淺析舊水泥混凝土路面共振破碎技術(shù)

戴建文 盧秋占

摘 要： 在交通量不斷增加的情況下，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?，F(xiàn)階段全國(guó)各地開展了大量翻新改造施工，如瀝青加鋪層技術(shù)等，但水泥混凝土路面反射裂縫問題仍對(duì)加鋪層使用年限與性能影響較大。為有效控制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。

關(guān)鍵詞： 共振破碎技術(shù)；公路工程；水泥混凝土路面

一、工程案例

某公路工程總長(zhǎng)度為168.848km，28m為其路基寬度，自通車建成后，該公路段承擔(dān)著較大的交通流量，且車輛超載、超重現(xiàn)象較為嚴(yán)重。于原設(shè)計(jì)分析，在測(cè)算、預(yù)估交通量方面偏差較大，因施工時(shí)設(shè)計(jì)規(guī)范并不完善，嚴(yán)重影響了路面結(jié)構(gòu)的承載力與使用性能。為緩解交通壓力，對(duì)嚴(yán)重破損路面結(jié)構(gòu)進(jìn)行有效修復(fù)，必須進(jìn)行路面改造。本工程選取共振破碎施工方案，共振碎石技術(shù)不會(huì)對(duì)路基及路基下方設(shè)施造成嚴(yán)重影響。共振只對(duì)面層起作用，具有極小沖擊力，出現(xiàn)的裂縫將向邊界逐步擴(kuò)散，并不影響到基層。

二、共振碎石化技術(shù)原理

在碎石化前提下進(jìn)行共振碎石化技術(shù)施工，其目的是利用破碎機(jī)械打碎水泥面板，其與其他破碎機(jī)械又存在極大區(qū)別，也就是說共振破碎是利用共振的方法破碎水泥板，但其他破碎機(jī)械，則是利用沖擊壓實(shí)等方式進(jìn)行破碎。共振碎石化是指通過振動(dòng)梁由共振破碎機(jī)帶動(dòng)工作錘頭，錘頭可接觸路面，且將專用傳感器安設(shè)到工作錘頭上，以此對(duì)路面振動(dòng)反饋情況進(jìn)行自動(dòng)感應(yīng)，且向電腦傳送。電腦按照反饋信息進(jìn)行錘頭振動(dòng)頻率的自動(dòng)調(diào)節(jié)，保證其能夠接近水泥面板固有頻率，激發(fā)其共振，擊碎水泥混凝土面板。此類破碎首先不會(huì)對(duì)路基產(chǎn)生任何沖擊，且不會(huì)對(duì)路基下方設(shè)施造成嚴(yán)重影響。共振只對(duì)面層起作用，具有極小沖擊力，出現(xiàn)的裂縫將向邊界逐步擴(kuò)散，并不影響到基層；其次對(duì)附近建筑物不會(huì)產(chǎn)生震動(dòng)影響，設(shè)備無需利用較大物理外力進(jìn)行破碎，此時(shí)不會(huì)影響到附近建筑物，且不會(huì)造成擾民困擾；最后，通過電腦控制破碎塊尺寸及力度，具有均勻的破碎尺寸，這樣不僅能夠防止反射裂縫的產(chǎn)生，也可避免面層結(jié)構(gòu)失效等問題的出現(xiàn)。

三、舊水泥路面共振破碎施工流程

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、路面排水

為確保路面結(jié)構(gòu)具有良好使用性能，必須做好路面結(jié)構(gòu)防排水工作。因此，需將縱向滲溝、橫向排水管合理設(shè)置到舊水泥混凝土路面板邊緣位置，以此提高加鋪工程結(jié)構(gòu)排水性能，達(dá)到路面使用年限增加的目的。為確保施工進(jìn)度，需在碎石化施工前的2到4周內(nèi)設(shè)置好排水系統(tǒng)。

2、路面清理

路面在破碎前需做好清理工作，以此確保具有干凈的路面，隨后通過小型銑刨機(jī)銑刨路面，并將其表層瀝青清理干凈。

3、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。

4、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)度過高或過低的路段，必須有效控制壓實(shí)度，防止過度壓實(shí)、表面粒徑過小等情況的出現(xiàn)。

5、灑布乳化瀝青透層

通過灑布乳化瀝青透層不僅能夠強(qiáng)化各個(gè)結(jié)構(gòu)層之間的連接性，還能提高破碎后混凝土材料間顆粒的粘結(jié)能力，避免水滲入到下面層，增加松散破碎層的防水能力。于路面結(jié)構(gòu)而言，松散層作用較大，如松散層具有較小顆粒，可改善下層破碎層的沉降問題及進(jìn)行自我調(diào)節(jié)，具有應(yīng)力吸收功效。灑布乳化瀝青后，松散層將被黏結(jié)成一個(gè)整體，碾壓施工后，往往會(huì)出現(xiàn)滑移層現(xiàn)象，施工時(shí)必須重視該問題。壓實(shí)路面后，根據(jù)路面壓實(shí)實(shí)際情況，可進(jìn)行透層油灑布施工，尤其是降雨量較大的地區(qū)應(yīng)做好該施工工序。一般可選取專用設(shè)備進(jìn)行透層有灑布施工，用油量可控制在每平方米1.0到2.3L之間，每平方米乳化瀝青1.0到2.0L之間。要求灑布透層油必須均勻性、厚度統(tǒng)一，確保透層油向碎石層1cm深度位置下滲。隨后進(jìn)行AC-70熱瀝青封層鋪撒，要求每平方米在1.4到1.6Kg之間控制灑布量。

6、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。

7、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。

四、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，公路工程建設(shè)中水泥混凝土路面作為最重要的一種路面結(jié)構(gòu)形式，其具有不可替代的作用。伴隨我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度的進(jìn)一步提升，持續(xù)增加的荷載對(duì)路面承載要求也越來越大，這導(dǎo)致我國(guó)早期修筑的水泥路面呈現(xiàn)出多種病害，如錯(cuò)臺(tái)、坑槽、剝落等，為實(shí)現(xiàn)水泥混凝土路面使用壽命的延長(zhǎng)，必須對(duì)水泥路面加以改造。為此，在具體施工過程中，施工企業(yè)必須在全面了解共振破碎技術(shù)原理的基礎(chǔ)上，規(guī)范施工工藝，只有這樣才能全面提升工程建設(shè)質(zhì)量，才能實(shí)現(xiàn)公路工程事業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益。

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