浅谈旧水泥混凝土路面碎石化技术

袁爱强

(潍坊市工程建设监理有限责任公司 山东潍坊 261000)

浅谈旧水泥混凝土路面碎石化技术

袁爱强

(潍坊市工程建设监理有限责任公司 山东潍坊 261000)

旧水泥混凝土路面的处理方法就是碎石化技术，在国外碎石化技术已有三十多年的历史。碎石化技术就是指对旧水泥混凝土路面利用专门的设备进行破碎和压稳的施工方法。这种施工方法的优点就在于能够对加铺层的反射裂缝问题进行根治，对水泥混凝土路面破碎难以维护的问题进行有效地解决，同时这种方法还具有高效、实用、经济的优点。本文围绕着旧水泥混凝土路面碎石化技术这一主题展开了讨论。

水泥混凝土路面；碎石化；施工

1 碎石化技术的类型

1.1 打碎压稳

对旧水泥混凝土路面使用低频振动落锤等方式可以碎裂路面，随后再使用相关的机械进行碾压，从而使其形成上细下粗的碎石结构层，这种碎石化技术就是打碎压稳工艺。这种结构层的均匀性明显高于打裂压稳工艺下形成的结构层，但打裂压稳工艺的结构整体刚度较强。共振式破碎机以及多锤头冲击破碎机为打碎压稳工艺的两种代表性机械设备[1]。

1.2 打裂压稳

将高能量低频冲击外力应用于旧水泥混凝土路面，从而达到使旧水泥混凝土路面板出现裂缝，从而造成其板体性丧失的碎石化技术就是就是打裂压稳工艺。在路面出现裂缝之后，还要应用压实机械碾压路面，使得结构层形成，保证其均匀而稳定。旧水泥混凝土路面在高能量低频冲击外力下，会出现细微而不规则的裂缝，然而此时的旧水泥混凝土路面虽然开裂，但其整体刚性仍然较高，但其具有较差的均匀性，如果将很薄的沥青混凝土直接铺上旧水泥混凝土路面之上，就有可能出现反射裂缝。铡刀式冲击破碎机以及冲击式压路机是打裂压稳工艺的两种代表性机械设备。

1.3 集料化

作为一种非常彻底的重建手段，集料化就是再生旧水泥混凝土路面，使其再次成为集料，随后再将其用来进行垫层、底基层以及基层的修筑，其主要工艺过程有三个步骤。

（1）路面破碎与清运

这一步骤是破碎旧水泥路面，再将其挖掘装运到集料处理场[2]。

（2）加工集料

首先要对水泥混凝土碎块上的泥土和基层材料进行清除，随后使用对水泥混凝土块使用破碎机进行破碎，将其破碎为碎块，粒径低于152 毫米，并将路面板中的钢筋使用电磁铁进行剔除。再破碎超过76毫米粒径的碎块，将没有清理干净的钢筋清除干净。再使用双筛网筛分机筛出分级过筛粒径在76毫米以下再生集料。

（3）利用再生集料

再生集料主要用在进行垫层、底基层以及基层的修筑中。

2 碎石化设备及其技术特点

2.1 共振式破碎机

打碎压稳类机械中包含了共振式破碎机，旧水泥混凝土路面在接触机械的时候，破碎机的凸轮在转动的过程中会出现偏心力，在这种情况下，会出现低幅高频的振动，水泥混凝土能够吸收大部分的振动能量，从而破碎水泥混凝土路面。美国制造的共振式破碎机PB4，就有一块厚度为0.16米，宽度在0.5到0.55米之间、长度为3.8米的振动钢梁悬挂在机械下方，这块钢梁有轴连接着偏心块，在转动偏心轴的时候，钢梁的振动频率为44赫兹，最大振幅约为10毫米[3]。

在对水泥混凝土路面进行破坏时，PB4具有非常好的破碎效果，在路面深度不断增大的情况下，其振动能量也会随之而降低。所以，破碎后的路面形态也呈现出下粗上细的状态，可以控制水泥混凝土碎块粒径为200毫米，PB4具有较高的破碎频率，每台班约为 1.6 km×车道数。

2.2 多锤头破碎机

打碎压稳机械中就包括了多锤头破碎机，这种设备为轮胎自形式，有两排重锤在其后部，锤子的重量约为454到545千克，液压提升系统在重锤前后都有设置，这种系统会为重锤提供动力，在重锤对旧水泥混凝土路面进行破碎的过程中，其下落会按照一定的规律进行，每次重锤下落产生的冲击能量都在1.38到11.1千焦之内。

在对旧水泥混凝土路面进行破碎的过程中，多锤头破碎机都具有较高的破碎效率，每台班约为 2 km×车道[4]。多锤头破碎机可以调节落锤的高度，从而控制其破碎的旧水泥混凝土粒径，一般在75到300毫米之间，其状态为下粗上细。

冲击压路机与多锤头破碎机之间存在很大的不同，多锤头破碎机不具备碾压功能，Z形压路机为其配套的压实机。在钢轮压路机上添加 Z字斜向波纹突出条后就是Z形压路机，其在对水泥混凝土碎块进行碾压时，一些粒径不太均匀的碎块在Z形波纹突出条的碾压下，不会出现挤出水泥混凝土颗粒的情况，进而能够对碾压的平整度和效果进行有效的保障。

2.3 简易碎石机设备

前些年，我国多使用拖拉机牵引拖车上设置的落锤或小型打桩机破碎旧水泥混凝土路面。落锤破碎法是用过对落锤的进油量进行控制，或者调整牵引车的运行速度从而对落锤高度进行控制，进而控制落锤的破碎力。这些用于破碎的机械较为简易，具有水泥混凝土破碎不均匀、噪音大、效率低等缺点。根据其工作过效率和质量进行探究分析，可以发现这种设备很难对大面积的水泥混凝土路面重建的需要进行满足[5]。

2.4 冲击压路机

在重建水泥混凝土路面的过程中，处理旧水泥混凝土路面使用最多的方式就是打裂压稳，冲击压路机是这一工艺的代表性机械。这种机械是周期性的冲击旧水泥路面，其冲击力是通过滚动五角形或三角形轮而形成的，这种冲击力能够有效的破裂路面。

冲击压路机最大的特点就是大振幅和低频高能量，其具有 2赫兹左右的工作频率，振幅在0.1到0.22米之间，最大冲击力是静压力的十倍，超过200吨，冲击能量约在15到25千焦，与静压力相比，其冲击影响深度多了3到5倍，与振动压路机相比则高出2到3倍。所以，在将旧水泥混凝土路面打裂之外，冲击压路机还能对旧水泥混凝土路面板脱空的情况进行消除，从而使得地基加固。以使用的经验为依据，若果想要分裂旧水泥混凝土路面为块状，且长度低于0.6米，冲击次数则控制在20到25次之间，每台班2～3 km×车道数为其破碎效率。旧水泥混凝土路面在冲击压路机下形成的裂缝一般细微且不规则，所以需要进行洒水，从而才能进行观察[6]。

3 结语

本文就旧水泥混凝土路面碎石化技术进行了探讨，首先介绍了碎石化技术的类型，随后分析研究了碎石化设备及其技术特点。通过碎石化机械设备的应用，对旧水泥混凝土路面进行破碎，不仅具有保护环境的优点，还能方便路面工程的修建。

[1]李军,吕江峰,于恒峰.旧水泥混凝土路面多锤头碎石化施工工艺研究[J].公路交通科技(应用技术版),2011,08:122-125.

[2]史仍超,支喜兰,张叔林,王海俐.旧水泥混凝土路面共振碎石化施工参数研究[J].公路交通科技(应用技术版),2015,12:88-90.

[3]郭庆利.多锤头碎石化技术在旧水泥混凝土路面大修工程的应用[J].公路交通科技(应用技术版),2016,01:167-171.

[4]边建民.多锤头碎石化破碎旧水泥混凝土路面施工技术在养护工程中的应用[J].交通世界(建养.机械),2011,04:92-93.

[5]吴桂金,吴思源,马二伟.旧水泥混凝土路面碎石化原位利用技术应用[J].筑路机械与施工机械化,2011,06:64-66+69.

[6]王永良,张洪亮,郭桂宏,吕江峰.碎石化旧水泥路面上水泥混凝土加铺层应力分析[J].筑路机械与施工机械化,2014,03:54-59.

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