淺談舊水泥混凝土路面碎石化技術

袁愛強

(濰坊市工程建設監理有限責任公司 山東濰坊 261000)

淺談舊水泥混凝土路面碎石化技術

袁愛強

(濰坊市工程建設監理有限責任公司 山東濰坊 261000)

舊水泥混凝土路面的處理方法就是碎石化技術，在國外碎石化技術已有三十多年的歷史。碎石化技術就是指對舊水泥混凝土路面利用專門的設備進行破碎和壓穩的施工方法。這種施工方法的優點就在于能夠對加鋪層的反射裂縫問題進行根治，對水泥混凝土路面破碎難以維護的問題進行有效地解決，同時這種方法還具有高效、實用、經濟的優點。本文圍繞著舊水泥混凝土路面碎石化技術這一主題展開了討論。

水泥混凝土路面；碎石化；施工

1 碎石化技術的類型

1.1 打碎壓穩

對舊水泥混凝土路面使用低頻振動落錘等方式可以碎裂路面，隨后再使用相關的機械進行碾壓，從而使其形成上細下粗的碎石結構層，這種碎石化技術就是打碎壓穩工藝。這種結構層的均勻性明顯高于打裂壓穩工藝下形成的結構層，但打裂壓穩工藝的結構整體剛度較強。共振式破碎機以及多錘頭沖擊破碎機為打碎壓穩工藝的兩種代表性機械設備[1]。

1.2 打裂壓穩

將高能量低頻沖擊外力應用于舊水泥混凝土路面，從而達到使舊水泥混凝土路面板出現裂縫，從而造成其板體性喪失的碎石化技術就是就是打裂壓穩工藝。在路面出現裂縫之后，還要應用壓實機械碾壓路面，使得結構層形成，保證其均勻而穩定。舊水泥混凝土路面在高能量低頻沖擊外力下，會出現細微而不規則的裂縫，然而此時的舊水泥混凝土路面雖然開裂，但其整體剛性仍然較高，但其具有較差的均勻性，如果將很薄的瀝青混凝土直接鋪上舊水泥混凝土路面之上，就有可能出現反射裂縫。鍘刀式沖擊破碎機以及沖擊式壓路機是打裂壓穩工藝的兩種代表性機械設備。

1.3 集料化

作為一種非常徹底的重建手段，集料化就是再生舊水泥混凝土路面，使其再次成為集料，隨后再將其用來進行墊層、底基層以及基層的修筑，其主要工藝過程有三個步驟。

（1）路面破碎與清運

這一步驟是破碎舊水泥路面，再將其挖掘裝運到集料處理場[2]。

（2）加工集料

首先要對水泥混凝土碎塊上的泥土和基層材料進行清除，隨后使用對水泥混凝土塊使用破碎機進行破碎，將其破碎為碎塊，粒徑低于152 毫米，并將路面板中的鋼筋使用電磁鐵進行剔除。再破碎超過76毫米粒徑的碎塊，將沒有清理干凈的鋼筋清除干凈。再使用雙篩網篩分機篩出分級過篩粒徑在76毫米以下再生集料。

（3）利用再生集料

再生集料主要用在進行墊層、底基層以及基層的修筑中。

2 碎石化設備及其技術特點

2.1 共振式破碎機

打碎壓穩類機械中包含了共振式破碎機，舊水泥混凝土路面在接觸機械的時候，破碎機的凸輪在轉動的過程中會出現偏心力，在這種情況下，會出現低幅高頻的振動，水泥混凝土能夠吸收大部分的振動能量，從而破碎水泥混凝土路面。美國制造的共振式破碎機PB4，就有一塊厚度為0.16米，寬度在0.5到0.55米之間、長度為3.8米的振動鋼梁懸掛在機械下方，這塊鋼梁有軸連接著偏心塊，在轉動偏心軸的時候，鋼梁的振動頻率為44赫茲，最大振幅約為10毫米[3]。

在對水泥混凝土路面進行破壞時，PB4具有非常好的破碎效果，在路面深度不斷增大的情況下，其振動能量也會隨之而降低。所以，破碎后的路面形態也呈現出下粗上細的狀態，可以控制水泥混凝土碎塊粒徑為200毫米，PB4具有較高的破碎頻率，每臺班約為 1.6 km×車道數。

2.2 多錘頭破碎機

打碎壓穩機械中就包括了多錘頭破碎機，這種設備為輪胎自形式，有兩排重錘在其后部，錘子的重量約為454到545千克，液壓提升系統在重錘前后都有設置，這種系統會為重錘提供動力，在重錘對舊水泥混凝土路面進行破碎的過程中，其下落會按照一定的規律進行，每次重錘下落產生的沖擊能量都在1.38到11.1千焦之內。

在對舊水泥混凝土路面進行破碎的過程中，多錘頭破碎機都具有較高的破碎效率，每臺班約為 2 km×車道[4]。多錘頭破碎機可以調節落錘的高度，從而控制其破碎的舊水泥混凝土粒徑，一般在75到300毫米之間，其狀態為下粗上細。

沖擊壓路機與多錘頭破碎機之間存在很大的不同，多錘頭破碎機不具備碾壓功能，Z形壓路機為其配套的壓實機。在鋼輪壓路機上添加 Z字斜向波紋突出條后就是Z形壓路機，其在對水泥混凝土碎塊進行碾壓時，一些粒徑不太均勻的碎塊在Z形波紋突出條的碾壓下，不會出現擠出水泥混凝土顆粒的情況，進而能夠對碾壓的平整度和效果進行有效的保障。

2.3 簡易碎石機設備

前些年，我國多使用拖拉機牽引拖車上設置的落錘或小型打樁機破碎舊水泥混凝土路面。落錘破碎法是用過對落錘的進油量進行控制，或者調整牽引車的運行速度從而對落錘高度進行控制，進而控制落錘的破碎力。這些用于破碎的機械較為簡易，具有水泥混凝土破碎不均勻、噪音大、效率低等缺點。根據其工作過效率和質量進行探究分析，可以發現這種設備很難對大面積的水泥混凝土路面重建的需要進行滿足[5]。

2.4 沖擊壓路機

在重建水泥混凝土路面的過程中，處理舊水泥混凝土路面使用最多的方式就是打裂壓穩，沖擊壓路機是這一工藝的代表性機械。這種機械是周期性的沖擊舊水泥路面，其沖擊力是通過滾動五角形或三角形輪而形成的，這種沖擊力能夠有效的破裂路面。

沖擊壓路機最大的特點就是大振幅和低頻高能量，其具有 2赫茲左右的工作頻率，振幅在0.1到0.22米之間，最大沖擊力是靜壓力的十倍，超過200噸，沖擊能量約在15到25千焦，與靜壓力相比，其沖擊影響深度多了3到5倍，與振動壓路機相比則高出2到3倍。所以，在將舊水泥混凝土路面打裂之外，沖擊壓路機還能對舊水泥混凝土路面板脫空的情況進行消除，從而使得地基加固。以使用的經驗為依據，若果想要分裂舊水泥混凝土路面為塊狀，且長度低于0.6米，沖擊次數則控制在20到25次之間，每臺班2～3 km×車道數為其破碎效率。舊水泥混凝土路面在沖擊壓路機下形成的裂縫一般細微且不規則，所以需要進行灑水，從而才能進行觀察[6]。

3 結語

本文就舊水泥混凝土路面碎石化技術進行了探討，首先介紹了碎石化技術的類型，隨后分析研究了碎石化設備及其技術特點。通過碎石化機械設備的應用，對舊水泥混凝土路面進行破碎，不僅具有保護環境的優點，還能方便路面工程的修建。

[1]李軍,呂江峰,于恒峰.舊水泥混凝土路面多錘頭碎石化施工工藝研究[J].公路交通科技(應用技術版),2011,08:122-125.

[2]史仍超,支喜蘭,張叔林,王海俐.舊水泥混凝土路面共振碎石化施工參數研究[J].公路交通科技(應用技術版),2015,12:88-90.

[3]郭慶利.多錘頭碎石化技術在舊水泥混凝土路面大修工程的應用[J].公路交通科技(應用技術版),2016,01:167-171.

[4]邊建民.多錘頭碎石化破碎舊水泥混凝土路面施工技術在養護工程中的應用[J].交通世界(建養.機械),2011,04:92-93.

[5]吳桂金,吳思源,馬二偉.舊水泥混凝土路面碎石化原位利用技術應用[J].筑路機械與施工機械化,2011,06:64-66+69.

[6]王永良,張洪亮,郭桂宏,呂江峰.碎石化舊水泥路面上水泥混凝土加鋪層應力分析[J].筑路機械與施工機械化,2014,03:54-59.

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1007-6344（2016）10-0015-01