張小平 廖桂珠

摘 要：作為公路路面結(jié)構(gòu)的重要類型，水泥混凝土路面也是公路建設(shè)極易產(chǎn)生質(zhì)量問題的結(jié)構(gòu)。共振破碎技術(shù)作為公路水泥混凝土路面施工的主要技術(shù)之一，因其具有施工便捷、不影響交通、強(qiáng)度高等特點(diǎn)，在公路水泥路面施工中得到了廣泛地應(yīng)用與推廣。本文從水泥路面改造要求入手，闡述了共振破碎技術(shù)的原理及特點(diǎn)，并探索了傳統(tǒng)水泥路面改造工程的不足，研究了水泥路面改造工程中的共振破碎技術(shù)要點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：共振破碎技術(shù) 水泥路面 改造工程

在早期的城鎮(zhèn)化建設(shè)的過程中，我市很多鄉(xiāng)鎮(zhèn)都建設(shè)了一些造價(jià)較低的水泥路面。這些水泥路面在使用過程中出現(xiàn)了坑洞、斷板、裂縫等病害，為解決這些病害，技術(shù)研究專家和學(xué)者提出了水泥路面改造的技術(shù)建議，有些地區(qū)在原有路面加鋪了瀝青層，然而，加鋪瀝青層在使用之后出現(xiàn)了大量反射裂縫。

1.水泥路面改造要求

我市公路建設(shè)飛速發(fā)展，取得了良好的成果，僅僅在幾十年內(nèi)就建成了長(zhǎng)達(dá)3千公里的公路。并且，在新建公路的過程中十分重視對(duì)原有公路的改造。原有的舊公路主要由水泥混凝土路面和瀝青混凝土路面。瀝青混凝土路面比較容易破碎，翻修和再生難度較小。而水泥路面在破壞之后很難進(jìn)行翻修和再生。同時(shí)，舊的水泥路面在長(zhǎng)時(shí)間的使用之后出現(xiàn)了裂縫、錯(cuò)板、斷裂等問題，水泥路面改造已經(jīng)成為公路建設(shè)的重要問題。而共振破碎技術(shù)能夠有效實(shí)現(xiàn)水泥路面的翻修改造，被廣泛運(yùn)用在水泥路面改造工程中。

2.共振破碎技術(shù)概述

2.1共振破碎技術(shù)原理

共振破碎技術(shù)主要由電腦終端系統(tǒng)、振動(dòng)梁、工作錘頭這三部分組成。其中，工作錘頭裝有傳感器并與路面接觸，使得電腦終端系統(tǒng)能夠感應(yīng)被錘擊物體的頻率，并通過傳感器將物體頻率傳遞給工作錘，通過振動(dòng)梁所帶動(dòng)的錘頭振動(dòng)使錘頭頻率與被錘擊物體的頻率一致，進(jìn)而達(dá)到錘頭與路面共振，達(dá)到破碎水泥路面的結(jié)果。

2.2共振破碎技術(shù)的特點(diǎn)

2.2.1排列規(guī)則、尺寸合理

水泥路面改造工程中的共振破碎技術(shù)具有排列規(guī)則、尺寸合理的特點(diǎn)。共振破碎技術(shù)主要利用路面和工作錘頭之間的共振作用來破碎水泥路面，得到均勻的碎石顆粒。并且，碎石顆粒的尺寸能夠掌握在合理范圍內(nèi)。電腦終端能夠通過數(shù)據(jù)調(diào)節(jié)改變工作錘的頻率和力度，進(jìn)而控制破碎顆粒的尺寸。同時(shí)，使用共振破碎技術(shù)得到的水泥碎塊斷面上小下大，破碎物紋路與路面形成一定的夾角，使得碎石能夠相互交錯(cuò)嵌合并具有一定的排列規(guī)則，以便使破碎物作為新路面的路基。另外，共振作用由上至下傳遞，作用力逐漸衰減，使得下層破碎顆粒較大，上層破碎顆粒較小，路面上層的水分不容易滲透到下層地基，起到保護(hù)路面結(jié)構(gòu)的作用。同時(shí)，上層破碎物較小有利于路面的橫向排水，避免路面積水現(xiàn)象。

2.2.2破碎深度和力度可控

水泥路面改造工程中的共振破碎技術(shù)受電腦系統(tǒng)控制，操作人員能夠自動(dòng)調(diào)節(jié)工作錘頭的力度和振幅，進(jìn)而控制路面破碎的深度。并且，在遇到路基下面具有重要管線設(shè)施的時(shí)候，操作人員能夠減小破碎力度和深度，避免對(duì)地下管線設(shè)施的破壞。同時(shí)，工作錘呈快速移動(dòng)的狀態(tài)，對(duì)路基的沖擊力度很小，能夠有效保證水泥路面改造的路基質(zhì)量。另外，在改造水泥鋼筋路面的時(shí)候，通過調(diào)節(jié)工作錘的深度和力度能夠有效避免鋼筋固有頻率的影響，將鋼筋與混凝土相脫離，進(jìn)而提高路面破碎的效率。

2.2.3適用范圍較廣，振動(dòng)頻率較高、幅度較低。

水泥路面改造工程中的共振破碎技術(shù)通過水泥路面與工作錘頭之間的共振作用來破碎地面，共振傳遞范圍和力度較小，不會(huì)影響到其他工程構(gòu)建和建筑物。因此，共振破碎技術(shù)比較適合圩鎮(zhèn)道路、穿越密集居民區(qū)路段以及其他對(duì)振動(dòng)范圍和級(jí)別有要求的工程。并且，共振技術(shù)與傳統(tǒng)水泥路改造相比有著較大的優(yōu)勢(shì)，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)現(xiàn)有資源的再利用，節(jié)省道路改造成本。同時(shí)，共振破碎技術(shù)能夠極大地縮短道路改造工期，減小道路的交通壓力。另外，共振破碎技術(shù)的振幅較小，路面破碎過程中的噪音較低，對(duì)周圍環(huán)境的影響較小。最后，共振破碎技術(shù)的施工效率高達(dá)1萬平方米/天，工作地點(diǎn)比較狹窄，可以在單車道進(jìn)行道路施工，不需要封閉道路交通，施工效率較高，可行性較強(qiáng)。

3.傳統(tǒng)水泥路面改造工程的不足

3.1傳統(tǒng)水泥路面改造方法

傳統(tǒng)的水泥路面改造主要對(duì)路面進(jìn)行拉毛處理，然后在路面上鋪設(shè)瀝青混凝土或水泥混凝土。早期的水泥路面改造方法無法有效解決舊路面存在的裂縫、錯(cuò)臺(tái)、斷板、脫空等問題，改造后的路面強(qiáng)度較小。而且，新路面和舊的路面層很容易在車輛的連續(xù)沖擊下而出現(xiàn)承載力降低、反射裂縫等問題。另外，新路面和舊路面層之間很容易因?yàn)闇囟鹊淖兓霈F(xiàn)漲縮效應(yīng)，導(dǎo)致上層應(yīng)力集中，下層裂縫得不到連續(xù)。

3.2傳統(tǒng)水泥路面破碎工藝和設(shè)備的缺陷

在傳統(tǒng)水泥路面破碎工程中，為了打碎水泥路面，人們使用了挖掘機(jī)，并在挖掘機(jī)臂架上安裝液壓破碎鎬。但是，液壓破碎鎬的擊打力度較大，施工效率較低。并且，人們還使用了沖擊式壓實(shí)破碎機(jī)和大型多錘式破碎機(jī)，雖然這兩種破碎機(jī)的施工面積較大，但是其施工效果不佳，很容易破壞原有的路基和路基下面的管線設(shè)施。同時(shí)，這兩種破碎機(jī)很難一次性將水泥路面擊碎，需要反復(fù)擊打，難以得到理想的碎片尺寸。如果在水泥路面破碎過程中，水泥尺寸碎片尺寸越大，就越容易引起改造路面的反射裂縫，降低路基的支撐力度。

4.水泥路面改造工程中共振破碎技術(shù)要點(diǎn)

4.1技術(shù)環(huán)境要求

水泥路面改造工程中的共振破碎技術(shù)會(huì)在路面上層產(chǎn)生顆粒較小的破碎物，因此，共振破碎技術(shù)需要干燥的環(huán)境，以提高破碎物的強(qiáng)度和整體性。并且，在路基較濕或較軟的黏質(zhì)土路段，共振破碎技術(shù)的可行性較低。同時(shí)，地面積水處也不適合使用共振破碎技術(shù)。另外，如果在道路共振破碎的過程中遇到含沙量較大的土質(zhì)的時(shí)候，需要將沙子挖掘出來再進(jìn)行施工。在遇到容易受到水侵蝕的瀝青路面應(yīng)做好排水措施，在路基邊緣設(shè)置排水管道，且嚴(yán)禁雨季施工。

4.2碾壓

在道路共振破碎之后，需要對(duì)水泥路面進(jìn)行碾壓?，F(xiàn)階段，通常采用的碾壓做法是使用10噸的鋼輪振動(dòng)壓路機(jī)對(duì)道路碾壓2次以上。并且，為了保證道路的平整性，碾壓應(yīng)保證路面上層的細(xì)小破碎粒料進(jìn)入到大的破碎板縫隙之中。在鋼輪振動(dòng)碾壓兩遍之后，再在路面上均勻?yàn)⑺M(jìn)行碾壓，以提高舊路面的強(qiáng)度。同時(shí)，在碾壓過程中應(yīng)避免過度碾壓而導(dǎo)致的大的板塊碎裂而降低路面的剛性。

4.3特殊區(qū)域的路面改造

在路面改造過程中會(huì)遇到綠化帶、平交施工、豎井等特殊的區(qū)域，施工環(huán)境比較復(fù)雜。具體來講，在窨井區(qū)域，施工隊(duì)伍應(yīng)該在井蓋附近進(jìn)行標(biāo)記，在使用共振破碎技術(shù)的時(shí)候避開窨井區(qū)域，避免共振破碎技術(shù)對(duì)窨井的破壞。在綠化帶和隔離帶區(qū)域，施工不應(yīng)使用高壓沖擊錘設(shè)備，避免工作錘頭錘擊綠化帶。另外，在人流量和車流量較大的平交路口，施工隊(duì)伍應(yīng)盡量縮小施工的范圍，保證車輛的正常運(yùn)行。為此，施工單位可以選擇夜間施工或增加施工設(shè)備數(shù)量，縮小工期。最后，在施工過程中，施工隊(duì)伍應(yīng)注意污水處理和揚(yáng)塵處理，避免道路改造對(duì)環(huán)境的污染。

5.水泥路面改造工程共振破碎技術(shù)運(yùn)用

2 014年，為了做好重大政治接待前期公路改造工作，贛州市公路管理局瑞金分局將共振破碎技術(shù)運(yùn)用到水泥路面實(shí)際改造施工中，租用了一套進(jìn)口設(shè)備對(duì)G319線K389+000-K391+000、K406+000-K408+000路段破損路面進(jìn)行共振破碎，并取到了理想的破碎效果。破碎后的板塊排列規(guī)則、尺寸合理，而且施工中對(duì)底基層和其它構(gòu)筑物影響小，在確保工程質(zhì)量的前提下，還將施工工期縮短了一半。施工便捷，不影響交通，工程完工至今已三年之久，路面狀況良好，無明顯病害。

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