高速公路舊水泥路面共振破碎施工技術(shù)研究

邱江濤+吳奕輝

摘 要： 共振碎石化技術(shù)具有廣闊的前景，它修補(bǔ)速度快、質(zhì)量高、擾民少，對(duì)于保證國(guó)家經(jīng)濟(jì)大動(dòng)脈的暢通具有重大的社會(huì)意義和經(jīng)濟(jì)效益，而且能夠?qū)崿F(xiàn)水泥路面混合舊料再利用，不廢棄任何舊混合料，節(jié)約資源，保護(hù)了生態(tài)環(huán)境。本文在充分了解共振破碎原理的基礎(chǔ)上，對(duì)高速公路舊水泥路面共振破碎施工流程及注意事項(xiàng)進(jìn)行了分析與探究。

關(guān)鍵詞： 高速公路；舊水泥路面；共振破碎

水泥混凝土路面在我國(guó)路面中占有相當(dāng)大的比例，其作為一種路面結(jié)構(gòu)形式具有不可替代的作用。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，不斷加重的荷載對(duì)路面的承載要求逐漸加大，多數(shù)路面承擔(dān)著重交通荷載，這使得我國(guó)早期修建的水泥路面出現(xiàn)了不同程度的錯(cuò)臺(tái)、坑槽、斷板、唧泥、剝落等病害，為了延長(zhǎng)水泥混凝土路面的使用壽命，舊水泥路面改造（維修）將是未來(lái)幾年道路行業(yè)需要急于解決的問(wèn)題。當(dāng)前，對(duì)于水泥路面進(jìn)行改造的常用方法是“白加黑”（white and black）技術(shù)。即在水泥路面上加鋪瀝青層，恢復(fù)路面的使用功能。但這樣的處理方法不能從根源上防止反射裂縫的產(chǎn)生。共振碎石化通過(guò)對(duì)原有路面進(jìn)行共振破碎，不僅解決了反射裂縫的問(wèn)題，而且具有噪音污染少、對(duì)路基沖擊小、對(duì)交通影響小、縮短工期的特點(diǎn)，完全符合高效節(jié)能環(huán)保理念。

一、共振破碎原理

水泥混凝土路面屬于非鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，路基等級(jí)較低，在交通量逐漸增加的情況下，水泥混凝土路面逐漸出現(xiàn)斷板、錯(cuò)板、裂縫、坑洞等問(wèn)題。如何對(duì)這些舊水泥混凝土路面進(jìn)行翻修已經(jīng)成為擺在施工單位面前的一個(gè)難題。現(xiàn)階段全國(guó)多個(gè)地區(qū)都進(jìn)行了不同程度地翻新改造工程，如瀝青加鋪層技術(shù)等，但水泥混凝土路面反射裂縫問(wèn)題仍對(duì)加鋪層使用年限與性能起著嚴(yán)重的影響。為有效處理水泥混凝土路面反射裂縫情況，共振破碎技術(shù)得到了廣泛地應(yīng)用與推廣。該技術(shù)地應(yīng)用可是板塊均勻分裂，有效提升水泥路面施工整體質(zhì)量，可達(dá)到良好地施工效果。共振式破碎設(shè)備通過(guò)振動(dòng)梁帶動(dòng)工作錘頭振動(dòng)，錘頭接觸路面。錘頭振動(dòng)頻率為44HZ，20毫米為振幅。利用錘頭振動(dòng)頻率調(diào)節(jié)，使其與水泥面板固有頻率相近，激發(fā)其共振，進(jìn)而達(dá)到擊碎水泥混凝土面板的作用。一般需將專用傳感器安裝到工作錘頭上，以此對(duì)路面振動(dòng)反饋有效感應(yīng)。通過(guò)計(jì)算機(jī)對(duì)振動(dòng)頻率進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)，尋找被擊物的頻率，并在錘頭下部分位置引起水泥面板共振，以此迅速降低混凝土內(nèi)部顆粒間的內(nèi)摩擦阻力，并達(dá)到崩潰的效果。

二、高速公路舊水泥路面共振破碎技術(shù)的施工流程

隨著公路工程建設(shè)規(guī)模的擴(kuò)展，交通運(yùn)輸量也逐漸上漲。在公路路面等級(jí)與質(zhì)量提升的同時(shí)，路面施工質(zhì)量也得到了人們的重視。共振破碎技術(shù)在公路工程水泥路面施工中的應(yīng)用，可有效提升工程建設(shè)的整體質(zhì)量，其施工流程如下：

1、路面破碎

公路工程水泥路面共振破碎技術(shù)應(yīng)用中，應(yīng)遵循由外向內(nèi)的順序進(jìn)行水泥路面破碎施工。2幅破碎面搭接寬度需控制在20厘米左右。施工過(guò)程中應(yīng)對(duì)機(jī)械行駛速度、頻率等進(jìn)行靈活調(diào)節(jié)，以此確保均勻破碎。由于錘頭無(wú)法水平移動(dòng)，不能破碎路面2側(cè)邊緣（50厘米到75厘米），為達(dá)到良好地破碎效果，應(yīng)保證共振機(jī)械和邊緣之間具有30度到50度夾角。

2、破碎壓實(shí)

選取鋼輪壓路機(jī)對(duì)破碎后的路面進(jìn)行振動(dòng)壓實(shí)，一般需進(jìn)行3到5遍，以此提升表面混凝土的密實(shí)度。施工過(guò)程中壓實(shí)速度可控制在每小時(shí)5千米以下，壓實(shí)的作用是進(jìn)一步破碎路面表層的扁平顆粒，并穩(wěn)固下層塊料，以此將一個(gè)平整表面提供給新鋪水泥混凝土面層。在路面綜合強(qiáng)度過(guò)高或過(guò)低的路段，必須有效控制壓實(shí)度，防止過(guò)度壓實(shí)、表面粒徑過(guò)小等情況的出現(xiàn)。

3、乳化瀝青透層

為確保表面松散粒料具有良好的結(jié)合力，可通過(guò)慢裂乳化瀝青進(jìn)行透層施工。可在每立方米2.5到3.0升之間進(jìn)行用量地有效控制。隨后將一層粒徑為3到5毫升的潔凈石屑撒布到乳化瀝青透層表面，以不黏輪為石屑用量標(biāo)準(zhǔn)。

4、表面整平

瀝青透層加鋪前，應(yīng)對(duì)路面共振破碎后表面凹陷位置進(jìn)行整平施工，以此確保施工路面的平整性。水泥路面平整前后，利用振動(dòng)梁與提漿滾在模板頂面施工，其平整度確定時(shí)，可根據(jù)斜向反復(fù)滑移進(jìn)行檢測(cè)，并利用人工找平的方式進(jìn)行施工，2.5毫米為其最大偏差，并確保間隙不出現(xiàn)于板面和直尺底面。

5、攤鋪與碾壓

共振破碎施工中如出現(xiàn)軟弱沉陷、基層松散，必須進(jìn)行換填施工。為確?；鶎雍拖鲁袑又g具有緊密性，必須進(jìn)行水泥漿撒布施工。每前進(jìn)5米單幅水泥用量為50千克左右。要求對(duì)松鋪系數(shù)進(jìn)行準(zhǔn)確計(jì)算，因此對(duì)攤鋪厚度進(jìn)行有效控制，并通過(guò)相應(yīng)措施對(duì)混合料攤鋪厚度、標(biāo)高等進(jìn)行有效控制。根據(jù)攤鋪寬度進(jìn)行壓路機(jī)數(shù)量的確定，一般選取2臺(tái)雙輪雙振壓路機(jī)、2臺(tái)輪胎壓路機(jī)、1臺(tái)鋼輪壓路機(jī)與靜作用壓路機(jī)進(jìn)行施工。為穩(wěn)定、提升鋪設(shè)層承載力可進(jìn)行初壓施工，一般將其碾壓速度控制在每小時(shí)3千米以下。為確保路面壓實(shí)度符合施工規(guī)定，可進(jìn)行復(fù)壓施工，通常碾壓速度控制在每小時(shí)4千米以下。終壓的作用為消除輪痕，確保路面平整性。其遍數(shù)為3次左右，速度需控制在每小時(shí)5千米以下。

三、高速公路舊水泥路面共振破碎注意事項(xiàng)

伴隨改革開(kāi)放的不斷深入，公路工程對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的推動(dòng)作用也得到了人們的廣泛關(guān)注。共振破碎技術(shù)作為公路工程水泥混凝土路面施工的重要技術(shù)之一，其施工技術(shù)水平的高低將直接影響到工程的整體質(zhì)量，為此，施工單位必須對(duì)共振破碎施工中的注意事項(xiàng)加以重視，只有這樣才能推動(dòng)交通工程的快速發(fā)展，才能為國(guó)民經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)提供可靠保障。

1、在地勢(shì)較低、路面積水多的地區(qū)不適應(yīng)進(jìn)行共振破碎施工。路基黏土含水量大火黏土內(nèi)混入泥沙，需進(jìn)行部分路段翻挖施工。共振破碎施工是將原有水泥混凝土路面共振破裂，不是粉碎，因此必須有效控制施工壓實(shí)度，表面壓平、壓穩(wěn)后即可停止施工。施工中可選取鋼輪振動(dòng)壓路機(jī)（10噸）進(jìn)行施工，以此對(duì)破碎混凝土模量有效提升，隨后在表面利用水罐車進(jìn)行灑水施工。

2、一般在干燥環(huán)境中實(shí)施共振破碎施工，以便保存混凝土破碎施工中出現(xiàn)的細(xì)小顆粒，以此與粗顆粒成為一個(gè)整體，并對(duì)水泥路面強(qiáng)度進(jìn)行全面提升。與此同時(shí)，干燥環(huán)境還可防止土基軟弱與瀝青混凝土面層出現(xiàn)水損害等情況。為確保排水通暢性可進(jìn)行邊緣排水系統(tǒng)設(shè)置，也就是將橫向排水管設(shè)置在相隔100到300米范圍內(nèi)或設(shè)置在較低位置，進(jìn)而將道路內(nèi)的水順利排出，并將多孔塑料管鋪設(shè)到溝底位置。

四、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，共振碎石化技術(shù)是對(duì)舊水泥混凝土路面改造的一種新技術(shù)，通過(guò)共振碎石化施工，不僅解決了舊路面改造的質(zhì)量問(wèn)題，還大大縮短了工期，節(jié)約了大量路基材料，大幅降低了工程造價(jià)，同時(shí)一舉解決了碎塊垃圾的處理，具有減輕白色污染等優(yōu)點(diǎn)，是舊水泥混凝土路面翻修改造的理想方法。隨著我國(guó)舊水泥混凝土路面改造工程規(guī)模的不斷擴(kuò)大，這一先進(jìn)適用的共振碎石化技術(shù)將會(huì)得到更多的推廣應(yīng)用，也必將帶來(lái)更好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益?！?/p>

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