水泥路面改建中共振碎石化技術(shù)應(yīng)用

田楠楠

摘 要： 路面是公路工程的重要組成部分，其施工質(zhì)量直接影響著行車舒適度和使用年限，針對(duì)運(yùn)營(yíng)中出現(xiàn)的路面破碎、裂縫等問題，必須及時(shí)修復(fù)。與傳統(tǒng)的修復(fù)方式相比，共振碎石化技術(shù)具有施工操作簡(jiǎn)便、成本低等特點(diǎn)，且路面修復(fù)效果良好。本文在充分了解共振碎石化作用原理的基礎(chǔ)上，結(jié)合具體案例，對(duì)水泥路面改建中共振碎石化技術(shù)要點(diǎn)進(jìn)行了分析與探究。

關(guān)鍵詞： 共振碎石化;作用原理;水泥路面

一、共振碎石化作用原理

舊水泥混凝土路面如具有完整板塊，但結(jié)構(gòu)性能較差時(shí)，可選用共振碎石化技術(shù)破除施工，共振碎石化機(jī)械能夠形成高頻低幅振動(dòng)能量，該能量向水泥混凝土板傳遞，且由水泥混凝土板吸收，將傳感器安裝到共振碎石機(jī)械，可利用機(jī)載電腦對(duì)碎石化錘頭的振動(dòng)頻率自行調(diào)節(jié)，保證錘頭和水泥混凝土板之間出現(xiàn)共振，加快舊路水泥混凝土板破裂速度。

舊水泥混凝土結(jié)構(gòu)層破碎后，可用于新路面結(jié)構(gòu)層的基層，其力學(xué)性能與柔性基層基本一致，而相比普通高品質(zhì)密級(jí)配碎石，其抗變形能力更強(qiáng)。通過共振破碎施工，將大大降低板塊表層粒徑，而下層具有較大粒徑時(shí)，兩者具有良好嵌鎖功能。如碎石化表面層50mm具有較小顆粒，且具有良好透水性，對(duì)橫向排除路面滲水極為有利，并能夠很好地消除反射裂縫。而在碎石化環(huán)節(jié)因下部位置具有較大顆粒，則其體積不易產(chǎn)生膨脹變形問題，這對(duì)路基承載力提升極為有利，并能避免向下層滲水。

二、工程概況

某公路工程是交通運(yùn)輸?shù)闹鞲傻?，在原有的路面結(jié)構(gòu)中，水泥混凝土面層的厚度為25cm，底部為穩(wěn)定碎石基層，厚度是15cm，由于該工程投入運(yùn)營(yíng)的時(shí)間相對(duì)來說比較長(zhǎng)，再加上重型車輛的碾壓作用，使得了路面出現(xiàn)了裂縫、錯(cuò)臺(tái)等一系列的病害，通過技術(shù)人員對(duì)現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)條件的勘測(cè)，需要采用共振碎石化施工的路段長(zhǎng)度為53.938km，在單幅路面中破碎的長(zhǎng)度超過1km的路段，需要在破碎處檢查碎石的粒徑是否滿足施工的要求。在不同路段施工時(shí)需要檢測(cè)其下臥層的強(qiáng)度，對(duì)于不同強(qiáng)度的路段機(jī)械設(shè)備所設(shè)定的參數(shù)也有所差異。以施工合同中確定的工期為依據(jù)，進(jìn)行組織和部署，保證道路施工的質(zhì)量能夠滿足車輛通行的需求。

三、水泥路面改建中共振碎石化技術(shù)要點(diǎn)

1、施工準(zhǔn)備

（1）施工設(shè)備準(zhǔn)備

在共振碎石化技術(shù)的施工過程中需要用到的機(jī)械設(shè)備主要是共振破碎機(jī)，施工單位應(yīng)充分了解路段的實(shí)際情況以及破碎要求，確定所需設(shè)備的規(guī)格，在機(jī)械設(shè)備進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)之后由專門的操作人員對(duì)機(jī)械設(shè)備的性能和參數(shù)進(jìn)行調(diào)試，避免在正式的施工過程中出現(xiàn)機(jī)械故障，影響正常的施工進(jìn)度。

（2）施工現(xiàn)場(chǎng)處理

共振碎石化施工前，需要先對(duì)原有路面的狀況進(jìn)行調(diào)查，充分掌握路段沿線的構(gòu)造物、地下管線等，了解在施工過程中存在的限制因素。并勘測(cè)現(xiàn)場(chǎng)的地質(zhì)條件，如果存在沉陷或者強(qiáng)度不足的問題，需要對(duì)軟弱地基進(jìn)行換填施工，所選用的材料應(yīng)保證透水性能良好，換填施工完成后保證回彈模量與設(shè)計(jì)方案要求保持一致。為了避免在后期施工的過程中出現(xiàn)積水的現(xiàn)象，不僅影響施工的質(zhì)量，也在一定程度上延緩了工期，因此需要根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況建立起完善的排水系統(tǒng)，盡量利用原有的水利工程和河流。對(duì)于施工路段與其他路段相接的部位，需要設(shè)置應(yīng)力釋放渠，防止施工操作對(duì)相接路段的穩(wěn)定性造成影響。如果在安全距離范圍之內(nèi)存在構(gòu)造物，應(yīng)將隔震溝設(shè)置在指定的位置，其深度應(yīng)大于0.8m，對(duì)構(gòu)造物進(jìn)行有效的保護(hù)。

2、試驗(yàn)段施工

一般情況下試驗(yàn)段施工的長(zhǎng)度應(yīng)控制在100m左右，在專業(yè)人員的指導(dǎo)下進(jìn)行路面的共振破碎施工，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)在施工中存在的問題，并對(duì)問題出現(xiàn)的原因進(jìn)行深入分析，提出相應(yīng)的解決措施，避免在正式的施工過程中出現(xiàn)此類問題。在試驗(yàn)段施工完成之后還需要檢測(cè)路面的彎沉值和回彈模量，確定符合工程施工的參數(shù)，并根據(jù)的實(shí)際情況適當(dāng)?shù)恼{(diào)整施工參數(shù)，保證路面施工的質(zhì)量。

3、共振碎石施工

共振碎石施工時(shí)，需要在施工路段進(jìn)行交通管制，為了避免在施工中出現(xiàn)揚(yáng)塵污染，應(yīng)在施工路段噴灑一定的水分。根據(jù)試驗(yàn)路段施工得出參數(shù)采用共振破碎機(jī)對(duì)原有路面破碎，破碎的順序一般是由兩側(cè)至中間，在相鄰兩幅車道之間應(yīng)存在搭接部位，其搭接的寬度應(yīng)大于15cm，在路面的邊緣地帶可能會(huì)存在機(jī)械設(shè)備施工不到位的部分，此時(shí)可適當(dāng)?shù)恼{(diào)整設(shè)備與路面的傾斜角度，來實(shí)現(xiàn)邊緣地帶的破碎。在共振碎石施工時(shí)，應(yīng)檢查顆粒的均勻性，若存在破碎質(zhì)量無法滿足施工要求的情況，則需要及時(shí)調(diào)整施工參數(shù)。同時(shí)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)施工路段構(gòu)造物的情況如果發(fā)現(xiàn)開裂或者不穩(wěn)定的現(xiàn)象，應(yīng)立刻停止施工，根據(jù)實(shí)際取得情況進(jìn)行防護(hù)后才能繼續(xù)施工。

4、碎石層壓實(shí)

在進(jìn)行碾壓施工之前，應(yīng)先對(duì)碎石層裂縫處的填料進(jìn)行清理，并篩選出碎石粒徑大于5cm的石塊，如果在碎石層面上存在大于5cm的坑洞，需要及時(shí)進(jìn)行填平工作，保證碎石層的平整度。根據(jù)施工方案中設(shè)計(jì)的碾壓組合方式進(jìn)行碾壓施工，一般由低處至高處開展作業(yè)，在碾壓完成后路面應(yīng)保證不存在松散的現(xiàn)象。若在碾壓的過程中出現(xiàn)凹陷深度較大的路段，需要分析該路段的具體情況，并采取相應(yīng)的處理措施。在保證碎石層碾壓施工的質(zhì)量滿足施工要求后，在表層灑布一定量的乳化瀝青，其用量控制在1—2L/㎡之間。

5、碎石化頂部撒布透層瀝青

舊水泥路面表面碎石化后為松散層，為此應(yīng)將透層乳化瀝青與一定量的石屑撒布到其表面，必須對(duì)石屑用量進(jìn)行有效控制，如每立方米使用石屑0.8千克。

6、養(yǎng)生

養(yǎng)生質(zhì)量是否良好將直接影響到材料的穩(wěn)定性與強(qiáng)度，基于此，必須在碾壓施工結(jié)束后，應(yīng)進(jìn)行灑水作業(yè)，確保養(yǎng)生時(shí)間在7天以上，整個(gè)期間應(yīng)始終處于濕潤(rùn)狀態(tài)，封閉交通，避免車輛通行對(duì)路面造成嚴(yán)重危害。

7、技術(shù)指標(biāo)檢測(cè)

對(duì)水泥混凝土路面進(jìn)行共振碎石化之后，可以運(yùn)用外觀識(shí)別與實(shí)地檢測(cè)相互結(jié)合之方法，選擇最具代表性的路段進(jìn)行挖坑穴抽樣檢驗(yàn)與檢測(cè)，一般每隔250m處距離路邊2.5m的位置處開挖1m2大小的坑穴，深度為路面基層的頂面，并分析共振破裂的效果。識(shí)別板塊里是否產(chǎn)生了斜向受力與嵌緊結(jié)構(gòu)，判斷與分析評(píng)價(jià)共振碎裂技術(shù)作用，擴(kuò)展到板塊的哪一位置上完成了能量之傳遞，并對(duì)板塊周圍的結(jié)構(gòu)物與基層是否可能產(chǎn)生損壞進(jìn)行檢測(cè)。與此同時(shí)，要定點(diǎn)檢測(cè)沉降量與回彈彎沉值、破碎狀況及縱橫坡度等。事實(shí)表明，共振破碎所造成舊水泥混凝土路面的縱、橫坡度發(fā)生變化相對(duì)較小，而且沉降量與側(cè)向位移比較小，回彈彎沉值所測(cè)定的舊水泥混凝土路面要比回彈彎沉值更小，共振碎石化碾壓之后回彈彎的沉值更大，能夠符合設(shè)計(jì)的要求。

四、結(jié)束語

綜上所述，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速提升，公路建設(shè)取得了突飛猛進(jìn)的發(fā)展。為滿足交通量及社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求，必須做好路面改造工程施工作業(yè)。共振機(jī)械碎石化施工作為路面改造工程建設(shè)的重要施工方式，將其廣泛應(yīng)用于公路建設(shè)當(dāng)中，可大大提升工程施工質(zhì)量，有效解決路面病害問題。為此，施工單位必須重視重視碎石化改造技術(shù)，全面提升施工技術(shù)水平，規(guī)范施工工藝，只有這樣才能促進(jìn)公路工程事業(yè)持續(xù)、健康發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]黃琴龍，楊壯，余路.高速公路舊水泥混凝土路面共振碎石化技術(shù)的應(yīng)用與效果評(píng)價(jià)[J].交通科技，2017年01期.

[2]楊勇.碎石化施工技術(shù)在水泥混凝土路面大修工程中的應(yīng)用[J].科技經(jīng)濟(jì)市場(chǎng)，2016年10期.

[3]鐘蔚，廖剛鋒.碎石化技術(shù)在公路路面工程施工中的應(yīng)用分析[J].珠江水運(yùn)，2015年24期.

[4]唐娛瑛，常昇宏.采用共振碎石化技術(shù)施工的公路設(shè)計(jì)方法[J].公路交通科技（應(yīng)用技術(shù)版），2015年07期.

[5]王顯平.? 農(nóng)村公路舊水泥砼路面碎石化改造加鋪層應(yīng)用技術(shù)研究[D]. 山東大學(xué) 2013.