淺析舊水泥混凝土路面共振破碎技術

戴建文 盧秋占

摘 要： 在交通量不斷增加的情況下，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。現階段全國各地開展了大量翻新改造施工，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影響較大。為有效控制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。

關鍵詞： 共振破碎技術；公路工程；水泥混凝土路面

一、工程案例

某公路工程總長度為168.848km，28m為其路基寬度，自通車建成后，該公路段承擔著較大的交通流量，且車輛超載、超重現象較為嚴重。于原設計分析，在測算、預估交通量方面偏差較大，因施工時設計規范并不完善，嚴重影響了路面結構的承載力與使用性能。為緩解交通壓力，對嚴重破損路面結構進行有效修復，必須進行路面改造。本工程選取共振破碎施工方案，共振碎石技術不會對路基及路基下方設施造成嚴重影響。共振只對面層起作用，具有極小沖擊力，出現的裂縫將向邊界逐步擴散，并不影響到基層。

二、共振碎石化技術原理

在碎石化前提下進行共振碎石化技術施工，其目的是利用破碎機械打碎水泥面板，其與其他破碎機械又存在極大區別，也就是說共振破碎是利用共振的方法破碎水泥板，但其他破碎機械，則是利用沖擊壓實等方式進行破碎。共振碎石化是指通過振動梁由共振破碎機帶動工作錘頭，錘頭可接觸路面，且將專用傳感器安設到工作錘頭上，以此對路面振動反饋情況進行自動感應，且向電腦傳送。電腦按照反饋信息進行錘頭振動頻率的自動調節，保證其能夠接近水泥面板固有頻率，激發其共振，擊碎水泥混凝土面板。此類破碎首先不會對路基產生任何沖擊，且不會對路基下方設施造成嚴重影響。共振只對面層起作用，具有極小沖擊力，出現的裂縫將向邊界逐步擴散，并不影響到基層；其次對附近建筑物不會產生震動影響，設備無需利用較大物理外力進行破碎，此時不會影響到附近建筑物，且不會造成擾民困擾；最后，通過電腦控制破碎塊尺寸及力度，具有均勻的破碎尺寸，這樣不僅能夠防止反射裂縫的產生，也可避免面層結構失效等問題的出現。

三、舊水泥路面共振破碎施工流程

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、路面排水

為確保路面結構具有良好使用性能，必須做好路面結構防排水工作。因此，需將縱向滲溝、橫向排水管合理設置到舊水泥混凝土路面板邊緣位置，以此提高加鋪工程結構排水性能，達到路面使用年限增加的目的。為確保施工進度，需在碎石化施工前的2到4周內設置好排水系統。

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銑刨路面，并將其表層瀝青清理干凈。

3、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。

4、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。

5、灑布乳化瀝青透層

通過灑布乳化瀝青透層不僅能夠強化各個結構層之間的連接性，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。于路面結構而言，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行自我調節，具有應力吸收功效。灑布乳化瀝青后，松散層將被黏結成一個整體，碾壓施工后，往往會出現滑移層現象，施工時必須重視該問題。壓實路面后，根據路面壓實實際情況，可進行透層油灑布施工，尤其是降雨量較大的地區應做好該施工工序。一般可選取專用設備進行透層有灑布施工，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、厚度統一，確保透層油向碎石層1cm深度位置下滲。隨后進行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。

6、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。

7、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。

四、結束語

綜上所述，公路工程建設中水泥混凝土路面作為最重要的一種路面結構形式，其具有不可替代的作用。伴隨我國社會經濟發展速度的進一步提升，持續增加的荷載對路面承載要求也越來越大，這導致我國早期修筑的水泥路面呈現出多種病害，如錯臺、坑槽、剝落等，為實現水泥混凝土路面使用壽命的延長，必須對水泥路面加以改造。為此，在具體施工過程中，施工企業必須在全面了解共振破碎技術原理的基礎上，規范施工工藝，只有這樣才能全面提升工程建設質量，才能實現公路工程事業的經濟效益與社會效益。

參考文獻

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