共振碎石化技術(shù)在水泥混凝土路面破碎中的應(yīng)用

徐洲

（岳陽市107 國道養(yǎng)護(hù)中心新市養(yǎng)護(hù)所，湖南 岳陽 414413）

共振碎石化技術(shù)工藝簡單，施工過程中共振碎石設(shè)備在牽引車的帶動(dòng)下，可以循環(huán)沖擊路面，將混凝土路面板破碎成碎塊，達(dá)到破碎重生的效果。(共振設(shè)備結(jié)構(gòu)見圖1，共振碎石化原理見圖2)本文以實(shí)踐為依托，系統(tǒng)地論述了舊水泥路面改造項(xiàng)目中，共振碎石化施工工藝流程和施工要點(diǎn)。

圖1 共振結(jié)構(gòu)示意圖

圖2 共振碎石化原理圖

1 工程概況

岳陽汨羅市新市鎮(zhèn)G107 線大修工程，線路長3.348公里的路段，因質(zhì)量缺陷嚴(yán)重，不能維持正常的運(yùn)營，需將原有25cm 厚舊水泥路面實(shí)施就地破碎處理，采用共振碎石化技術(shù)進(jìn)行破碎再生。

2 路面破碎前的準(zhǔn)備工作

2.1 交通管制

碎石化作業(yè)前應(yīng)制定交通控制和分流方案，滿足交通和施工要求。實(shí)施破碎期間及實(shí)施后，控制碎石層通行，減少施工車輛不必要的來回交通。

2.2 清除路面表面的瀝青層和修補(bǔ)材料

路面碎石化作業(yè)前，應(yīng)將舊路上的瀝青面層和修補(bǔ)材料清理干凈。若水泥板中間坑深大于10cm，可用級(jí)配碎石回填。級(jí)配碎石回填區(qū)不進(jìn)行共振碎石化處理，C15貧混凝土充填段與其他段一起碎石化。

2.3 路面排水系統(tǒng)的檢查與修復(fù)

共振破碎作業(yè)前，應(yīng)對原水泥混凝土路面的路面排水、邊坡排水和中間排水系統(tǒng)進(jìn)行仔細(xì)檢查、疏通或修補(bǔ)。按設(shè)計(jì)要求在路基邊緣重新修建碎石盲溝排水系統(tǒng)。

超高段中央隔離帶中間排水溝應(yīng)按設(shè)計(jì)圖紙施工，保證排水暢通。

溝內(nèi)回填宜采用不含細(xì)料的透水碎石，回填與溝底之間應(yīng)鋪設(shè)無紡反濾織物。

2.4 設(shè)備準(zhǔn)備

2.4.1 共振破碎作業(yè)的主要設(shè)備是共振破碎機(jī)（發(fā)動(dòng)機(jī)功率>600HP；錘頭振動(dòng)頻率為40～60Hz；幅度為10～20mm）錘頭寬度20～30mm。

2.4.2 配備破碎要求的碾壓壓路機(jī)。噸位不小于20t，做好灑水、除塵、養(yǎng)護(hù)等工作。

2.4.3 應(yīng)配備相關(guān)檢測儀器，應(yīng)有彎沉檢測設(shè)備、室內(nèi)外試驗(yàn)設(shè)備等。

2.5 標(biāo)注安全距離

為保證施工順利進(jìn)行，正式開工前應(yīng)明確標(biāo)出縱橫安全距離。具體標(biāo)注距離分別見表1 和表2；共振碎石施工過程中，應(yīng)針對不同的結(jié)構(gòu)進(jìn)行處理，減少激振力，降低頻率，增加錘頭，加快結(jié)構(gòu)附近的行進(jìn)速度。遇到不能振動(dòng)的結(jié)構(gòu)，通過迂回跳躍的方式避開。

表1 共振碎石化施工豎直向安全距離

表2 共振碎石化施工水平向安全距離

3 共振碎石化施工

3.1 舊水泥混凝土路面共振碎石化施工工藝如圖3。

圖3 共振碎石化施工主要工藝流程

3.2 碎石化施工

3.2.1 碎石化施工應(yīng)先破碎兩側(cè)車道，再破碎中間行車道的順序進(jìn)行。

3.2.2 每個(gè)錘頭的破碎寬度約為0.2m，并嚴(yán)格控制交錯(cuò)破碎，避免漏振。

3.2.3 共振碎石化施工段，需預(yù)先標(biāo)定線敏感建筑物，施工時(shí)，跟蹤觀測，發(fā)現(xiàn)裂縫，立即停工，調(diào)查分析裂縫產(chǎn)生的原因并實(shí)施保護(hù)措施后方能再進(jìn)行施工作業(yè)。

3.2.4 整條舊水泥路面全寬、全斷面、全方向、同一深度的共振破碎作業(yè)，必須使用同一設(shè)備，不留死角。特殊工段可進(jìn)行輔助破碎。確保以后沒有反射裂縫。

3.2.5 碎石過程質(zhì)量監(jiān)控：為保證碎石后的承載力（回彈模量）達(dá)到設(shè)計(jì)要求，最好大于500MPa。根據(jù)試驗(yàn)斷面得到的參數(shù)，共振破碎時(shí)表層碎石層厚度應(yīng)為3～6cm。

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3.3 破碎層清理

清除原水泥板之間的瀝青填縫料。人工清除表面裂縫處的條狀填料。碎石面平整后，應(yīng)及時(shí)澆水碾壓。在此期間，必須澆水保濕。

3.4 碎石層的碾壓

破碎層應(yīng)分三個(gè)階段碾壓：初壓、再壓實(shí)和終壓實(shí)。直線和無超高的平曲線路段，應(yīng)從兩側(cè)路肩向道路中心碾壓；碾壓過程中的注意事項(xiàng)如下：

碎石層表面在碾壓前必須澆水至最佳含水量（約4-10%）。一般采用鋼輪振動(dòng)壓路機(jī)靜壓1 次，振壓（微振或中振）2-3 次，靜壓1-2 次（振動(dòng)壓路見圖4）。如果有膠輪碾，最后可以壓平趕光。碾壓速度不得超過6km/h，整個(gè)碾壓過程禁止強(qiáng)烈振動(dòng)。對于破碎層較薄的路段，是否采用振動(dòng)碾壓還要視試驗(yàn)情況而定。碾壓的目的主要是穩(wěn)定上層碎石，注意不要擾亂下層的原位互鎖層。

圖4 鋼輪振動(dòng)壓路機(jī)

振動(dòng)壓路機(jī)碾壓時(shí)，相鄰碾壓帶應(yīng)重疊碾壓寬度100～200mm，折返時(shí)應(yīng)先停止振動(dòng)；用輪胎壓路機(jī)碾壓時(shí)，相鄰碾壓帶應(yīng)與碾壓輪寬度的1 / 3 ～ 1 / 2 重疊。

對于路面邊沿、加寬、停車帶等大型機(jī)械難以碾壓的部位，采用小型振動(dòng)壓路機(jī)進(jìn)行補(bǔ)充碾壓。

開放交通期應(yīng)適度，車速在20km/h 以內(nèi)。通車后，只要表面符合一般原則，即不能有凹坑和凹槽。必要時(shí)可適當(dāng)填充石灰石細(xì)粒，提高早期強(qiáng)度。

3.5 共振碎石層的保護(hù)

共振破碎后噴水壓實(shí)后進(jìn)行初步彎沉試驗(yàn)，基本合格后，噴瀝青透層油保護(hù)路面。

透層油應(yīng)為滲透性好的液態(tài)瀝青、乳化瀝青或煤瀝青。噴涂后，應(yīng)通過挖掘確認(rèn)滲入破損層至少1cm。透層油用量應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。實(shí)際施工中的噴涂量應(yīng)以噴涂后無白露、無明顯地表面徑流為標(biāo)準(zhǔn)，見圖5。

圖5 透層油施工流程

3.6 碎石化施工注意事項(xiàng)

在鋪裝前，還應(yīng)考慮共振碎石化施工段與相鄰段的銜接情況。對于共振碎石化施工段與相鄰段交界處兩側(cè)1～4m 的過渡段，宜在施工段與相鄰段鋪設(shè)一層土工材料再進(jìn)行鋪裝，并充分注意過渡路段的攤鋪和碾壓。

透層油施工6 小時(shí)后即可正常通行。路面共振破碎化施工期間和瀝青層鋪裝前，一般要求禁止與施工無關(guān)的車輛通行。

共振碎石化施工后，如不能及時(shí)鋪裝瀝青面層，應(yīng)及時(shí)壓實(shí)，并噴瀝青透層油，充分防止雨水侵入。保證路邊排水系統(tǒng)能夠正常排水。遇雨天，只有在破碎層和原基層排水后（基層排水見示意圖見圖6），方可進(jìn)行后續(xù)的碾壓和攤鋪施工。

圖6 路基排水示意圖

瀝青攤鋪之前一天，應(yīng)按照設(shè)計(jì)要求做好同步碎石封層，修補(bǔ)好因開放交通破損的透層和松散的碎石。以確保在鋪油之前保證完整穩(wěn)固的基層表面。

4 施工安全、環(huán)?？刂拼胧?/h2>

4.1 成立安全管控小組，做好三級(jí)安全教育，根據(jù)各工序、各工種的不同，差異化開展安全教育，提升安全教育的針對性；加強(qiáng)安全培訓(xùn)，提升項(xiàng)目管理人員的安全理念，樹立安全就是效益的思想，動(dòng)態(tài)管理風(fēng)險(xiǎn)源。

4.2 強(qiáng)化制度執(zhí)行。根據(jù)項(xiàng)目施工特點(diǎn)，制定并持續(xù)完善安全生產(chǎn)管理制度，強(qiáng)化制度執(zhí)行力，確保生產(chǎn)施工中按章操作，有效規(guī)避各項(xiàng)風(fēng)險(xiǎn)。

4.3 施工所需材料及設(shè)備應(yīng)做好質(zhì)檢工作，質(zhì)檢合格后方可進(jìn)場用于施工，不合格的嚴(yán)禁進(jìn)入施工現(xiàn)場。

4.4 劃區(qū)停放施工設(shè)備，設(shè)備進(jìn)出由專人指揮，施工現(xiàn)場內(nèi)嚴(yán)禁設(shè)備亂停，現(xiàn)場運(yùn)輸?shù)缆讽毤皶r(shí)清理并灑水，控制揚(yáng)塵；操作面及周邊必須保障整齊、清潔，及時(shí)收集整理廢舊鋼筋頭、混凝土等建筑垃圾并實(shí)時(shí)清運(yùn)。

4.5 現(xiàn)場設(shè)垃圾處理點(diǎn)，專人清理施工現(xiàn)場產(chǎn)生的各類建筑垃圾并集中堆放，定時(shí)向指定點(diǎn)運(yùn)送，卸料時(shí)應(yīng)平穩(wěn)，堅(jiān)決杜絕拋擲等情況。

4.6 根據(jù)項(xiàng)目實(shí)際編制環(huán)保管理預(yù)案，同時(shí)項(xiàng)目應(yīng)定時(shí)學(xué)習(xí)國家及地方各項(xiàng)環(huán)保制度、法規(guī)，切實(shí)提升環(huán)保意識(shí)，優(yōu)化環(huán)保管理，將環(huán)保施工思想貫穿于整個(gè)施工過程。

5 結(jié)論

共振碎石化技術(shù)可快速破碎就水泥路面板，且經(jīng)破碎后的原路面材料，可作為改造路面基層材料，降低了材料成本，實(shí)現(xiàn)了資源的重復(fù)利用，環(huán)境效益顯著；且經(jīng)破碎改造后的路面，可有效抑制放射性開裂問題的發(fā)生和蔓延，顯著提升了路面服役性能，延長了服役壽命，工程效益優(yōu)良。