關于舊水泥砼路面共振碎石化施工原理及工藝的說明
發(fā)布時間：
2020-12-22
????共振碎石化技術是共振破碎機利用共振原理，將舊水泥路面的剛性面層變?yōu)槿嵝曰鶎?。其獨特的共振技術可以持續(xù)產生高頻低幅的能量，共振破碎的同時保證了地基不受損壞，是舊水泥混凝土路面改造的重大突破。
共振碎石化技術是共振破碎機利用共振原理，將舊水泥路面的剛性面層變?yōu)槿嵝曰鶎印Ｆ洫毺氐墓舱窦夹g可以持續(xù)產生高頻低幅的能量，共振破碎的同時保證了地基不受損壞，是舊水泥混凝土路面改造的重大突破。
共振碎石化原理
共振破碎機是根據(jù)共振理論，持續(xù)產生高頻低幅的能量，通過調節(jié)錘頭的振動頻率，使其接近舊水泥面板的固有頻率，激發(fā)其共振，在路面層內產生均勻的裂紋，從而達到破碎的效果。
破碎過程中，共振破碎機的工作錘頭在激發(fā)路面共振的同時快速向前移動，沖擊的合力指向前下方，水泥板塊產生的裂紋是與路面呈35～40°角，這種獨特的斜向受力，在形成上部粒徑較小，分布均勻的碎石化層的同時，也使下部碎裂水泥板之間，呈現(xiàn)良好的嵌鎖結構，大大增強了碎裂后結構的承載力。
共振碎石化強度形成機理
共振碎石化后，上部碎石化層，強度降低，起到類似柔性基層作用，抗反射裂縫作用提高。由于阻尼作用的影響，下部水泥混凝土板由于吸收不到充分的能量，碎石化裂紋遠小于上部碎石，板體性較好，呈現(xiàn)良好的嵌鎖層結構，大大增強了結構的承載力。
共振頻率的選擇
在車輛荷載反復作用下，混凝土板塊間的咬合作用已基本喪失，因此可以認為每一塊板的邊界條件為四邊自由邊界。利用承載板試驗對水泥混凝土面板進行檢測，得到混凝土面板的當量回彈模量，通過計算得出混凝土面板的固有頻率（一般為40-80Hz），共振破碎機參考混凝土板固有頻率以一定的速度進行共振破碎。
共振碎石化施工工藝
隨著通車年限的增加，以及車輛不斷增加，目前水泥混凝土面板相繼出現(xiàn)各類病害，主要有裂縫、斷裂板、角隅斷裂、錯臺、接縫碎裂、填縫料損壞、露骨、坑洞等問題，考慮節(jié)能環(huán)保的因素，可以采用共振碎石化對路面進行改造。
RPB-GP60型共振破碎機，利用共振原理將舊水泥路面的剛性面層破碎，充分利用原水泥混凝土，作為新鋪瀝青路面的基層再利用，在保證基層的足夠承載力的前提下，消除反射裂縫問題。
由于路邊緣沒有側向約束力，便于破碎，共振碎石化施工的順序一般沿路邊緣(硬路肩邊緣)向路中間破碎。每次的共振碎石化寬度為20cm左右，一條車道為3.5～3.75m，因此共振碎石化完一個車道需要18～20次，相鄰的共振碎石化區(qū)域應有2～5cm的重疊區(qū)。
破碎完成后，開始碾壓，為了保證碾壓效果碾壓前對碎石化層進行了灑水處理后開始碾壓，碾壓結束，灑布瀝青纖維封層后加鋪瀝青面層。
共振碎石化效果
(1)粒徑與級配檢測。
共振碎石化后，水泥面板經(jīng)過碎石化后分為上部松散層和下部開裂層，其中上部松散層的厚度為3～5cm，粒徑不超過15cm。下部破裂層結構，水泥板塊產生的裂紋是與路面呈35～40°夾角，斜向裂縫壓實緊密，呈現(xiàn)良好的嵌鎖結構。
(2)回彈模量檢測。
共振碎石化后，利用振動壓路機進行初壓、復壓、終壓三步進行碾壓后，根據(jù)《公路路基路面現(xiàn)場測試規(guī)程》(JTGE60－2008)中“承載板測定土基回彈模量試驗方法”(T0943－2008)對試驗路碎石化后斷面進行承載板測試，得到頂面當量回彈模量E0值。
對碎石化道路而言，并非碎石化層模量越大越好，也不是碎石化程度越高、粒徑越小越好。模量越大，說明板體整體性越好，則今后防止反射裂縫的效果越差；碎石化程度越高、破碎粒徑越小，則結構的承載能力降低越多，加鋪路面今后可能容易因承載能力不足而失效。共振碎石化后，回彈模量較為均勻，擬合曲線后，線性變化平穩(wěn)，離散性小，且碾壓前后的回彈模量有較好的相關性，強度介于半剛性基層和級配碎石柔性基層之間，在防止反射裂縫的同時，保證了足夠的承載力，滿足路面基層使用要求。
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