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共振机械碎石化施工技术应用于高速公路工程项目

2019年09月10日

摘要共振机械碎石技术具有振动影响小施工适应范围大施工效率高等特点可以获得良好的经济效益以及环境效益能达到迅速破碎旧水泥混凝土板的目的破碎处理之后的碎石尺寸具有理想和均匀的特点因此共振机械碎石化技术在高速公路施工中得到了非常广泛的应用本文通过结合某高速公路工程项目针对共振机械碎石化施工技术展开探讨希望能对类似工程起到借鉴作用共振机械碎石化技术是指采用共振碎石机对水泥混凝土板施加高频低福的振动能量一般是采用碎石化锤头对水泥混凝土板进行共振从而使旧水泥混凝土板迅速产生破裂这种施工技术主要是应用在板块完整性和结构性较差的旧水泥混凝土路面破除中进行共振机械碎石技术具有较小的振动影响施工适应范围大较高的施工效率等特点可以迅速破碎旧水泥混凝土板破碎处理之后的碎石尺寸具有理想和均匀的特点因此共振机械碎石化技术在高速公路施工中得到了非常广泛的应用本文通过结合某高速公路工程项目对共振机械碎石化施工技术进行探讨工程概况本工程为某一旧高速公路改造工程该公路主要是由水泥混凝土面板25cm厚度二灰碎石18cm厚度石灰土15cm厚度的路面结构组成该公路经过长时间的使用之后在路面上出现了破碎板交叉破裂裂缝沉陷以及底板脱空等各种病害问题因此决定采用共振碎石机对路面进行破石化处理并在其上加铺一层沥青路面结构路面碎石化前准备工作 路面碎石化前准备工作包括1交通管制及分流在进行碎石化施工之前需要依据交通导流方案进行管制交通在破碎施工过程中碎石化层顶面不得允许车辆上路通行2在碎石化施工之前首先需要清除干净旧水泥混凝土板块上的沥青表面的修补材料一般采用衔刨技术对沥青微表处进行衔刨处理3在碎石化施工之前开挖土路肩处直至混凝土路面底层同一高度处这样可以从侧向排除渗入到碎石化结构层中的水4及时修复处理好路面上出现软弱沉陷松散基础等病害问题首先挖除病害位置然后采用贫混凝土进行浇筑5在施工之前需要详细的调查好施工现场存在的结构物情况并做好明确的标记在施工过程中应做好结构物的保护工作试验段及承载板试验试振为了确保水泥混凝土颗粒在破碎后之后能够满足粒径和强度的要求需要对共振破碎的施工质量进行有效的确保在正式施工之前应先对破碎试振处理在试振之后需要开挖试坑以对破碎颗粒的粒径进行检查主要检查的内容包括粒径的分别情况和均匀程度通过试振试验以确定施工设备的具体参数承载板试验试验路段的破碎施工完成以后要对该路段的水泥混凝土板进行承载板试验主要是对破碎后碎石化层顶面的回弹模量进行测定表1为承载板测定试验数据通过计算可以得到破碎后的水泥碎石层顶面的当量回弹模量为3092MPa碎石化施工过程及其注意事项路面破碎在本工程中进行路面的破碎施工其具体的施工顺序为先外侧车道和路肩之后内侧车道一般情况下两幅破碎操作面之间应确保有20cm的施工搭接宽度在共振机的施工过程中根据施工情况适时灵活调整施工速度频率等使路面破碎符合均匀的要求由于锤头无法进行水平向的移动所以对路面两侧边缘50~75cm范围内是没有办法进行破碎的针对这一问题通常采取的解决方案是使共振机械与边缘成30°~50°的角度进行破碎破碎后的压实路面破碎施工完成后按照振动的方式使用9t以上的钢轮压路机进行压实一般压实的遍数控制在3~5遍之间通过压实施工以确保表面混凝土的均匀密实在压实施工过程中应当控制压路机的压实速度为5kmh以内通压实施工环节可以进一步破碎路面表面的扁平颗粒对下层块料有效达到了稳固的作用共振碎石化施工是对旧水泥混凝土面板进行起到共振破碎作用而不是粉碎作用所以通过压实作业使混凝土表面能够达到压平和压稳的效果即可对于路面过高或者过低的综合强度的路段需要对过度压实的问题进行避免从而避免基层内压入过小表面粒径或者碎石乳化沥青透层在压实施工过程中需要采用慢裂乳化沥青在混凝土表面上洒布一层透层这样可以为表面松散的粒料提供一定的粘结效果一般情况下乳化沥青的洒布用量应控制在25~30Lm2之间在乳化沥青透层施工完成之后在其上则需要再洒布一层洁净的石屑石屑的粒径应控制在3~5mm之间石屑的用量应以不粘轮为标准最后采用钢轮压路机以慢速的方式对其进行1~2遍的碾压表面平整在对沥青面进行加铺之前为了确保加铺沥青面层的平整性和路面使用性能首先需要先采用沥青混合料对路面碎石化后的表面凹处进行找平处理摊铺沥青面层及碾压在碎石化施工过程中发现路面存在软弱沉陷松散基层等问题的时侯立即使用混凝土材料进行换填处理在铺筑沥青混合料以前应先对路面进行清理其中主要包括松散的填缝料胀缝材料钢筋等如有需要则可以采用沥青混合料进行填充处理施工注意事项1排水设施的设置及施工过程中的防水和排水在破碎施工之前为了确保路面层基层以及路基能够处于良好的排水状态需要将排水设施做好从而确保路基的干燥避免路基因泡水变软以满足承载力的要求旧水泥混凝土板块在破碎施工之后容易受到雨水的侵入破碎化施工完成以后在对新路面结构进行加铺之前应先进行防水处理在破碎施工完成之后应尽快进行后续工序的作业一般情况下应遵循当天破碎当天碾压当天摊铺的方式如果当天无法及时进行摊铺作业则应及时采取防水措施进行处理为了避免雨水侵入到路基中一般可以将一层塑料薄膜覆盖在其上2试验段施工及正式施工过程中对破碎情况的监控破碎层的强度特性直接受到粒径的关系应严格按照要求进行破碎粒径的控制在进行大面积破碎施工之前应先选取路段进行破碎试验通过破碎试验了解到破碎后的粒径分别情况强度以及均匀性从而依据破碎试验将设备的控制参数确定出以指导大面积的施工在进行大面积施工过程中需要对混凝土板表面的破碎情况进行密切关注如果某一路段混凝土表面出现较大的变化的破碎颗粒粒径时则应开挖试坑并分别检查粒径的情况如果不满足要求则应及时对设备的参数进行适当的调整从而确保满足相关的要求路面碎石化的施工质量控制方法碎石化工艺试验段设备参数采用共振机进行破碎施工主要控制的参数为振动频率和振幅一般情况下振动频率在42~46Hz之间振幅则在1~25cm之间本工程经过试验段的破碎施工最终确定的振动频率为44Hz振幅则为2cm施工质量控制的一般过程1选取具有代表性的路段进行施工试验一般试验路段的长度控制在100m以上在试验路段中应安排不同振动频率和振幅的子区段2在试验路段施工完成之后严格的检测不同子区段选择对应的设备控制指标3在进行大面积正式破碎施工之前需要严格检查破碎粒径出现突变处确保粒径能够满足相关的要求如果不满足要求则应及时进行调整相关参数在进行试坑位置的选择时应具有随机性对于粒径的检查一般采用卡尺量取与过筛相结合的方式4对于较大差异的下卧层强度的不同路段需要作不同的设备参数控制可以小幅度调整其中一段控制参数的基层上来满足其他路段破碎施工的要求结语鉴于共振机械碎石技术具有振动影响小施工适应范围大施工效率高等优势使其在旧水泥路面改造工程中得到有效应用文章通过结合某旧高速公路改造工程实例鉴于该公路路面存在交叉破裂破碎板裂缝底板脱空以及沉陷等病害问题经综合考虑对其该路面采取共振碎石机处理后再加铺一层沥青路面结构工程实施时通过试验段及承载板试验而选取合适的施工参数同时对各个施工环节采取严格控制措施经处理后本工程路面碎石化处理效果达到满足预期表明方案的可行性可在同类工程中推广应用参考文献[1]李建法.高速公路水泥混凝土路面改造工程共振机械碎石化施工技术与应用.公路2011718-22.[2]赵栋山.碎石化工艺在高速公路中的应用.山西建筑200915267-268.[3]蔡海良.湖南省国省干线公路路面改造中反射裂缝的处治研究.企业技术开发20131023-24.[4]张青青.共振机械碎石化技术在高速公路中的应用.交通建设与管理20141830-31.[5]陈晓宝.某路面大修工程旧水泥混凝土路面碎石化技术应用.广东土木与建筑20111052-54.[6]徐柱杰凌建明黄琴龙.旧水泥混凝土路面共振碎石化效果研究.中国公路学报2008526-32.[7]黄琴龙陈达豪凌建明等.共振碎石化在上海水泥混凝土路面改建中的成效.长沙理工大学学报自然科学版20082103-106.[8]黄湖锋张洪举郑云清.共振碎石化技术在水泥路面改造工程中的运用.路基工程20075104-105.[9]张春辉.碎石化技术在旧水泥路面改造加铺沥青路面中的应用.黑龙江科技信息201532296.[10]马焱.碎石化技术原理在高速公路大修工程中的应用.交通标准化201017121-123.全文完作者简介王海艳保定市交通运输局公路勘察设计院