水泥路面破碎壓實(shí)

水泥混凝土路面沖擊碾壓破碎
（一）應(yīng)用特點(diǎn)
舊砼路面的改建傳統(tǒng)的做法是用重力錘或重力沖擊錘斷裂面板，再用壓路機(jī)穩(wěn)壓，上面鋪筑面層。采用沖擊壓路機(jī)可以將舊砼路面的破碎與壓實(shí)兩個(gè)過程合二為一，施工速度比傳統(tǒng)方法快得多。
沖擊壓路機(jī)由牽引車帶動(dòng)非圓形輪滾動(dòng)，多邊形滾輪的大小半徑產(chǎn)生位能落差與行駛的動(dòng)能相結(jié)合沿地面對(duì)土石材料進(jìn)行靜壓、搓揉、沖擊的連續(xù)沖擊碾壓作業(yè)，其連續(xù)性的高幅低頻沖擊力沖擊破碎砼面板，產(chǎn)生的強(qiáng)大沖擊波向板下基層和土基傳播，壓實(shí)影響深度歲沖壓遍數(shù)遞增，使沖擊破碎后的板塊得以壓實(shí)穩(wěn)固，形成強(qiáng)度高的路面底基層，從而達(dá)到了大大減少原路面板反射裂縫，提高原路基路面的密實(shí)度與承載能力的目的。

（二）沖擊壓實(shí)設(shè)備
進(jìn)行破碎改建項(xiàng)目的沖擊壓實(shí)機(jī)一般為30千焦型（太小、太輕則破碎效果不好），其性能參數(shù)如下：

（三）沖壓施工工藝
1、沖壓前的準(zhǔn)備工作
A、應(yīng)根據(jù)面板的完整狀況將面板分成不同類型，確定不同的沖壓方案。
B、施工放樣，由于沖壓產(chǎn)生較大沖擊波會(huì)對(duì)沿線橋涵等構(gòu)造物產(chǎn)生破壞，因此在施工時(shí)應(yīng)予避讓，現(xiàn)場按試驗(yàn)段提供的避讓距離用黃線標(biāo)示出作業(yè)控制區(qū)。
C、測點(diǎn)布設(shè)，為了對(duì)破碎狀態(tài)和沉降量進(jìn)行檢測，施工前沿各個(gè)車道中心線縱向間距20m一排設(shè)置沉降觀測點(diǎn)。
D、防水，為防止沖壓過程中下雨，需準(zhǔn)備好防雨用雨布。
E、做好原地面高程測量以及板塊破損調(diào)查。
F、對(duì)于大坑槽沖壓前應(yīng)用碎石填平。
G、對(duì)于半幅通車半幅施工的情況，應(yīng)采取相應(yīng)的技術(shù)措施防止震裂新鋪路面。
H設(shè)專職檢查員負(fù)責(zé)沖壓區(qū)域的安全管理，嚴(yán)禁車輛出入。

2、沖壓施工
A、沖壓順序砼面板在水平方向所受約束愈小，破碎效果愈好，故在施工中選定從路肩、行車道、超車道的順序依次沖壓。
B、沖擊壓路機(jī)的行駛路線宜按圖3.2.2方式進(jìn)行，當(dāng)直行沖擊碾壓數(shù)遍，破碎效果不合適時(shí)可嘗試走“S”形路線。
C、行駛速度約為7~9km/h，壓密階段可加快至9~12km/h。
D、同一條路因地質(zhì)狀況、路面強(qiáng)度等不同，會(huì)產(chǎn)生不同的破碎程度，施工時(shí)應(yīng)根據(jù)實(shí)際破碎狀況及時(shí)調(diào)整沖壓遍數(shù)，防止出現(xiàn)過度破碎或破碎不夠等現(xiàn)象。
E、特殊路段處理如在沖壓過程中發(fā)現(xiàn)局部路段出現(xiàn)“彈簧”現(xiàn)象，應(yīng)停機(jī)檢查。在確認(rèn)為“彈簧”后，應(yīng)把“彈簧”層挖除，然后回填碎石，找平后用普通壓路機(jī)分層壓實(shí)，再用沖擊壓路機(jī)沖壓同樣遍數(shù)，以避免產(chǎn)生差異沉降。
F、注意事項(xiàng) 須嚴(yán)格在標(biāo)示的作業(yè)區(qū)內(nèi)施工，沖壓過程中派人觀察沿線構(gòu)造物，防止出現(xiàn)異常破壞現(xiàn)象。沖壓過程中如下雨應(yīng)立即停止作業(yè)并做好作業(yè)區(qū)遮蓋工作，防止雨水滲入路床等。

（四）質(zhì)量控制
1、舊水泥混凝土路面板塊宜破碎成50cm左右的板塊，各板塊之間應(yīng)相互嵌鎖，不應(yīng)過度破碎松散。
2、沖擊碾壓后的沉降應(yīng)趨于穩(wěn)定，一般以*后2遍的平均沉降量不超過5mm為準(zhǔn)，或者其平均沉降量為總沉降量的5~10%,具體數(shù)值可結(jié)合實(shí)際情況，通過試驗(yàn)確定。
3、控制沖壓遍數(shù)，一般五邊形沖擊壓路機(jī)10~20遍，根據(jù)原路基路面狀況通過試驗(yàn)確定。在沉降達(dá)到要求后，對(duì)面板的破碎狀況進(jìn)行檢查，若達(dá)不到要求應(yīng)繼續(xù)沖壓，每2遍檢測一次，直到滿足要求為止。
4、沖擊路面板塊的破碎程度在視覺上大致呈忘網(wǎng)狀分布（如下圖），且不宜過碎，大于60CM的破碎塊數(shù)量不宜超過30%。

我國水泥混凝土路面的修筑已經(jīng)有半個(gè)多世紀(jì)的歷史,在20世紀(jì)70 年代中后期,開始較多地修建水泥混凝土路面, 80 年代初期,水泥路面得到了較快的發(fā)展。水泥路面在長期的使用過程中不可避免地出現(xiàn)結(jié)構(gòu)和功能性破壞,如斷板、錯(cuò)臺(tái)、唧泥、脫空等病害,尤其在*近幾年隨著交通量及重載車輛的增加,大量早期修建的水泥混凝土路面面臨著維修任務(wù)。
(1)打裂壓穩(wěn)。打裂壓穩(wěn)通常用于消除瀝青面層的反射裂縫。處理后的板塊長度應(yīng)在30—100mm,打裂后,通過壓實(shí)有效地消除板下脫空,恢復(fù)基層對(duì)水泥混凝土板塊的支撐作用。打裂壓穩(wěn)技術(shù)成功地用于改造結(jié)構(gòu)完好、僅存在功能性破壞的普通水泥混凝土路面。使用打裂壓穩(wěn)時(shí)須考慮到板塊整體性的損失。沖擊壓實(shí)設(shè)備對(duì)水泥混凝土路面的破碎就屬于典型的打裂壓穩(wěn)。
(2)破碎壓穩(wěn)。破碎壓穩(wěn)技術(shù)主要用于鋼筋混凝土路面。該技術(shù)要求破壞混凝土和鋼筋之間的聯(lián)結(jié),從而減小工作縫和裂縫之間的差異性位移到*低限度。其破碎功較打裂壓穩(wěn)要求更高。
(3)碎石化。碎石化技術(shù)是在沖擊壓實(shí)技術(shù)上發(fā)展起來的一種更為水泥商品混凝土面板破碎技術(shù),其目的是將水泥混凝土面板較為均勻地破碎成為10—20cm的顆粒,該技術(shù)將水泥混凝土板塊破碎成“高強(qiáng)粒料基層”,可以從根本上解決瀝青混凝土加鋪層反射裂縫的問題。美國MHB 型路面破碎設(shè)備對(duì)水泥混凝土路面的破碎屬于典型的碎石化。

一、　多錘頭碎石化后路面結(jié)構(gòu)方案
320國道K418 + 000～K427 + 750段舊水泥混凝土路面破碎采用碎石化技術(shù),對(duì)原有板塊進(jìn)行破碎,主要是基于此路段破損板塊較均勻,全線破損板塊基本沒有下沉等病害,從現(xiàn)場檢測情況看,原有路面基層基本完好。

破碎設(shè)備采用MHB 多錘頭破碎機(jī)與Z型壓路機(jī)。破碎后采用Z型格柵壓路機(jī)對(duì)破碎路面進(jìn)行壓實(shí)穩(wěn)固。壓實(shí)過程中,對(duì)路表水泥顆粒進(jìn)一步破碎,表面水泥顆粒小到5—10cm。壓實(shí)后路面平整,形成類似級(jí)配碎石結(jié)構(gòu)的柔性基層,其后對(duì)碎石化路面進(jìn)行清掃,按3. 0—3. 5kg/m2 的灑布量撒布乳化瀝青,以起到穩(wěn)定、防滲水的作用。灑布乳化瀝青后,撒5—15mm碎石嵌縫,再用光輪壓路機(jī)碾壓1—2遍。這樣表層破碎的顆粒形成整體結(jié)構(gòu),同時(shí)具有一定的密水性,形成了一穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)層,在其上再加鋪瀝青混凝土面層。加鋪層采用兩層式。

二、多錘頭弊端：
1.軸承過熱，原因：潤滑不足，潤滑脂過多軸承損
2.出料粒度過大，原因，錘頭磨損過大篩條斷裂，
排除方法：更換錘頭，更換篩。
3.彈性聯(lián)軸節(jié)產(chǎn)生敲擊聲，原因：銷軸松動(dòng)，彈性圈磨損，
排除方法：停車并擰緊銷軸螺母，更換彈性圈。
4.機(jī)械內(nèi)部產(chǎn)生敲擊聲，原因：非破碎物進(jìn)入機(jī)器內(nèi)部，襯板緊固件松弛等。錘撞擊在襯板上，錘或其它零件斷裂。
排除方法：停車，清理破碎腔，檢查襯板的緊固情況及錘與篩條之間的縫隙；更換斷裂零件。
5.振動(dòng)量驟增，原因：更換錘頭時(shí)或因錐頭磨損使轉(zhuǎn)子靜平衡不合要求，錘頭折斷，轉(zhuǎn)子失衡，銷軸變曲、折斷；三角盤或圓盤裂縫。
排除方法：卸掉錘頭、按重量選擇錘頭，使每支錘軸上錘的總重量與其相對(duì)錘軸上錘的總重量相等，即靜平衡達(dá)到要求，更換錘頭，更換銷軸，電焊修補(bǔ)或更換，緊固地腳螺栓。
多錘頭破碎深度較淺，外表易碎，影響深度2cm，需繼續(xù)用破碎錘破碎，繼而大大浪費(fèi)時(shí)間，又浪費(fèi)成本。
以上可以看出多錘頭機(jī)械零件較多，易耗程度大，

三、五邊形沖擊壓實(shí)技術(shù)
沖擊壓實(shí)機(jī)是一種具有高沖擊能量的壓實(shí)機(jī)械，其鋼輪成五邊形當(dāng)它行走時(shí),輪軸反復(fù)抬升和落下使鋼輪沖擊水泥板塊，使面板出現(xiàn)橫向裂紋而折斷。隨著沖壓遍數(shù)的增加，鋼輪交錯(cuò)作用于面板，橫向裂縫變寬并開始出現(xiàn)縱向裂縫。沖擊壓實(shí)機(jī)對(duì)水泥路面施加的強(qiáng)大沖擊力足以使面板破碎和穩(wěn)固, 有效地消除了原來面板脫空而產(chǎn)生的豎向變形。主要用于公里、機(jī)場、土石壩等基礎(chǔ)工程的巖土壓實(shí)作業(yè)，該設(shè)備的突出特點(diǎn)是沖壓影響深度土方路基單層壓實(shí)厚度可達(dá)0.6~1.5cm，速度快,沖壓速度9~12km/h，效率高是普遍壓實(shí)設(shè)備的3~5倍，作用均勻，壓實(shí)質(zhì)量高。該設(shè)備用于水泥混合土路面的修復(fù)，主要是利用其巨大的沖擊力、破碎、穩(wěn)固混凝土面板，同時(shí)沖壓密實(shí)原基層和一定深度內(nèi)的路路基。原理：利用多邊形碾壓輪的外接半徑和內(nèi)切半徑的差值，和碾壓輪自重的勢能，再加上碾壓輪行走產(chǎn)生的東北功能，在碾壓路面上施加一定的外力，從而改變碾壓體內(nèi)部的各層面的結(jié)構(gòu)，達(dá)到加大土體密實(shí)度或破碎原路面的效果。
特點(diǎn)：低頻率、大振幅(不同于振動(dòng)壓路機(jī))，圓周式動(dòng)力貫入，壓實(shí)效果好，費(fèi)用成本低。
1.對(duì)設(shè)備的要求
五邊形破碎狀況，是直接反映混凝土面板上是否破碎,因此在沖擊施工中，應(yīng)有現(xiàn)場監(jiān)理隨時(shí)檢查混凝土板的情況。
檢查控制方法，主要是檢查破碎后的混凝土板快是否緊密，處于穩(wěn)定牢固狀態(tài)，而不限于碎塊尺寸的大小。
2.沖擊壓實(shí)技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)
修復(fù)大面積破損的混泥土路面，采用沖擊壓實(shí)技術(shù)，具有以下優(yōu)點(diǎn)：
沖擊質(zhì)量高，采用沖擊壓實(shí)技術(shù)，能有效的破碎、穩(wěn)固混泥土面板，并壓實(shí)了基層和路基，并利用破碎穩(wěn)固后的混泥土面板和壓實(shí)的基層作為一次牢固、緊密厚實(shí)的底基層。
修復(fù)速度快，沖擊壓實(shí)機(jī)自行速度每小時(shí)9~12km，沖壓寬的2m。按施工作業(yè)時(shí)平均10km/h，沖壓20遍計(jì)，沖壓長1km寬12m的混泥土路面，僅需12h，施工速度明顯快人工和多錘頭破碎機(jī)作業(yè)。
工程成本低，沖擊實(shí)一邊0.5元/㎡，20遍計(jì)，1平方米僅需10元，采用人工破碎為21.12元/㎡，多錘頭破碎機(jī)為13.18元/平方米，且僅為破碎一道工序，如包括壓實(shí)和地基層利用，兩種技術(shù)效價(jià)更為明顯。
影響交通時(shí)間短。老路面施工，免不了影響交通，由于沖擊施工速度快，時(shí)間短，并且沖壓后的路面平整如常，完工后即可開交通，對(duì)交通的影響大為減少，比較其他破碎施工方法，其優(yōu)點(diǎn)顯而易見。
舊混凝土路面的破碎適宜用五邊形碾壓輪的沖擊壓路機(jī)，輪重符合要求，機(jī)械性能完好，五邊形沖擊壓路機(jī)牽引車、裝載機(jī)都可拖拉，既節(jié)約了成本又節(jié)約了時(shí)間。

結(jié)語:
使用沖擊壓實(shí)技術(shù)修復(fù)混泥土路面的工程情況來看，該項(xiàng)技術(shù)對(duì)混泥土路面的破碎、穩(wěn)固和對(duì)路基的壓實(shí)，都具有常用破碎和碾壓設(shè)備較大的優(yōu)越性，不僅能有效地降低工程成本和縮短施工時(shí)間，而且能大大提高路面質(zhì)量，提高工程的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，所以大力推廣應(yīng)用沖擊壓實(shí)技術(shù)，為公路建設(shè)和養(yǎng)護(hù)服務(wù)，是非常重要的。