“白改黑”路面改造中共振破碎施工工藝探討

李現(xiàn)軍 曹玉紅

摘 要： 上世紀(jì)70年代起我國(guó)大量城市道路、省際干線公路都會(huì)選用水泥混凝土路面作為公路建設(shè)的路面類型。該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、坑洞等問題?！鞍赘暮凇甭访娓脑?，可有效解決水泥混凝土路面病害問題，特別是共振破碎技術(shù)的英語，可有效防治反射裂縫，提高路面施工質(zhì)量，因此在公路路面改造施工中得到了廣泛地應(yīng)用與推廣。為此，本文在充分了解共振破碎原理的基礎(chǔ)上，對(duì)“白改黑”路面改造中共振破碎施工工藝及注意事項(xiàng)進(jìn)行了探討。

關(guān)鍵詞： 白改黑；路面改造；共振破碎；施工工藝

水泥混凝土路面憑借其優(yōu)點(diǎn)和早期公路建設(shè)中造價(jià)低的優(yōu)勢(shì)，在我國(guó)被廣泛的使用。隨著水泥混凝土路面使用年限逐漸增長(zhǎng)，交通量的增大，尤其是超重車輛的增多，水泥砼路面已出現(xiàn)多種病害，嚴(yán)重影響了車輛的行駛，制約了其作為主干路的交通服務(wù)能力，亟需考慮采用適當(dāng)?shù)募夹g(shù)和施工方案對(duì)舊水泥混凝土路面進(jìn)行徹底的改造。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)在運(yùn)營(yíng)過程中出現(xiàn)的路面破碎、裂縫等問題需要及時(shí)進(jìn)行修復(fù)。共振破碎技術(shù)與傳統(tǒng)的修復(fù)方式相比，它具有施工操作簡(jiǎn)便、成本相對(duì)較低等優(yōu)點(diǎn)，對(duì)路面的修復(fù)效果良好。在具體施工過程中施工單位應(yīng)充分了解共振破碎施工原理和施工工藝，嚴(yán)格按照施工方案的要求，在施工過程中加強(qiáng)對(duì)于質(zhì)量的控制措施，盡量減少施工安全隱患，有效的提高公路工程的使用性能。

一、共振破碎原理

共振破碎是指共振式破碎設(shè)備通過振動(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、“白改黑”路面改造中共振破碎施工工藝

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、共振破碎機(jī)械施工

指派專人負(fù)責(zé)共振破碎機(jī)械操作施工，現(xiàn)場(chǎng)需留有2到3人輔助。在共振破碎施工時(shí)，應(yīng)控制好揚(yáng)塵，如在共振碎石化施工場(chǎng)地通過灑水車進(jìn)行施工，以此達(dá)到有效控塵的目的，在此期間，需合理安排灑水和碎石化之間的時(shí)間，一般兩者間隔時(shí)間可在半小時(shí)以內(nèi)加以控制。

共振破碎需嚴(yán)格遵循從路邊緣—路中間的順序進(jìn)行施工，因側(cè)向約束力并不存于路邊緣內(nèi)，將大大減輕破碎施工難度。順著縱縫相近兩車道可進(jìn)行切割施工，也可遵循從中部到兩側(cè)的順序進(jìn)行施工。要求在20cm左右控制各次碎石化寬度，3.5到3.75m為每個(gè)車道的寬度，通過以上數(shù)據(jù)計(jì)算得出，一個(gè)車道需共振碎石化18到12次，且相近兩個(gè)碎石化區(qū)必須存有相應(yīng)的重疊寬度，一般為2到5cm。如路緣石存于外側(cè)車道邊緣等位置，將嚴(yán)重影響施工進(jìn)度，且無法充分破碎路面，這種情況下，應(yīng)保證共振機(jī)械和車道邊緣縱向形成相應(yīng)夾角如30°到50°之間，隨后進(jìn)行破碎施工。

一個(gè)車道碎石化作業(yè)完成后，應(yīng)保證相比車道寬度，具體破碎施工寬度應(yīng)多出一些，如多出15cm以上。如破碎路面存有鋼筋水泥混凝土等，需縱向切割路面，且對(duì)碎石化機(jī)械參數(shù)進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，做好激振力、行駛速度等方面的全面控制。

4、人工破碎修整

共振破碎施工后需局部粒徑與設(shè)計(jì)要求不符，需及時(shí)通過人工施工法進(jìn)行路面破碎施工，且對(duì)該位置換填、壓實(shí)，選取的材料為級(jí)配碎石，保證其粒徑滿足施工規(guī)定。

5、破碎后壓實(shí)

路面壓實(shí)施工應(yīng)緊隨共振破碎施工后進(jìn)行，壓實(shí)的主要目的為進(jìn)一步破碎已完成破碎施工的大粒徑，最大限度降低碎塊與碎塊之間縫隙，提升結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，將一個(gè)平整表層提供給瀝青攤鋪施工。路面被破碎后，不得對(duì)其擾動(dòng)，保證其破碎原貌不改變，壓實(shí)施工可選取光輪壓路機(jī)，遍數(shù)為2到3遍，如局部存有凹凸現(xiàn)象，需及時(shí)通過人工方式進(jìn)行整平施工。

6、灑布乳化瀝青

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。

7、撒鋪石屑

透層油灑布施工后，在壓實(shí)路面前應(yīng)進(jìn)行石屑鋪灑，5到10mm之間為石屑厚度，16到19mm之間為粒徑范圍。通過撒鋪石屑，可對(duì)下層破碎層沉降問題進(jìn)行有效改善，且能夠?qū)⒎瓷淞芽p進(jìn)行消除。隨后即可再次碾壓路面，只有通過多次碾壓，才能保證路面具有良好平整性，要求本次壓實(shí)作業(yè)必須在每小時(shí)3到4km之間控制碾壓速度。

8、攤鋪瀝青路面下面層

完成上述施工工序后，需及時(shí)做好各項(xiàng)質(zhì)量檢測(cè)工作，待其施工質(zhì)量滿足施工設(shè)計(jì)要求后即可進(jìn)行下一階段施工。也就是做好加鋪?zhàn)鳂I(yè)，避免對(duì)破碎路面造成污染，壓實(shí)與加鋪施工間隔時(shí)間需控制在48h以內(nèi)。要求嚴(yán)格按照《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》進(jìn)行瀝青混凝土下面層攤鋪施工。

三、“白改黑”路面改造中共振破碎施工注意事項(xiàng)

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，如黏土內(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

綜上所述，伴隨改革開放的不斷深入，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“白改黑”路面改造施工的重要技術(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)共振破碎施工工藝加以重視，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?！?/p>

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