路面破碎技术在旧水泥路面改造中的应用

发表时间:2020/5/22   来源:《建筑实践》2020年1月第2期   作者:韩长远
[导读] 为了解决早期建设的道路在当前存在通行应用问题,可在技术条件支持下,展开旧道路改造工作

         【摘  要】为了解决早期建设的道路在当前存在通行应用问题,可在技术条件支持下,展开旧道路改造工作,对路基或者路面展开合理改造。路面破碎技术可被运用到路面改造工程中,尤其是水泥材质的路面。现结合对改造旧水泥路面工作以及路面破碎技术的认识,探讨如何在实施改造完善旧水泥路面时,合理选择使用路面破碎技术,改善改造效果,形成高质量路面。
         【关键词】路面破碎技术;旧水泥路面;改造;应用方法

         很多城市的道路都选择了水泥混凝土材质路面,主要是因为其造价符合经济性原则,可缩减道路施工成本。然而在使用中,受到交通负荷的影响,很多水泥路面都出现了坑洞、剥落、裂缝与错板等问题,当使用时间延长,受损面积也在持续加大,公路系统形成隐患问题,因此要对已有的水泥路面进行改造工作,可考虑运用路面破碎技术完成施工任务,本文对几种可在改造旧水泥路面工程中发挥作用的路面破碎技术进行研究。
         1 改造旧水泥路面概述
         在早期进行水泥路面改造工作时,施工单位直接在面层上展开拉毛处理工作,而后将新的水泥铺到上面,添加沥青混凝土或者水泥混凝土进行加固。然而在这种改造方法之下,原来的水泥面板上存在的很多病害并未被消除,新铺设的路面面层需承受过多载荷冲击,同时在温度变化的影响下,上下两层材料将会产生涨缩效应,带来反射裂缝,加铺层上的病害问题也越来越多。如果水泥路面受到的损害比较小,同时需要承受的荷载也不大,可运用这种方法,但是如果改造的道路属于高速公路,原有受损情况极为严重,就不能运用这种方法实施改造。
         2 路面破碎改造工艺应用特点
         应用路面破碎改造技术时,直接将原本的水泥面板打碎,以此来消除已有的病害,解决面板下方存在空洞带来的隐患,打碎的水泥材料可作为新道路的基层直接使用,再将新材料构成的新面层铺设到此处,提升了路面改造质量水平,不会过多地增加施工成本,充分运用工程中的水泥材料,整个改造工程更具环保性。打碎水泥面板的过程具有较高的难度,如果碎块偏大,会使反射应力缩小,支撑基层的强度可能不足。水泥面板具有比较高的硬度,实施破碎操作时,原本道路路基将受到影响。展开大范围的破碎施工处理时,不能忽视施工效率与速度,因此需围绕选用的路面破碎技术形成完备的水泥路面改造方案。
         3 在改造旧水泥路面中应用路面破碎技术
         3.1 多锤头式破碎技术
         通过多锤头式自动破碎机设备实施连续化破碎作业,被破碎的路面粒径逐步增大,小粒径在上方,进行压实处理后,表面更加平整,摊铺也更容易实现,大颗粒在下方,构成了嵌挤型结构,颗粒形成的基层将具有更高的强度,压实之后,将透层油铺到表面上,而后再进行沥青混凝土路面面层的铺筑。这种破碎装置给路面施加很大的冲击能量,同时具有很强的极大能力,一次就能击开水泥面板。然而破碎路面过程中,路基密实度与平整性将会被直接破坏,同时如果管线等基础设施被设置到路基之下,也会受到破碎操作的影响。由于形成的冲击波很大,因此必须预先检查改造道路周边是否存在对于振动极为敏感的建筑。施工期间会形成严重的噪声污染。仅运用重力完成路面砸击破碎工作,难以以此完成打碎水泥面板的任务,后续还需较大的没有碎裂的面板块头进行处理。
         3.2 共振式破碎技术
         共振破碎施工设备依靠振动梁对锤头进行带动,形成振动作用,路面需要与锤头劫持,对锤头振动形成的频率加以调节,接近改造路面的水泥面层的频率,形成共振的效果,同样可击碎水泥面板。

设备的锤头上安装了传感器,可对路面上发出振动反馈进行感应,通过计算机来实现频率控制,对被击物本身的频率展开搜索,水泥路面局部区域将形成共振,水泥混凝土材料构成颗粒之间形成的摩阻力将以非常快的速度缩小,最后形成崩溃状态。使用这种先进的破碎技术可实现对破碎深度与碎块粒度的控制。该技术形成的振动相对偏小,传递范围也有限,不会给周边建筑带去过多的不利影响,在技术要求严格的路面改造中可应用该技术。
         共振式破碎机通过调节振动频率和振幅即可控制破碎的深度。因为它是在试图以接近混凝土的固有频率而振动,在发生共振的瞬间,锤头就向前运动了,垂直向下的冲击力很小,而且面板下边的材料为非混凝土,不会与之共振,所以避免了对路基的冲击。路基下的其他管线设施自然不会受到影响。路基不受冲击,保持了原有的路基平整度和密实度的均匀性。共振破碎的工作锤头在激发路面共振的同时,快速向前移动冲击的合力指向前下方,从而使振碎的裂纹与路面形成了一定的夹角。这一夹角可使碎石块之间相互嵌合,经压实后相互啮合得更紧。
         由于振动力是由面板上部向下部传递的,振动锤并不在一个点上连续振动,而是快速向前移动的,所以振动在混凝土中存在衰减梯度,从而使上部的破碎粒度较小,下部的破碎粒度较大。这样的结构首先是小粒度可更好地消除反射裂缝,同时下部的较大的粒度提高了路基的承载能力,其次是上部小粒度有利于路面渗水的横向排除,下部的大粒度又可起到阻止渗水向下渗透的作用。
         3.3 冲击压实技术
         利用冲击压实机来对旧路面板实施击碎处理,而后击碎部分实施稳固夯实处理,将其转移到基层处,同时进行稳固基层与破碎路面的工作,新铺层可获取稳固支承系统,可预防反射裂缝问题。冲击压实机设备在运行时,地面与轮面之间可形成摩擦阻力,轮轴部分重复进行落下与抬升作用,钢轮可直接夯压冲击地面。在作业期间,如果有路段突然产生“弹簧”的情况,需实施停机进行检查,将“弹簧层”有效挖除。用石渣与碎石实施回填,结束找平工作之后,启动普通压实机展开分层压实工作即可,而后继续运用冲击压实机,展开补压,主要是为了控制非挖填路段与本路段之间存在的沉降差。完成冲击压实之后,如果没有结束摊铺新面层的工作,施工路段不允许通车;出现下雨的情况之后,停止施工,遮盖作业区,避免未完成施工的路床有雨水渗入。
         3.4 门板打裂机压稳技术
         门板打裂机同样也可以支持路面碎裂作业工作,该机械化施工设备上配置了板式冲击锤,锤头重量约5吨,能量极其充足,可使水泥路面形成较深的开裂,在打裂作业期间,重点对冲击锤的具体提升高度施加控制,如果提升高度比较高,形成的冲击力也更大,路面板会因此而产生程度严重的碎裂问题,同时还会产生位移,产生不少碎屑;但是如果将提升高度设置得过低,很难有好的打裂作业效果,进行碎裂施工后,作业路段同样不允许通车。
         4 结束语
         改造旧水泥路面时,通过破碎技术对已有的路面实施较为彻底地破碎处理,而后将其当作路面基层,提升路面改造作业效率,减少改造工程中的资源浪费。当前可用的破碎技术有很多,如果施工区域20m范围之内并不存在对振动比较敏感的构筑物,可选择多锤头型破碎技术;在有振动级别要求的路面改造中,可选择共振型破碎技术,同时也不会断绝道路的交通活动;如果路面产生严重的破损状况,基层也很差,可运用冲击型破碎技术。
        
         参考文献
         [1]徐超宇. 路面破碎技术在旧水泥路面改造中的应用[J]. 交通世界, 2019(13):30-31.
         [2]高璇, 宋志, 杨维国. 旧水泥混凝土路面破碎技术的调查与评价[J]. 筑路机械与施工机械化, 2018(5).
         [3]张鹏. 碎石化技术在水泥混凝土路面施工中的应用[J]. 技术与市场, 2019(6).
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