浅析旧水泥混凝土路面共振破碎技术

戴建文 卢秋占

摘 要： 在交通量不断增加的情况下，水泥混凝土路面逐渐出现断板、错板、裂缝、坑洞等问题。如何对这些旧水泥混凝土路面进行翻修已经成为摆在施工单位面前的一个难题。现阶段全国各地开展了大量翻新改造施工，如沥青加铺层技术等，但水泥混凝土路面反射裂缝问题仍对加铺层使用年限与性能影响较大。为有效控制水泥混凝土路面反射裂缝情况，共振破碎技术得到了广泛地应用与推广。该技术地应用可是板块均匀分裂，有效提升水泥路面施工整体质量，可达到良好地施工效果。

关键词： 共振破碎技术；公路工程；水泥混凝土路面

一、工程案例

某公路工程总长度为168.848km，28m为其路基宽度，自通车建成后，该公路段承担着较大的交通流量，且车辆超载、超重现象较为严重。于原设计分析，在测算、预估交通量方面偏差较大，因施工时设计规范并不完善，严重影响了路面结构的承载力与使用性能。为缓解交通压力，对严重破损路面结构进行有效修复，必须进行路面改造。本工程选取共振破碎施工方案，共振碎石技术不会对路基及路基下方设施造成严重影响。共振只对面层起作用，具有极小冲击力，出现的裂缝将向边界逐步扩散，并不影响到基层。

二、共振碎石化技术原理

在碎石化前提下进行共振碎石化技术施工，其目的是利用破碎机械打碎水泥面板，其与其他破碎机械又存在极大区别，也就是说共振破碎是利用共振的方法破碎水泥板，但其他破碎机械，则是利用冲击压实等方式进行破碎。共振碎石化是指通过振动梁由共振破碎机带动工作锤头，锤头可接触路面，且将专用传感器安设到工作锤头上，以此对路面振动反馈情况进行自动感应，且向电脑传送。电脑按照反馈信息进行锤头振动频率的自动调节，保证其能够接近水泥面板固有频率，激发其共振，击碎水泥混凝土面板。此类破碎首先不会对路基产生任何冲击，且不会对路基下方设施造成严重影响。共振只对面层起作用，具有极小冲击力，出现的裂缝将向边界逐步扩散，并不影响到基层；其次对附近建筑物不会产生震动影响，设备无需利用较大物理外力进行破碎，此时不会影响到附近建筑物，且不会造成扰民困扰；最后，通过电脑控制破碎块尺寸及力度，具有均匀的破碎尺寸，这样不仅能够防止反射裂缝的产生，也可避免面层结构失效等问题的出现。

三、旧水泥路面共振破碎施工流程

随着公路工程建设规模的扩展，交通运输量也逐渐上涨。在公路路面等级与质量提升的同时，路面施工质量也得到了人们的重视。共振破碎技术在公路工程水泥路面施工中的应用，可有效提升工程建设的整体质量，其施工流程如下：

1、路面排水

为确保路面结构具有良好使用性能，必须做好路面结构防排水工作。因此，需将纵向渗沟、横向排水管合理设置到旧水泥混凝土路面板边缘位置，以此提高加铺工程结构排水性能，达到路面使用年限增加的目的。为确保施工进度，需在碎石化施工前的2到4周内设置好排水系统。

2、路面清理

路面在破碎前需做好清理工作，以此确保具有干净的路面，随后通过小型铣刨机铣刨路面，并将其表层沥青清理干净。

3、路面破碎

公路工程水泥路面共振破碎技术应用中，应遵循由外向内的顺序进行水泥路面破碎施工。2幅破碎面搭接宽度需控制在20厘米左右。施工过程中应对机械行驶速度、频率等进行灵活调节，以此确保均匀破碎。由于锤头无法水平移动，不能破碎路面2侧边缘（50厘米到75厘米），为达到良好地破碎效果，应保证共振机械和边缘之间具有30度到50度夹角。

4、破碎压实

选取钢轮压路机对破碎后的路面进行振动压实，一般需进行3到5遍，以此提升表面混凝土的密实度。施工过程中压实速度可控制在每小时5千米以下，压实的作用是进一步破碎路面表层的扁平颗粒，并稳固下层块料，以此将一个平整表面提供给新铺水泥混凝土面层。在路面综合强度过高或过低的路段，必须有效控制压实度，防止过度压实、表面粒径过小等情况的出现。

5、洒布乳化沥青透层

通过洒布乳化沥青透层不仅能够强化各个结构层之间的连接性，还能提高破碎后混凝土材料间颗粒的粘结能力，避免水渗入到下面层，增加松散破碎层的防水能力。于路面结构而言，松散层作用较大，如松散层具有较小颗粒，可改善下层破碎层的沉降问题及进行自我调节，具有应力吸收功效。洒布乳化沥青后，松散层将被黏结成一个整体，碾压施工后，往往会出现滑移层现象，施工时必须重视该问题。压实路面后，根据路面压实实际情况，可进行透层油洒布施工，尤其是降雨量较大的地区应做好该施工工序。一般可选取专用设备进行透层有洒布施工，用油量可控制在每平方米1.0到2.3L之间，每平方米乳化沥青1.0到2.0L之间。要求洒布透层油必须均匀性、厚度统一，确保透层油向碎石层1cm深度位置下渗。随后进行AC-70热沥青封层铺撒，要求每平方米在1.4到1.6Kg之间控制洒布量。

6、表面整平

沥青透层加铺前，应对路面共振破碎后表面凹陷位置进行整平施工，以此确保施工路面的平整性。水泥路面平整前后，利用振动梁与提浆滚在模板顶面施工，其平整度确定时，可根据斜向反复滑移进行检测，并利用人工找平的方式进行施工，2.5毫米为其最大偏差，并确保间隙不出现于板面和直尺底面。

7、摊铺与碾压

共振破碎施工中如出现软弱沉陷、基层松散，必须进行换填施工。为确保基层和下承层之间具有紧密性，必须进行水泥浆撒布施工。每前进5米单幅水泥用量为50千克左右。要求对松铺系数进行准确计算，因此对摊铺厚度进行有效控制，并通过相应措施对混合料摊铺厚度、标高等进行有效控制。根据摊铺宽度进行压路机数量的确定，一般选取2台双轮双振压路机、2台轮胎压路机、1台钢轮压路机与静作用压路机进行施工。为稳定、提升铺设层承载力可进行初压施工，一般将其碾压速度控制在每小时3千米以下。为确保路面压实度符合施工规定，可进行复压施工，通常碾压速度控制在每小时4千米以下。终压的作用为消除轮痕，确保路面平整性。其遍数为3次左右，速度需控制在每小时5千米以下。

四、结束语

综上所述，公路工程建设中水泥混凝土路面作为最重要的一种路面结构形式，其具有不可替代的作用。伴随我国社会经济发展速度的进一步提升，持续增加的荷载对路面承载要求也越来越大，这导致我国早期修筑的水泥路面呈现出多种病害，如错台、坑槽、剥落等，为实现水泥混凝土路面使用寿命的延长，必须对水泥路面加以改造。为此，在具体施工过程中，施工企业必须在全面了解共振破碎技术原理的基础上，规范施工工艺，只有这样才能全面提升工程建设质量，才能实现公路工程事业的经济效益与社会效益。

參考文献

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