共振碎石化在旧水泥混凝土路面改造中应用技术探讨.docVIP

共振碎石化在旧水泥混凝土路面改造中的应用技术探讨 　　一、引言 　　随着我国公路通车里程的逐年增长，旧水泥混凝土路面也越来越多。台州市104国道K1744+675― 　　K1747+000及K1747+607-K1742+583段由于交通量增长快，水泥混凝土路面在交通荷载和各种自然因素长时间综合作用下，出现了各种结构性损坏，道路服务水平下降，依靠日常修补已不能解决问题，急需对该路段进行大中修。根据公路工程建设需要及黄岩区公路管理段要求，将上述两路段的水泥路面采用共振碎石化处理技术，对旧水泥路面进行破碎，将该破碎层直接作为基层，在其上加铺沥青混凝土面层。共振碎石化处理技术采用的共振设备是利用振动梁带动工作锤头振动，调整振动频率使其接近水泥面板的固有频率，激发其共振，然后将水泥面板击碎，共振破碎力发生在整个水泥板块厚度范围内，能使板块均匀破碎，并且使上部的破碎粒较小，下部的破碎粒较大，这样给结构带来了更大的好处，具有较好的透水能力，更好地消除反射裂缝，提高路基的承载力。另外该技术施工周期短、对交通影响小，可减少旧水泥路面块的清除、堆置等费用及建筑垃圾问题，节约投资，加快进度，有利环保。该“白改黑”项目经共振碎石化技术处理及加铺沥青混凝土路面建成后，大大改善了路况，确保行车的舒适和安全，社会反响较好。经过工程实际应用，我们总结了一些旧水泥混凝土路面共振碎石化的技术措施、施工工艺和质量控制方法，可为今后类似项目的公路拓宽改建工程提供参考和指导。 　　二、共振碎石化设备 　　1、设备概况 　　共振碎石化主要采用的设备为RB500（主要技术参数见下表），主要用于公路、机场等水泥路面的改造工程，目前，是美国水泥路面改造工程的主力机型和碎石化技术的最成功示范机型。RB500系列共振式碎石机可轻而易举地一次性破碎厚度达660mm的水泥板块，破碎厚度随水泥板块厚度而调节，破碎粒径主要分布在8-20cm左右，并满足上小下大、碎块相互嵌锁、纹理倾斜等工程要求，施工振动冲击小，效率高，是水泥路面碎石化改造工程中最理想的施工机械。 　　RB500系列共振式碎石机的主要技术参数 　　 　　 ??　2、工作原理及特点 　　工作原理：RB500型共振式破碎机利用振动梁把发动机的强大功率转换为工作锤头的振动，锤头与路面接触。通过调节锤头的振动频率，使其接近水泥面板的固有频率，激发水泥面板在锤头下局部范围内产生共振，使混凝土内部颗粒间的内摩擦阻力迅速减小而崩溃，共振效果如右图所示。 　　特点： 　　（1）破碎后的碎石尺寸理想、均匀 　　工程经验表明，碎石尺寸与反射裂缝和结构强度之间存在右图所示的关系。由图可见，碎石尺寸在3-8英寸（8-20厘米）之间时，可取得较为理想的效果。碎石尺寸过大，容易造成应力集中，引起反射裂缝的概率急剧增大；碎石尺寸过小，则会使路面的承载力过渡减小。 　　（2）破碎后的粒度上部较小，下部较大 　　小粒度可更好地消除反射裂缝，同时下部的较大粒度提高了路基的承载能力。另外上小下大的粒度结构也有利于路面渗水的横向排除和阻止下渗。 　　 　　 　　（3）破碎后的碎石纹路规则排列，并与路面成35-40ordm;夹角 　　有夹角的纹理结构可使碎石块之间相互嵌合，经压实后相互啮合的更紧，从而使碎石层起到更好的砾石稳定层的作用。如上图所示。 　　 　　 　　（4）破碎深度可控制，不冲击路基，保证路基下的管线设施完好无损 　　 　　 　　（5）可使钢筋混凝土中的钢筋完全与混凝土剥离 　　钢筋串起大大小小的混凝土块，必然会造成局部应力集中，引起反射裂缝。 　　（6）振动影响小，施工适应范围大，破碎深度大 　　RB500型的破碎深度可达660毫米。完全满足一般机场跑道、停机坪和一些港口码头水泥面板的破碎改造任务。 　　（7）施工效率高 　　共振破碎机的生产率可达每天8360平方米。由于其工作点很窄，在公路上施工时，可单车道施工，不用封闭全部交通，每天可完成2公里左右的碎石化工作。 　　 　　三、共振碎石化技术适用条件及适用范围 　　1、旧路路况评定等级 　　旧路需达到一定的损坏状况（如下表），采用碎石化技术才有必要且经济效益明显。 　　 （1）损害等级被评定为次或差； 　　 （2）接缝传荷能力被评定为次或差。 　　路面损坏状况与接缝传荷能力分级标准 　　 　　 　　另有两个标准可作为参考：＞20%的接缝损坏需要修复；＞20%的混凝土板需要进行更换或补块。 　　2、旧路土基及埋设的交通附属设施的要求： 　　碎石化技术不适应于承载能力差的路段，如湿软路基；若埋设有重要管线或管道，可能会对管线造成危害，破碎前应仔细评估。 　　3、对周围环境的适应情况： 　　碎石化所产生的应力