公路水泥混凝土路面共振破碎施工技術(shù)分析

靳朝煒

（中建路橋集團(tuán)有限公司，河北石家莊 050001）

0 引言

我國(guó)早期修建的公路中，水泥混凝土路面的占比較大，隨著交通流量的不斷增大，重載車輛日益增多，使得水泥混凝土路面出現(xiàn)各種病害問題，影響行車舒適性和安全性。為解決這一問題，可以采用共振破碎技術(shù)對(duì)水泥混凝土路面進(jìn)行改造。本文對(duì)公路水泥混凝土路面共振破碎施工技術(shù)展開分析探討。

1 工程概況

某公路工程全長(zhǎng)68.48km，路基寬度為26.5m，行車時(shí)速為80km/h。該公路于2005年3月開工，2006年9月末建成投用，路面采用的是水泥混凝土，底基層和基層均為水穩(wěn)砂礫，厚度分別為15cm和17cm，瀝青封層，面層為強(qiáng)度等級(jí)C40的混凝土，在接縫處設(shè)有傳力桿。該公路的水泥混凝土路面出現(xiàn)不同程度損壞，已經(jīng)嚴(yán)重影響行車安全性。經(jīng)研究決定采用共振預(yù)裂碎石化加鋪方案，對(duì)該公路大修改造。

2 公路水泥混凝土路面共振破碎施工技術(shù)

2.1 制定共振破碎方案

編制方案的過(guò)程中，要充分考慮以下問題：

（1）依據(jù)當(dāng)前路面的特點(diǎn)，結(jié)合交通流量，考慮自然環(huán)境因素，針對(duì)破損程度不同的路段，制定適宜的改造方案，確保方案的適用性，提高路面改造水平。

（2）本著節(jié)約的原則，對(duì)原路面的水泥混凝土板加以利用，減少固體廢棄物的產(chǎn)生，降低大規(guī)模改造對(duì)周邊環(huán)境的影響程度。采用技術(shù)成熟的改造方案，確保結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，層次越少越好，施工工序少、質(zhì)量有保障、工期短，滿足交通和氣候條件[1]。

（3）掌握路面的實(shí)際情況，結(jié)合原路面的技術(shù)狀況，按照病害的嚴(yán)重程度，提出改造方案，并選取工藝成熟的加鋪方案，減少后期的養(yǎng)護(hù)維修成本，在延長(zhǎng)路面使用壽命的基礎(chǔ)上，節(jié)約成本。

2.2 原路面處理

在共振破碎正式施工前，要做好相應(yīng)的準(zhǔn)備工作，主要是處理原路面，為加鋪提供條件。

（1）使用銑刨機(jī)處理原路面，清除掉瀝青混合料，防止對(duì)后續(xù)的破碎效果造成不利影響。瀝青補(bǔ)塊用風(fēng)鎬移除，然后以水泥混凝土填補(bǔ)，在后續(xù)的施工中一并進(jìn)行碎石化處理。原路面破碎后，直至下面層混合料攤鋪前，必須使路基保持干燥、整潔。降雨時(shí)，將破碎的路面遮蓋好，做好臨時(shí)排水，避免水體滲入結(jié)構(gòu)層[2]。

（2）重點(diǎn)處理橋梁連接段的路面。破碎施工前，在橋、路連接位置處做好標(biāo)記，挖設(shè)減振溝作為隔振措施，破碎至橋頭搭板后端。對(duì)原路面地下構(gòu)造物的位置準(zhǔn)確標(biāo)記，確認(rèn)破碎對(duì)構(gòu)造物的影響。實(shí)踐表明，破碎不會(huì)對(duì)填土高度超過(guò)1.0m的構(gòu)造物產(chǎn)生影響，但會(huì)影響填土高度在1.0m以內(nèi)的構(gòu)造物，對(duì)此可采取相應(yīng)的預(yù)防措施[3]。

（3）將原路面需要保留的部位，通過(guò)切割鋸縫的方式隔離開，將用于傳遞荷載的傳力桿切斷，避免共振破碎時(shí)產(chǎn)生的振動(dòng)力影響周邊建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。清除路面上的污染物，以免對(duì)乳化瀝青的滲入造成影響。

（4）選取試振區(qū)，通過(guò)試振來(lái)調(diào)整共振設(shè)備的參數(shù)，以滿足破碎作業(yè)要求。因不同路段的破碎方案存在差異，所以共振破碎時(shí)所需的激振力均不相同，在試振的基礎(chǔ)上保證參數(shù)正確，從而確保破碎效果。

（5）將路段內(nèi)的軟弱基層全部挖除，并用無(wú)機(jī)結(jié)合料回填后碾壓密實(shí)，達(dá)到壓實(shí)度要求。隨后加鋪與原路面性能指標(biāo)相同的水泥混凝土板，共振施工時(shí)，一并破碎。

2.3 施作排水系統(tǒng)

在原路面共振破碎施工中，排水系統(tǒng)具有非常重要的作用，具體的施作方法及要點(diǎn)如下：

2.3.1 排水

為避免路面結(jié)構(gòu)性能受到水的破壞，要做好排水措施。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)結(jié)果可知，原路面的斷板率約為11.5%，脫空比例為19.85%，接縫部位傳遞荷載的能力比較差，部分路段存在嚴(yán)重的唧漿現(xiàn)象，加之施工恰逢雨季，對(duì)共振破碎施工造成不利影響[4]。為有效解決這一問題，決定在原路面混凝土板的邊緣位置處增設(shè)排水管和滲溝，以此來(lái)加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的排水能力。

2.3.2 防水

水損壞是瀝青路面比較常見的病害問題之一，為有效解決這一問題，要做好路面排水層設(shè)置。本工程采用的是共振破碎加鋪的施工方案，可在共振破碎完畢后，灑布乳化瀝青，并在其上施工熱瀝青封層，以此達(dá)到防止雨水下滲的作用[5]。

2.4 共振破碎施工要點(diǎn)

2.4.1 破碎作業(yè)

由專人操作共振破碎設(shè)備對(duì)原路面的水泥混凝土板進(jìn)行破碎處理，為確保操作安全，現(xiàn)場(chǎng)要有2～3人協(xié)助，共振破碎施工要點(diǎn)如下：

（1）水泥混凝土破碎時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量的灰塵。在破碎前，用灑水車在現(xiàn)場(chǎng)噴灑適量的清水，以此來(lái)達(dá)到抑制揚(yáng)塵的作用。灑水與共振破碎的時(shí)間間隔以30min左右為宜。

（2）按照從硬路肩邊緣向道路中心的順序?qū)υ访婀舱衿扑?，若是相鄰車道沿縱縫切割，則可從道路中心向兩邊破碎。每次共振破碎的寬度控制在20cm左右，相鄰的破碎區(qū)域要有重疊區(qū)，以2.0～5.0cm為宜。

（3）當(dāng)外側(cè)和內(nèi)側(cè)車道靠近中央分隔帶邊緣存在路緣石或其他設(shè)施時(shí)，會(huì)對(duì)共振碎石設(shè)備作業(yè)造成一定的阻礙，從而導(dǎo)致靠近車道邊緣處50cm左右的路面無(wú)法完成破碎，對(duì)此，可將共振破碎設(shè)備與車道邊緣形成30°角進(jìn)行破碎。在對(duì)一個(gè)車道共振破碎時(shí)，實(shí)際寬度要比車道寬出15～20cm左右[6]。

（4）在對(duì)含有鋼筋的水泥混凝土板共振破碎時(shí)，可從縱向?qū)Φ缆愤M(jìn)行切割，并對(duì)共振破碎設(shè)備的相關(guān)參數(shù)做適當(dāng)調(diào)整，比如增大激振力等，以此來(lái)達(dá)到預(yù)期中的破碎效果。共振破碎施工中，為避免影響周邊居民休息，選擇適宜的時(shí)間段作業(yè)。

（5）共振破碎路段中存在敏感構(gòu)造物時(shí)，在施工過(guò)程中，要安排專人實(shí)時(shí)觀察，一旦構(gòu)造物出現(xiàn)開裂或其他異常情況，必須立即停止作業(yè)，查明原因，并采取相應(yīng)措施解決處理后，方可恢復(fù)施工。

2.4.2 修整壓實(shí)

共振破碎設(shè)備施工后的路段，針對(duì)部分未達(dá)到規(guī)定要求粒徑的材料采用人工方式破碎。無(wú)法通過(guò)人工破碎，可移除后用密級(jí)配的粒料替換并壓實(shí)。通過(guò)壓實(shí)能夠使共振破碎后粒徑較大的碎塊進(jìn)一步破碎，從而使碎塊之間的空隙縮小，結(jié)構(gòu)強(qiáng)度將會(huì)得到顯著提升。采用光輪壓路機(jī)碾壓，以2～3遍為宜，以人工方式處理不平的部位[7]。

2.4.3 灑布乳化瀝青

共振破碎后及時(shí)灑布乳化瀝青透層，避免水體下滲。松散的破碎層在乳化瀝青的作用下形成整體，防水性能隨之提高。需要注意的是，乳化瀝青透層灑布后，容易引起碾壓時(shí)出現(xiàn)滑移，對(duì)此要控制好碾壓速度。

2.4.4 鋪設(shè)下面層

共振破碎且壓實(shí)后，便可加鋪瀝青混凝土，避免時(shí)間過(guò)長(zhǎng)導(dǎo)致破碎路面受到污染，影響瀝青混合料的攤鋪效果。瀝青混合料的攤鋪與碾壓嚴(yán)格按照《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》（JTGF40—2004）規(guī)范的規(guī)定要求執(zhí)行，確保壓實(shí)度達(dá)標(biāo)[8]。

3 結(jié)語(yǔ)

水泥混凝土路面共振破碎施工是一項(xiàng)較為復(fù)雜且系統(tǒng)的工作。為確保共振破碎達(dá)到預(yù)期效果，作業(yè)人員要掌握相關(guān)的技術(shù)要點(diǎn)，提高破碎質(zhì)量，為瀝青面層的鋪設(shè)提供有利條件。