水泥路面破碎壓實

水泥混凝土路面沖擊碾壓破碎
（一）應用特點
舊砼路面的改建傳統的做法是用重力錘或重力沖擊錘斷裂面板，再用壓路機穩壓，上面鋪筑面層。采用沖擊壓路機可以將舊砼路面的破碎與壓實兩個過程合二為一，施工速度比傳統方法快得多。
沖擊壓路機由牽引車帶動非圓形輪滾動，多邊形滾輪的大小半徑產生位能落差與行駛的動能相結合沿地面對土石材料進行靜壓、搓揉、沖擊的連續沖擊碾壓作業，其連續性的高幅低頻沖擊力沖擊破碎砼面板，產生的強大沖擊波向板下基層和土基傳播，壓實影響深度歲沖壓遍數遞增，使沖擊破碎后的板塊得以壓實穩固，形成強度高的路面底基層，從而達到了大大減少原路面板反射裂縫，提高原路基路面的密實度與承載能力的目的。

 
（二）沖擊壓實設備
進行破碎改建項目的沖擊壓實機一般為30千焦型（太小、太輕則破碎效果不好），其性能參數如下：

（三）沖壓施工工藝
1、沖壓前的準備工作
A、應根據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，由于沖壓產生較大沖擊波會對沿線橋涵等構造物產生破壞，因此在施工時應予避讓，現場按試驗段提供的避讓距離用黃線標示出作業控制區。
C、測點布設，為了對破碎狀態和沉降量進行檢測，施工前沿各個車道中心線縱向間距20m一排設置沉降觀測點。
D、防水，為防止沖壓過程中下雨，需準備好防雨用雨布。
E、做好原地面高程測量以及板塊破損調查。
F、對于大坑槽沖壓前應用碎石填平。
G、對于半幅通車半幅施工的情況，應采取相應的技術措施防止震裂新鋪路面。
H設專職安全員負責沖壓區域的安全管理，嚴禁車輛出入。

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、沖擊壓路機的行駛路線宜按圖3.2.2方式進行，當直行沖擊碾壓數遍，破碎效果不理想時可嘗試走“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、同一條路因地質狀況、路面強度等不同，會產生不同的破碎程度，施工時應根據實際破碎狀況及時調整沖壓遍數，防止出現過度破碎或破碎不夠等現象。
E、特殊路段處理  如在沖壓過程中發現局部路段出現“彈簧”現象，應停機檢查。在確認為“彈簧”后，應把“彈簧”層挖除，然后回填碎石，找平后用普通壓路機分層壓實，再用沖擊壓路機沖壓同樣遍數，以避免產生差異沉降。
F、注意事項 必須嚴格在標示的作業區內施工，沖壓過程中派人觀察沿線構造物，防止出現異常破壞現象。沖壓過程中如下雨應立即停止作業并做好作業區遮蓋工作，防止雨水滲入路床等。

（四）質量控制
1、舊水泥混凝土路面板塊宜破碎成50cm左右的板塊，各板塊之間應相互嵌鎖，不應過度破碎松散。
2、沖擊碾壓后的沉降應趨于穩定，一般以最后2遍的平均沉降量不超過5mm為準，或者其平均沉降量為總沉降量的5~10%,具體數值可結合實際情況，通過試驗確定。
3、控制沖壓遍數，一般五邊形沖擊壓路機10~20遍，根據原路基路面狀況通過試驗確定。在沉降達到要求后，對面板的破碎狀況進行檢查，若達不到要求應繼續沖壓，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狀分布（如下圖），且不宜過碎，大于60CM的破碎塊數量不宜超過30%。

 
 我國水泥混凝土路面的修筑已經有半個多世紀的歷史,在20世紀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展。水泥路面在長期的使用過程中不可避免地出現結構和功能性破壞,如斷板、錯臺、唧泥、脫空等病害,尤其在最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。
(1)打裂壓穩。打裂壓穩通常用于消除瀝青面層的反射裂縫。理想狀況下,處理后的板塊長度應在30—100mm,打裂后,通過壓實有效地消除板下脫空,恢復基層對水泥混凝土板塊的支撐作用。打裂壓穩技術成功地用于改造結構完好、僅存在功能性破壞的普通水泥混凝土路面。使用打裂壓穩時必須考慮到板塊整體性的損失。沖擊壓實設備對水泥混凝土路面的破碎就屬于典型的打裂壓穩。
(2)破碎壓穩。破碎壓穩技術主要用于鋼筋混凝土路面。該技術要求破壞混凝土和鋼筋之間的聯結,從而減小工作縫和裂縫之間的差異性位移到最低限度。其破碎功較打裂壓穩要求更高。
(3)碎石化。碎石化技術是在沖擊壓實技術上發展起來的一種更為徹底的水泥商品混凝土面板破碎技術,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,該技術將水泥混凝土板塊破碎成“高強粒料基層”,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 型路面破碎設備對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構方案
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,對原有板塊進行破碎,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,從現場檢測情況看,原有路面基層基本完好。

破碎設備采用MHB 多錘頭破碎機與Z型壓路機。破碎后采用Z型格柵壓路機對破碎路面進行壓實穩固。壓實過程中,對路表水泥顆粒進一步破碎,表面水泥顆粒小到5—10cm。壓實后路面平整,形成類似級配碎石結構的柔性基層,其后對碎石化路面進行清掃,按3. 0—3. 5kg/m2 的灑布量撒布乳化瀝青,以起到穩定、防滲水的作用。灑布乳化瀝青后,撒5—15mm碎石嵌縫,再用光輪壓路機碾壓1—2遍。這樣表層破碎的顆粒形成整體結構,同時具有一定的密水性,形成了一穩定的結構層,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.彈性聯軸節產生敲擊聲，原因：銷軸松動，彈性圈磨損，
排除方法：停車并擰緊銷軸螺母，更換彈性圈。
4.機械內部產生敲擊聲， 原因：非破碎物進入機器內部，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.振動量驟增，原因：更換錘頭時或因錐頭磨損使轉子靜平衡不合要求，錘頭折斷，轉子失衡，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錘軸上錘的總重量相等，即靜平衡達到要求，更換錘頭，更換銷軸，電焊修補或更換，緊固地腳螺栓。
多錘頭破碎深度較淺，外表易碎，影響深度2cm，需繼續用破碎錘破碎，繼而大大浪費時間，又浪費成本。
以上可以看出多錘頭機械零件較多，易耗程度大，

三、五邊形沖擊壓實技術
沖擊壓實機是一種具有高沖擊能量的壓實機械，其鋼輪成五邊形當它行走時,輪軸反復抬升和落下使鋼輪沖擊水泥板塊，使面板出現橫向裂紋而折斷。隨著沖壓遍數的增加，鋼輪交錯作用于面板，橫向裂縫變寬并開始出現縱向裂縫。沖擊壓實機對水泥路面施加的強大沖擊力足以使面板破碎和穩固, 有效地消除了原來面板脫空而產生的豎向變形。主要用于公里、機場、土石壩等基礎工程的巖土壓實作業，該設備的突出特點是沖壓影響深度土方路基單層壓實厚度可達0.6~1.5cm，速度快,沖壓速度9~12km/h，效率高是普遍壓實設備的3~5倍，作用均勻，壓實質量高。該設備用于水泥混合土路面的修復，主要是利用其巨大的沖擊力、破碎、穩固混凝土面板，同時沖壓密實原基層和一定深度內的路路基。原理：利用多邊形碾壓輪的外接半徑和內切半徑的差值，和碾壓輪自重的勢能，再加上碾壓輪行走產生的東北功能，在碾壓路面上施加一定的外力，從而改變碾壓體內部的各層面的結構，達到增大土體密實度或破碎原路面的效果。
特點：低頻率、大振幅(不同于振動壓路機)， 圓周式動力貫入，壓實效果好，費用成本低。
1.對設備的要求
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，應有現場監理隨時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，處于穩定牢固狀態，而不限于碎塊尺寸的大小。
2.沖擊壓實技術的優點
修復大面積破損的混泥土路面，采用沖擊壓實技術，具有以下優點：
沖擊質量高，采用沖擊壓實技術，能有效的破碎、穩固混泥土面板，并壓實了基層和路基，并利用破碎穩固后的混泥土面板和壓實的基層作為一次牢固、緊密厚實的底基層。
修復速度快，沖擊壓實機自行速度每小時9~12km，沖壓寬的2m。按施工作業時平均10km/h，沖壓20遍計，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作業。
工程成本低，沖擊實一邊0.5元/㎡，20遍計，1平方米僅需10元，采用人工破碎為21.12元/㎡，多錘頭破碎機為13.18元/平方米，且僅為破碎一道工序，如包括壓實和地基層利用，兩種技術效價更為明顯。
影響交通時間短。老路面施工，免不了影響交通，由于沖擊施工速度快，時間短，并且沖壓后的路面平整如常，完工后即可開交通，對交通的影響大為減少，比較其他破碎施工方法，其優點顯而易見。
舊混凝土路面的破碎適宜用五邊形碾壓輪的沖擊壓路機，輪重符合要求，機械性能完好，五邊形沖擊壓路機牽引車、裝載機都可拖拉，既節約了成本又節約了時間。

 

結語:
使用沖擊壓實技術修復混泥土路面的工程情況來看，該項技術對混泥土路面的破碎、穩固和對路基的壓實，都具有常用破碎和碾壓設備較大的優越性，不僅能有效地降低工程成本和縮短施工時間，而且能大大提高路面質量，提高工程的經濟效益和社會效益，所以大力推廣應用沖擊壓實技術，為公路建設和養護服務，是非常重要的。

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