李學禹

(紅河州彌勒市公路路政管理大隊，云南 彌勒　652399)

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淺析共振碎石化技術(shù)及其應用

李學禹

(紅河州彌勒市公路路政管理大隊，云南 彌勒652399)

摘要：闡述了共振碎石化技術(shù)基本原理以及主要特征，然后結(jié)合實際案例對共振碎石化技術(shù)進行科學分析，以期為促進共振碎石化技術(shù)的廣泛應用提供一定的參考。

關(guān)鍵詞：共振碎石化技術(shù)；水泥混凝土路面；應用

1共振碎石化技術(shù)基本原理以及主要特征

1.1共振碎石化技術(shù)的基本原理

如圖1所示，這種技術(shù)基本原理主要基于共振破碎設備使用振動梁帶動相應的錘頭進行振動，當錘頭接觸待處理路面時，其采用控制錘頭振動頻率方式將振動能量傳遞至水泥混凝土板，當錘頭的實際振動頻率與水泥面板的固有頻率相當時，其會使得水泥混凝土板形成有效共振，從而導致整體水泥混凝土板出現(xiàn)均勻破碎。一般來說，共振破碎設備使用的錘頭配置一定的專用傳感器，這樣可有效感應路面的振動反饋情況，同時錘頭的振動頻率為40～60 Hz，而振幅則是10～20 mm。這種技術(shù)施工較為簡單、施工效果高、施工周期相對較短以及產(chǎn)生揚塵量少，同時其使用破碎塊作為路面基層材料，這樣可以節(jié)省大量的路基材料，從而有效減少工程造價。

圖1　共振碎石化技術(shù)效果圖

1.2共振碎石化技術(shù)的主要特征

該技術(shù)主要利用高頻低幅振動能量將原有的舊水泥混凝土路面實施完整性結(jié)構(gòu)破壞。同時其使用的共振破碎設備動量相對較高，并且與水泥板塊的實際接觸時間相對較短，其可將板塊表面產(chǎn)生的裂紋短時間內(nèi)均勻擴展至板塊底部，并能對實際破碎深度實施有效控制。一般來說，這種裂紋能量只能穿透路面，其能量不會將混凝土碎塊擠壓入基層材料，這樣可以有效保證整體底基層結(jié)構(gòu)的完整性以及較強的承載力，從而實現(xiàn)鋼筋和相應的混凝土顆粒實現(xiàn)分離的目的，同時其還可降低鋼筋以及連接水泥碎塊對新面層的反射影響，這有利于保護地下設施。

2共振化碎石技術(shù)的使用條件

道路出現(xiàn)大量的錯臺、翻漿以及角隅破壞等接縫缺陷，并且其程度已超過20%；道路有超過20%板已出現(xiàn)一定程度的開裂情況；該道路超過20%的路面已被修補后或急待修補；已修補路面且使用壽命超過15年；道路路面結(jié)構(gòu)承載力喪失。

3共振化碎石技術(shù)的施工工藝流程

首先施工作業(yè)前，相關(guān)技術(shù)人員應對施工現(xiàn)場的地質(zhì)、地下附屬設備、沿線建筑以及機械設備維護情況進行有效調(diào)查，從而制定出相應的施工方案。然后施工人員應當進行排水系統(tǒng)布設，其需保證布設效果達到相關(guān)要求，同時技術(shù)人員需要實施相應的試振和試坑實驗，從而確保破碎參數(shù)達標。再次做好交通控制以及舊路面處置工作。接下來進行具體碎石施工，其應根據(jù)實際情況適當調(diào)整相關(guān)參數(shù)，并對特殊地段進行有效處理，然后實現(xiàn)碎石層整備和碾壓作業(yè)。最后施工人員進行加鋪層的相關(guān)作業(yè)并且開放交通。

4共振碎石化技術(shù)施工應用分析

4.1前期路況勘察

施工前，技術(shù)人員對原有舊水泥混凝土路面進行實地路況勘察，其主要針對沿線構(gòu)造物、地下管線以及公路兩側(cè)房屋分布情況等因素，并且還就上述因素對碎石化施工的實際影響情況實施有效評估。技術(shù)人員測量并記錄各個樁號、位置、結(jié)構(gòu)形式以及埋置深度，同時需要進行實地標注。

4.2舊路處置

根據(jù)前期勘察結(jié)果，當原有路基實際承載力CBR值較低時，就會導致路基產(chǎn)生軟弱、彈簧、沉陷等路面損壞問題。針對這些問題，通常需要采用換填、增加碎石盲溝排水等方法進行路基軟弱處理。一般來說，換填作業(yè)過程使用的材料主要是透水性材料，同時確保處理完畢后的路基承載力達到相關(guān)設計要求。

4.3排水系統(tǒng)設置

當對原有路面實施共振碎石化處理并經(jīng)檢查合格后便可實施路面基層及面層的施工，當采用瀝青面層鋪設作業(yè)時，即使這種鋪設層材料采用密級配瀝青混合料，其仍難以防止雨水滲入。對于加鋪面層底部的碎石化層來說，其上半部分結(jié)構(gòu)為散粒狀，實際透水性相對較大，同時其下半部分存在大量的細長裂縫，滲入碎粉會隨著這些裂縫滲入到舊路半剛性基層，尤其這部分密實度相對較高，其使得滲入水分積聚在該基層頂部，這樣長期積累會對道路整體內(nèi)部結(jié)構(gòu)造成嚴重的不良影響。因此需要施工人員根據(jù)相關(guān)設計要求建立起相應的內(nèi)部排水系統(tǒng)，其主要是縱橫向盲溝，從而將滲入水分及時排出。

4.4共振碎石化施工

一般來說，共振碎石化作業(yè)應盡可能避免在雨天進行施工。首先施工作業(yè)前，應該使用灑水車對舊路面實施灑水降塵處理。其次應當根據(jù)給定的施工參數(shù)選擇合適的破碎機，并且各臺破碎機應當配備相應的檢查人員，其主要針對破碎后的顆粒粒徑和均勻性實施實時監(jiān)測，當發(fā)現(xiàn)其質(zhì)量沒達到相關(guān)要求時，則需通知破碎機操作人員及時調(diào)整相關(guān)參數(shù)。再次破碎施工順序為先路面兩側(cè)車道然后中間行車道，同時對于破碎出現(xiàn)的重復破碎搭接面，其實際搭接寬度應大于5 cm。接下來實際施工階段，施工人員臨時發(fā)現(xiàn)軟弱路基問題時，其需要及時依據(jù)相關(guān)舊路處置要求進行實際處理。當出現(xiàn)水泥板強度超出設計要求時，其應當合理調(diào)整振動頻率或?qū)嵤╊A裂處理。最后完成破碎作業(yè)后，施工人員應對頂面高程進行精準測量，然后依據(jù)相關(guān)設計要求實施縱、橫坡調(diào)平層施工，通常施工材料為級配碎石或瀝青碎石。

4.5碾壓

一般來說，共振破碎的水泥混凝土路面出現(xiàn)過分膨脹情況相對較少，其產(chǎn)生的碎石化面和原有路面高度相同，因此其實際密度相對較高，這樣碾壓作業(yè)僅需將碎石化面進行壓平以及壓穩(wěn)便可。通常碾壓作業(yè)前，施工人員需要將原有路面嵌縫料、表面粗粒料以及外露鋼筋等及時去除，并且使用15T鋼輪振動壓路機實施2遍靜壓處理，接下來進行石屑嵌縫以及灑水浸濕作業(yè)，最后施工人員使用相關(guān)設備實施振動碾壓處理。

4.6攤鋪瀝青層

本工程主要使用6 cm厚中粒式瀝青混凝土以及3 cm厚細粒式瀝青混凝土，因此施工人員應依據(jù)設計要求使用瀝青拌合設備分別拌制相應的瀝青混合料，然后使用找平瀝青攤鋪機進行具體攤鋪以及刮平作業(yè)。攤鋪作業(yè)過程中，施工人員應保證瀝青混合料緩慢、均勻以及連續(xù)不間斷地攤鋪，不可隨意變換速度或中途停頓。當完成上述作業(yè)后，施工人員便可對不規(guī)則表面進行整平，并進行全面均勻壓實作業(yè)。

5結(jié)語

綜上所述，共振碎石化技術(shù)對舊水泥混凝土路面的實際改造效果較為明顯，采用共振碎石化技術(shù)能夠縮短工期、節(jié)約成本、特別是能解決在舊混凝土路面改造中產(chǎn)生的建筑垃圾達到環(huán)境保護的目的。因此在施工過程中需要相關(guān)人員做好各個施工工序的質(zhì)量控制工作，才能從根本上提升路面改造質(zhì)量，從而有效保證道路交通的流暢性以及安全性，充分的利用好碎石共振化技術(shù)。

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收稿日期：2016-03-11

作者簡介：李學禹(1975-)，男，工程師，研究方向：公路工程。

中圖分類號：U416.1

文獻標識碼：C

文章編號：1008-3383(2016)04-0057-02