝土路面的質(zhì)量目標(biāo)是：破碎并穩(wěn)固混凝土面板，并使其碎板塊緊密嵌鎖，與壓實(shí)后的原路面基層，形成穩(wěn)固厚實(shí)的底基層，有效減少和緩解反射裂縫。采用什么樣的質(zhì)量控制方法才能達(dá)到這一目標(biāo)，參照藍(lán)派公司多年來的試驗(yàn)和應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，并結(jié)合國(guó)內(nèi)幾條路的應(yīng)用實(shí)踐證明采用路面沉降量、沖擊遍數(shù)和板塊破碎狀況，作為沖擊壓實(shí)的質(zhì)量控制指標(biāo)是合理的。南非藍(lán)派15t5-15kJ五邊形沖擊壓實(shí)機(jī)能實(shí)現(xiàn)任何人或其它機(jī)械破碎所不能達(dá)到的破碎穩(wěn)固效果。破碎狀況，是直接反映面板是否被“破碎”并“穩(wěn)固”。關(guān)于混凝土板的破碎程度，在《水泥混凝土路面修補(bǔ)技術(shù)》中說明為：“水泥混凝土路面的破碎結(jié)果應(yīng)為邊長(zhǎng)46㎝～60㎝大小的塊，偶爾有一些75㎝左右的塊也可。同時(shí)，大于60㎝的塊不超過70%”。在實(shí)際施工過程中，可予參照，但又不能過于局限于上述量化值，關(guān)鍵是看破碎是否“穩(wěn)固”。在國(guó)內(nèi)的應(yīng)用實(shí)踐中可看出，沖壓1遍后即出現(xiàn)數(shù)條裂縫，隨著遍數(shù)的增加，縱向裂縫增大增加，橫向裂縫開始出現(xiàn)并趨于明顯，5遍以后面板已破碎，裂紋成網(wǎng)狀，并分布于整幅路面。部分板塊被完全破碎，碎板塊尺寸在30㎝～40㎝之間，最大板塊60㎝左右；沖壓至15遍或20遍，網(wǎng)狀裂縫更為明顯，碎塊尺寸更為減小，一般在20㎝～30㎝左右，且碎塊處于極佳的嵌鎖穩(wěn)固狀態(tài)，經(jīng)試驗(yàn)，用人工或簡(jiǎn)單機(jī)具難以將碎塊撬起。

進(jìn)行沖擊破碎施工前，首先要調(diào)查清楚施工路段上的涵洞、通道、橋臺(tái)的位置，用石灰標(biāo)明壓實(shí)范圍和控制點(diǎn)，檢測(cè)人員做好一切準(zhǔn)備工作。壓實(shí)機(jī)行駛時(shí)速度一般為9km/h～12km/h，轉(zhuǎn)彎半徑為8m，沖壓遍數(shù)根據(jù)沉降量和混凝土塊的破碎狀況來確定。即行車道和超車道一般最少?zèng)_壓為20遍左右，然后根據(jù)具體實(shí)際情況再酌情增減。由于混凝土面板在水平方向所受的約束力越小，沖擊破碎的效果越好。因此，施工作業(yè)時(shí)，沖擊順序應(yīng)從路面的邊板開始，即從路肩—行車道—超車道依次進(jìn)行。沖壓完成后應(yīng)檢測(cè)沉降量的變化，以及舊路面的回彈彎沉和原基層的壓實(shí)度，以保證達(dá)到路面設(shè)計(jì)規(guī)范的相應(yīng)要求。

沖壓施工中應(yīng)注意如下事項(xiàng)：橋涵構(gòu)造物的避讓：沖壓邊界距橋頭和通道邊不少于5m；沖壓邊界距管涵中線或板涵邊線不少于2m，管涵上方土層厚度不小于2m，板涵上方土層厚度不小于3m；視房屋的不同結(jié)構(gòu)確定安全距離，避免造成損失。避讓方法。首先要準(zhǔn)確調(diào)查所有橋涵構(gòu)造物，明顯標(biāo)出安全距離線，施工中，沖壓至安全線時(shí)，可將沖壓輪升起，低速空駛過安全范圍內(nèi)，再行沖壓施工。由于沖壓破碎后，路面產(chǎn)生大量的裂縫，喪失抵抗雨水滲透侵蝕的能力，回造成板下基層和土基含水量增大，且不易散發(fā)，影響沖壓效果。

三、成本效益分析

藍(lán)派沖擊壓實(shí)機(jī)自行速度每小時(shí)9km～12km，沖壓寬度2m。按施工作業(yè)時(shí)平均速度10km/h，沖壓20遍計(jì)，沖壓1km12m寬的混凝土路面，僅需12h，施工速度明顯快于人工和小型破碎機(jī)作業(yè)。

按沖擊壓實(shí)20遍，一遍0.5元/㎡計(jì)，1㎡僅需10元。按公路養(yǎng)護(hù)工程預(yù)算定額，人工破碎定額為21.12元/㎡，破碎機(jī)定額為13.18元/㎡，且僅為破碎混凝土板的一道工序，如包括破碎半的壓實(shí)和利用作為底基層結(jié)構(gòu)，兩種技術(shù)的效價(jià)比更為明顯。

老路面施工，免不了影響交通。由于沖壓施工速度快，時(shí)間短，并且沖壓后的路面十分平整，完工后即可開放交通，對(duì)交通的影響大為減少。比較其它破碎施工方法，其優(yōu)點(diǎn)是顯而易見的。

采用沖擊壓實(shí)這種新技術(shù)后，一改往日傳統(tǒng)的小型機(jī)械或人工破碎混凝土板方法的功效低、勞動(dòng)強(qiáng)度大、成本高、工期長(zhǎng)、影響交通和污染環(huán)境等缺點(diǎn)，不僅大大加快了施工速度，提高了工作效率，而且由于舊的混凝土路面板和基層全部被利用，作為一層強(qiáng)度高、剛度大的路面基層，從而大大降低了工程成本。

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