1、共振破碎技术在旧混凝土路面改造中的应用研究摘要：早在上个世纪我国的经济建设之初，全国各地建设不少以水泥混凝土为主要材料的公路干线，经过了几十年的发展，我国的经济快速发展，车辆日益增多，水泥路面荷载、交通压力大等情况的共同作用下，水泥路面受到了很大的破坏。因此从当下来看，对于水泥混凝土里面的改造已经不是什么新鲜的事情。全国各地都进行不同程度的旧水泥路改造，各种工艺、方法都有试用，始终没有找到一个理想的办法。后来随着我国公路事业的不断推进，在全体公路人员以及在吸收借鉴国内外先进技术经验的基础上，共振碎石化技术应运而生。接下来笔者就集合具体的工程实践谈一谈共振破碎技术在旧水泥混凝土路面改造过程中的运
2、用。 关键词：共振破碎技术；旧混凝土路面；改造；应用 中图分类号：U416.2 文献标识码：A 1.共振破碎技术概况与原理 1.1 共振破碎技术概况 为了改造旧水泥混凝土面板，理想的改造方法时将原先的旧水泥面板彻底的打碎，彻底消除原有路面存在的病害，释放面板下空洞的隐患，将打碎的混凝土碾压后直接作为基层或底基层，再加铺新的水泥面层，这种方法不仅保证了在旧路面改造过程中水泥混凝土路面的质量，另外一个方面还降低了工程造价，节省了工程材料。但是打碎水泥面板的施工难度太大，而且在破碎的过程中还容易对原有的路基造成影响，而共振破碎技术很好地解决了这一问题。共振破碎设备是美国人在上个世纪的九十年代末提出来
3、的，他们经过长期的试验摸索与改进终于研制成功并在 2001 的时候大规模地投入使用，获得了空前的成功。它的出现使水泥路面破碎改造工艺实现了新的突破。 1.2 共振破碎技术的原理和特点 1.2.1 共振破碎技术的原理 所谓的共振破碎技术是指在利用共振破碎设备，通过振动梁戴红工作锤头振动，然后调节锤头的振动频率，使得振动的频率接近或者等于水泥混凝土路面的固有频率，从而激发共振，将水泥混凝土面板打碎。由电脑控制振动频率的感应路面振动反馈，搜寻被击物的自有频率，并引起水泥面板在锤头下局部范围，产生共振，使混凝土内部颗粒间的内摩擦阻力迅速减少而崩溃。除此之外，工作锤头上海装友专门的传感器。1.2.2 共
4、振破碎技术施工流程 共振破碎技术在旧水泥混凝土路面改造过程中的应用施工流程如下所示：原路面调查除原路面中的修补层撒水试振检测验证共振破碎技术清除表面粗粒压实技术指标检测铺筑水泥面二次压实路面保养开放交通。 1.2.3 共振破碎技术的特点 共振破碎技术主要运用的就是高频低幅振动能量，破坏旧水泥混凝土路面结构的完整性。但是共振破碎技术所运用的设备的动量高，与板块之间接触的时间也比较短，很容易将水泥板块表面的裂纹瞬间均匀地扩展到板块的底部，高频振动力使得水泥板块内部的之间产生张力，并使之破碎，碎块的大小与方向非常具有规律性与路面形成一个三十度与四十度的夹角。而且破碎之后的水泥块之间成锯齿状，相互啮合
5、，为水泥面层的铺设提供了一个稳定的平台，从而达到了防水与承重的目的。利用共振破碎技术震碎后的水泥板块的表层粒径很小，而且比较松散，而板块的下层的粒径比较大，具有很好的锁嵌作用。粒径小的表层具有很强的消除反射裂缝以及路面渗水的横向排出，粒径大的颗粒可以消除反射裂缝与路面渗水的横向排出，粒料经压实后相互啮合得更紧，形成稳定的基层。另外由于共振破碎技术对破碎的深度可以自由的控制，在穿透路面的过程中，高频低幅共振产生的裂纹很容易就消散了，不会影响原先路面基层的均匀性以及强度，而且此技术对地下设施也没有什么影响。共振破碎技术可以有效地分离钢筋与混凝土颗粒，防止了因为钢筋与连带的水泥碎块对新面层产生的反射
6、作用。 作为对旧水泥混凝土路面改造的一种新技术与新方法共振破碎技术有效地解决了旧水泥路面改造中有可能存在的质量问题，缩短了工期，降低了工程用料与施工费用，值得大力提倡。 2.工程概况 某市的环城大道，在上个世纪九十年代建成通车，全长 1261 米，路面的跨度是 40 米，主车道 18 米。该道地理位置比较优越，因此日通车量大。该道的路面结构是由二十里面厚的水泥混凝土组合而成，该工程水泥混凝土的设计抗折强度为 4.0 MPa。随着我国经济的飞速发展，该省道的通车量逐年增加，车辆荷载情况以及日月侵蚀作用，该路段的水泥混凝土路面破损的相当严重，主要表现为以下几种：角隅断裂纵、横、斜向裂缝破碎板、错台
7、、修补破损等等，即使是刚刚修补过的水泥混凝土路面也出现了裂缝。 3.共振破碎技术施工 （1）路面调查。根据对该换成道路调查，显示该水泥混凝土路面的状况指数平均达到 53.5%，断板率平均达到 24.4%，如此高的比率直接影响了路面行车的舒适度以及交通安全，通过对路面钻芯取样，通过测试发现该劈裂强度达 5.65 MPa。在结合工程实际情况的条件下，最终采用了共振破碎技术对原有的水泥混凝土路面进行改造。 （2）排水系统处理。在公路的建设过程中，排水系统的质量对道路的使用与寿命有着重要的影响。因此为了保证公路工程的质量，需要做好公路的排水系统，要在开始共振破碎的之前的半个月内安装好公路排水系统，防止
8、因为排水系统不完善，而导致的共振破碎后路面积水，造成弹性模量和控制弯沉检测总是达不到要求的情况。 （3）试振。在共振破碎技术施工的过程中，还需要进行试振，进行试振的主要目的是为了保证共振破碎的质量，确保在已经破碎后的水泥混凝土的粒径与强度符合要求，因此在进行共振破碎技术之前要进行必要的破碎试振。选择试验段。在进行水泥混凝土路面共振破碎施工之前应当选择一合适的具有代表性的试验段，根据经验逐级调整破碎参数对路面进行破碎。目测破碎效果，当碎石化后的路表呈鳞片状时，表明碎石化的效果能满足规定要求，记录此时采用的破碎参数。在该工程施工的过程中选择的试验段大约有三十米长，宽度是一个车道。经过确认该试验路段
9、为具有代表性的路段。在试振的过程中需要注意的一点是试验段开始破碎前的十米与结束破碎前的五米，不能重叠在同一区域中。试验满足要求之后要利用水泥混凝土进行回填。 （4）破碎。在进行正式的破碎之前，要对原有的旧水泥混凝土路面进行洒水，湿润路面，防止破碎的过程中尘土飞扬，污染环境。共振破碎的顺序通常是从水泥路面的外侧车道开始，从边到中间。每间隔二十米里面就要进行反复破碎。 （5）技术指标检测。在完成共振破碎之后，要进行技术指标检测，检测的时候可以采取外观检测与实地检测两种方法，选取一段具有代表性的路段进行抽样检验，分析共振破裂效果。破碎层技术指标实测如下表所示： 4、结束语 总而言之，共振破碎技术在改
10、造旧水泥混凝土中发挥着重要的无可替代的作用，通过共振破碎技术可以降低水泥混凝土的强度，确保反射裂缝的不在产生，与此同时还可以快速、有效地修建路面工程，改善路面状况，施工周期短，节约资源，减少环境污染，值得广大同行予以推广。 参考文献： 1 金福根.旧水泥混凝土路面共振碎石化技术应用研究J. 现代商贸工业. 2008(11) 2 杨成忠.共振破碎在旧混凝土路面碎石化中的应用J. 筑路机械与施工机械化. 2006(05) 3 梁金虎,唐英,张进,韩涛.共振光散射技术的原理与研究进展J. 重庆文理学院学报(自然科学版). 2010(04) 4 田泽林.弦乐器的声学原理(二)J. 演艺设备与科技. 2006(04)
