高速公路舊水泥路面共振破碎施工技術研究

邱江濤+吳奕輝

摘 要： 共振碎石化技術具有廣闊的前景，它修補速度快、質量高、擾民少，對于保證國家經濟大動脈的暢通具有重大的社會意義和經濟效益，而且能夠實現水泥路面混合舊料再利用，不廢棄任何舊混合料，節約資源，保護了生態環境。本文在充分了解共振破碎原理的基礎上，對高速公路舊水泥路面共振破碎施工流程及注意事項進行了分析與探究。

關鍵詞： 高速公路；舊水泥路面；共振破碎

水泥混凝土路面在我國路面中占有相當大的比例，其作為一種路面結構形式具有不可替代的作用。隨著我國經濟發展，不斷加重的荷載對路面的承載要求逐漸加大，多數路面承擔著重交通荷載，這使得我國早期修建的水泥路面出現了不同程度的錯臺、坑槽、斷板、唧泥、剝落等病害，為了延長水泥混凝土路面的使用壽命，舊水泥路面改造（維修）將是未來幾年道路行業需要急于解決的問題。當前，對于水泥路面進行改造的常用方法是“白加黑”（white and black）技術。即在水泥路面上加鋪瀝青層，恢復路面的使用功能。但這樣的處理方法不能從根源上防止反射裂縫的產生。共振碎石化通過對原有路面進行共振破碎，不僅解決了反射裂縫的問題，而且具有噪音污染少、對路基沖擊小、對交通影響小、縮短工期的特點，完全符合高效節能環保理念。

一、共振破碎原理

水泥混凝土路面屬于非鋼筋混凝土結構，路基等級較低，在交通量逐漸增加的情況下，水泥混凝土路面逐漸出現斷板、錯板、裂縫、坑洞等問題。如何對這些舊水泥混凝土路面進行翻修已經成為擺在施工單位面前的一個難題。現階段全國多個地區都進行了不同程度地翻新改造工程，如瀝青加鋪層技術等，但水泥混凝土路面反射裂縫問題仍對加鋪層使用年限與性能起著嚴重的影響。為有效處理水泥混凝土路面反射裂縫情況，共振破碎技術得到了廣泛地應用與推廣。該技術地應用可是板塊均勻分裂，有效提升水泥路面施工整體質量，可達到良好地施工效果。共振式破碎設備通過振動梁帶動工作錘頭振動，錘頭接觸路面。錘頭振動頻率為44HZ，20毫米為振幅。利用錘頭振動頻率調節，使其與水泥面板固有頻率相近，激發其共振，進而達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，以此對路面振動反饋有效感應。通過計算機對振動頻率進行自動調節，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部顆粒間的內摩擦阻力，并達到崩潰的效果。

二、高速公路舊水泥路面共振破碎技術的施工流程

隨著公路工程建設規模的擴展，交通運輸量也逐漸上漲。在公路路面等級與質量提升的同時，路面施工質量也得到了人們的重視。共振破碎技術在公路工程水泥路面施工中的應用，可有效提升工程建設的整體質量，其施工流程如下：

1、路面破碎

公路工程水泥路面共振破碎技術應用中，應遵循由外向內的順序進行水泥路面破碎施工。2幅破碎面搭接寬度需控制在20厘米左右。施工過程中應對機械行駛速度、頻率等進行靈活調節，以此確保均勻破碎。由于錘頭無法水平移動，不能破碎路面2側邊緣（50厘米到75厘米），為達到良好地破碎效果，應保證共振機械和邊緣之間具有30度到50度夾角。

2、破碎壓實

選取鋼輪壓路機對破碎后的路面進行振動壓實，一般需進行3到5遍，以此提升表面混凝土的密實度。施工過程中壓實速度可控制在每小時5千米以下，壓實的作用是進一步破碎路面表層的扁平顆粒，并穩固下層塊料，以此將一個平整表面提供給新鋪水泥混凝土面層。在路面綜合強度過高或過低的路段，必須有效控制壓實度，防止過度壓實、表面粒徑過小等情況的出現。

3、乳化瀝青透層

為確保表面松散粒料具有良好的結合力，可通過慢裂乳化瀝青進行透層施工。可在每立方米2.5到3.0升之間進行用量地有效控制。隨后將一層粒徑為3到5毫升的潔凈石屑撒布到乳化瀝青透層表面，以不黏輪為石屑用量標準。

4、表面整平

瀝青透層加鋪前，應對路面共振破碎后表面凹陷位置進行整平施工，以此確保施工路面的平整性。水泥路面平整前后，利用振動梁與提漿滾在模板頂面施工，其平整度確定時，可根據斜向反復滑移進行檢測，并利用人工找平的方式進行施工，2.5毫米為其最大偏差，并確保間隙不出現于板面和直尺底面。

5、攤鋪與碾壓

共振破碎施工中如出現軟弱沉陷、基層松散，必須進行換填施工。為確保基層和下承層之間具有緊密性，必須進行水泥漿撒布施工。每前進5米單幅水泥用量為50千克左右。要求對松鋪系數進行準確計算，因此對攤鋪厚度進行有效控制，并通過相應措施對混合料攤鋪厚度、標高等進行有效控制。根據攤鋪寬度進行壓路機數量的確定，一般選取2臺雙輪雙振壓路機、2臺輪胎壓路機、1臺鋼輪壓路機與靜作用壓路機進行施工。為穩定、提升鋪設層承載力可進行初壓施工，一般將其碾壓速度控制在每小時3千米以下。為確保路面壓實度符合施工規定，可進行復壓施工，通常碾壓速度控制在每小時4千米以下。終壓的作用為消除輪痕，確保路面平整性。其遍數為3次左右，速度需控制在每小時5千米以下。

三、高速公路舊水泥路面共振破碎注意事項

伴隨改革開放的不斷深入，公路工程對國民經濟的推動作用也得到了人們的廣泛關注。共振破碎技術作為公路工程水泥混凝土路面施工的重要技術之一，其施工技術水平的高低將直接影響到工程的整體質量，為此，施工單位必須對共振破碎施工中的注意事項加以重視，只有這樣才能推動交通工程的快速發展，才能為國民經濟增長提供可靠保障。

1、在地勢較低、路面積水多的地區不適應進行共振破碎施工。路基黏土含水量大火黏土內混入泥沙，需進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度，表面壓平、壓穩后即可停止施工。施工中可選取鋼輪振動壓路機（10噸）進行施工，以此對破碎混凝土模量有效提升，隨后在表面利用水罐車進行灑水施工。

2、一般在干燥環境中實施共振破碎施工，以便保存混凝土破碎施工中出現的細小顆粒，以此與粗顆粒成為一個整體，并對水泥路面強度進行全面提升。與此同時，干燥環境還可防止土基軟弱與瀝青混凝土面層出現水損害等情況。為確保排水通暢性可進行邊緣排水系統設置，也就是將橫向排水管設置在相隔100到300米范圍內或設置在較低位置，進而將道路內的水順利排出，并將多孔塑料管鋪設到溝底位置。

四、結束語

綜上所述，共振碎石化技術是對舊水泥混凝土路面改造的一種新技術，通過共振碎石化施工，不僅解決了舊路面改造的質量問題，還大大縮短了工期，節約了大量路基材料，大幅降低了工程造價，同時一舉解決了碎塊垃圾的處理，具有減輕白色污染等優點，是舊水泥混凝土路面翻修改造的理想方法。隨著我國舊水泥混凝土路面改造工程規模的不斷擴大，這一先進適用的共振碎石化技術將會得到更多的推廣應用，也必將帶來更好的經濟效益和社會效益。■

參考文獻

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