試析共振破碎技術(shù)在舊水泥混凝土路面改造中應(yīng)用

駱傳軍 張小平

摘 要：公路工程項(xiàng)目在施工建設(shè)中受當(dāng)?shù)刈匀坏乩項(xiàng)l件的限制以及經(jīng)濟(jì)水平的影響，公路路面建設(shè)應(yīng)用的材料也不同，早期我國(guó)建設(shè)的省級(jí)干線公路路面多是水泥路面，水泥路面的造價(jià)較低，但是使用壽命和道路質(zhì)量方面確實(shí)難以保證的。本文在此基礎(chǔ)上，主要針對(duì)共振破碎技術(shù)應(yīng)用的特點(diǎn)和方法，對(duì)共振破碎技術(shù)在舊水泥混凝土路面改造中的應(yīng)用作用等進(jìn)行研究與分析。

關(guān)鍵詞：舊水泥混凝土路面 共振破碎 路面改造 沉降 交通負(fù)荷

上世紀(jì)七十年代是我國(guó)改革開放的初始時(shí)期，國(guó)家在大力發(fā)展社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)時(shí)也認(rèn)識(shí)到道路建設(shè)的重要性，但是道路建設(shè)包括省級(jí)公路修建的過(guò)程中，由于資金預(yù)算和施工技術(shù)等方面的限制，多是采用水泥路面。水泥路面雖然造價(jià)低，但是交通負(fù)荷承受能力較低，因而道路在經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的使用后，路面出現(xiàn)各種質(zhì)量問(wèn)題，包括錯(cuò)板、剝落、裂縫、斷板和坑洞等，這些均是重交通負(fù)荷沖擊導(dǎo)致的。關(guān)于共振破碎技術(shù)在舊水泥混凝土路面改造中應(yīng)用方法和作用特點(diǎn)等均需要根據(jù)工程實(shí)踐情況展開綜合化的研究與探討。

1.共振破碎技術(shù)在舊水泥混凝土路面改造中的應(yīng)用特點(diǎn)

（1）尺寸以及排列更加合理

舊水泥混凝土路面在具體的改造施工中，使用共振破碎技術(shù)能夠保證路面破碎的尺寸更加合理，使破碎的路面部分能夠規(guī)范排列。應(yīng)用共振破碎技術(shù)時(shí)，使用的路面板和工作錘頭可以在局部范圍內(nèi)產(chǎn)生振動(dòng)，這種共振效用可以破碎舊水泥混凝土路面的混凝土顆粒，并且破碎后的碎石塊尺寸也更加合理，水泥面板在統(tǒng)一的共振頻率下，分裂部分較為均勻。共振破碎技術(shù)在舊水泥混凝土路面改造中應(yīng)用，由電腦終端對(duì)振動(dòng)等數(shù)據(jù)進(jìn)行控制，從而進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)對(duì)工作錘頭的振動(dòng)頻率和振動(dòng)力度方面的控制，獲得的路面破碎物尺寸也更加理想。共振破碎技術(shù)在舊水泥混凝土路面改造中應(yīng)用，水泥混凝土碎塊分布也比較規(guī)則，這是因?yàn)閿嗝嫔系乃閴K通常是上小下大，工作錘頭在振動(dòng)時(shí)向前快速移動(dòng)，作用力統(tǒng)一，和破碎物紋路能夠形成一定夾角，故而碎石塊排列規(guī)則，并且是互相嵌合、交錯(cuò)型的。

（2）可有效控制振動(dòng)深度

共振破碎技術(shù)在實(shí)際的應(yīng)用過(guò)程中，重點(diǎn)是對(duì)共振破碎機(jī)械進(jìn)行操控，這種機(jī)械是由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)對(duì)共振破碎的深度以及力度等重要參數(shù)方面進(jìn)行重點(diǎn)控制，同時(shí)，共振破碎的頻率也是可控的。共振破碎技術(shù)在舊水泥混凝土路面改造中應(yīng)用，根據(jù)路面的實(shí)際情況，適當(dāng)調(diào)節(jié)共振頻率和破碎深度，例如當(dāng)破碎的路面下鋪設(shè)重要設(shè)施如管線等，破碎深度要小，因?yàn)橐Ｗo(hù)市政設(shè)施安全。對(duì)于舊水泥路面需要改造翻修的部分，要保證路基質(zhì)量，這就要求在應(yīng)用共振破碎技術(shù)時(shí)，控制工作錘頭向前方保持一定的速度快速移動(dòng)，減小對(duì)水泥混凝土面板下面的道路路基沖擊力。共振破碎技術(shù)在舊水泥混凝土路面改造中應(yīng)用，通過(guò)控制振動(dòng)深度，調(diào)節(jié)工作錘頭的振動(dòng)頻率，對(duì)鋼筋固有頻率予以避開，使其能夠在鋼筋和水泥混凝土完全分離的狀態(tài)下，有效提升路面破碎效率。

（3）技術(shù)應(yīng)用范圍較廣

共振破碎技術(shù)在舊水泥混凝土路面改造中應(yīng)用，共振破碎機(jī)械的工作錘頭能夠和舊水泥混凝土路面板形成振動(dòng)傳遞，但是二者之間的這種振動(dòng)力較小，并且振動(dòng)傳遞的范圍也較小，對(duì)道路工程項(xiàng)目的一些構(gòu)件以及周邊其他的建筑物并不會(huì)產(chǎn)生影響，因此，像市政道路、機(jī)場(chǎng)、港口以及一些其他的對(duì)共振級(jí)別具有較高要求的工程可以廣泛采用這種共振破碎技術(shù)。共振破碎技術(shù)在舊水泥混凝土路面改造中應(yīng)用相較于一般的混凝土路面改造技術(shù)，總體優(yōu)勢(shì)突出，尤其是在市政道路水泥路面改造中，振動(dòng)特點(diǎn)為高頻率、低幅度，在多個(gè)路面改造項(xiàng)目中均可廣泛應(yīng)用，充分實(shí)現(xiàn)了有限資源的循環(huán)利用，改造成本也較低，并且對(duì)于交通壓力較大的城市或地區(qū)而言，共振破碎技術(shù)在舊水泥混凝土路面改造中應(yīng)用可以有效縮短工期，充分滿足施工要求較高以及具有特殊施工要求的路面改造。

2.共振破碎技術(shù)在舊水泥混凝土路面改造中應(yīng)用的幾點(diǎn)要求

（1）技術(shù)環(huán)境方面

以往修建的舊水泥混凝土路面開始逐漸達(dá)到使用壽命的上限，路面破損面積也在不斷遞增，無(wú)法再承受高級(jí)公路的交通重任，在這種情況下，需要對(duì)舊水泥混凝土路面進(jìn)行改造修建。舊水泥路面在改造施工的過(guò)程中，采用共振破碎技術(shù)對(duì)混凝土路面的上層部分進(jìn)行振動(dòng)和破碎，產(chǎn)生的破碎物總體顆粒粒徑較小，這種破碎標(biāo)準(zhǔn)是符合施工要求的，但是要達(dá)到這種破碎效果，要對(duì)技術(shù)環(huán)境方面的相應(yīng)指標(biāo)予以有效的控制。共振破碎技術(shù)在舊水泥混凝土路面改造中應(yīng)用，要求技術(shù)是在干燥環(huán)境下應(yīng)用，使破碎物整體性和強(qiáng)度提高。對(duì)于較軟或者是路基部位較為潮濕的粘質(zhì)土路段，盡量不使用共振破碎技術(shù)，因?yàn)榧夹g(shù)效果較差，對(duì)于積水的地面也不要使用共振技術(shù)，對(duì)于路面振動(dòng)破碎過(guò)程中的具有較大含沙量的土質(zhì)，可以挖掘出沙子之后再進(jìn)行破碎施工。

（2）碾壓施工方面

改造舊水泥混凝土路面要對(duì)原有路面進(jìn)行破碎，可以應(yīng)用共振破碎技術(shù)，提高路面破碎、改造的工程效率和施工質(zhì)量。共振破碎技術(shù)在舊水泥混凝土路面改造中應(yīng)用之后，舊水泥路面部分得到充分振動(dòng)破碎，在此之后，則需要碾壓水泥路面。在碾壓路面的過(guò)程中，使用噸位為10噸左右的鋼輪振動(dòng)壓路機(jī)，碾壓路面的次數(shù)不低于2次，同時(shí)，為了進(jìn)一步提高路面改造施工后的平整度，在碾壓路面的過(guò)程中還需要保證路面上層較為細(xì)小的破碎粒能夠充分進(jìn)入、融合到破碎板的縫隙中，但是碾壓時(shí)也要注意不能過(guò)度碾壓，否則較大的板塊在受到強(qiáng)壓后碎裂，容易降低和損害路面的剛性，影響道路使用質(zhì)量和使用壽命。鋼輪振動(dòng)對(duì)路面進(jìn)行兩次碾壓后，可以在路面上進(jìn)行灑水，灑水要均勻，這是為了保證舊路面的質(zhì)量強(qiáng)度。

（3）特殊路面部分

共振破碎技術(shù)是使用新型的路面破碎機(jī)械，由柴油發(fā)動(dòng)機(jī)提供動(dòng)力，封閉式液壓系統(tǒng)振動(dòng)和驅(qū)動(dòng)，機(jī)械動(dòng)力強(qiáng)勁、施工可靠，共振破碎機(jī)在舊水泥混凝土路面改造中的應(yīng)用，對(duì)振動(dòng)錘頭振動(dòng)頻率進(jìn)行調(diào)節(jié)，使其更加接近于水泥路面固有頻率，錘頭下的路面局部范圍內(nèi)受到共振刺激，路面顆粒之間由于內(nèi)摩擦力被迅速降低，故而發(fā)生崩潰、破碎。在改造舊水泥路面的過(guò)程中，也會(huì)遇到一些較為特殊的路面，如平交施工、綠化帶和豎井等，這些特殊的施工區(qū)域由于施工環(huán)境較為復(fù)雜，因此，要注意對(duì)共振破碎的強(qiáng)度控制。通常來(lái)說(shuō)，窨井附近的路面施工，需要在井蓋附近作上明顯的標(biāo)記，應(yīng)用共振破碎技術(shù)時(shí)則可以避開這塊區(qū)域，防止窨井受到振動(dòng)破壞；而對(duì)于隔離帶以及綠化帶附件的路面破碎，避免使用高壓沖擊錘等設(shè)備，否則隔離帶、綠化帶受到強(qiáng)烈沖擊后也容易被破壞。

總之，公路工程項(xiàng)目在施工建設(shè)的過(guò)程中，對(duì)于路面部分的施工要關(guān)注質(zhì)量，這是因?yàn)槁访媸枪方Y(jié)構(gòu)中的重要部分，也是容易產(chǎn)生質(zhì)量問(wèn)題的部分。為保證道路交通安全，要改造修建舊水泥混凝土路面，對(duì)此，可以采用共振破碎技術(shù)對(duì)路面進(jìn)行破碎。共振破碎技術(shù)改造舊水泥混凝土路面時(shí)，由于共振破碎機(jī)的錘頭上安裝了傳感器，可以專門對(duì)路面振動(dòng)反饋進(jìn)行及時(shí)的感應(yīng)，振動(dòng)頻率則是由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)自動(dòng)控制和調(diào)節(jié)，使得舊水泥混凝土路面的破損深度和被擊碎顆粒大小得以有效掌控。共振破碎技術(shù)在舊水泥混凝土路面改造中的應(yīng)用，具有效率高、路面損傷小、噪聲少等特點(diǎn)，總體技術(shù)優(yōu)勢(shì)較為突出，在道路工程項(xiàng)目施工建設(shè)中具有進(jìn)一步的推廣使用價(jià)值。

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