混凝土共振破碎施工方案

1、河南北路修復(fù)工程共振破碎施工方案一、設(shè)備簡(jiǎn)介及施工優(yōu)勢(shì)（1）、柔性懸浮式共振破碎機(jī)GZL600系列柔性懸浮式共振破碎機(jī)，它使水泥路面共振破碎工藝實(shí)現(xiàn)新的突破。經(jīng)過(guò)試驗(yàn)與實(shí)際應(yīng)用，柔性懸浮式共振破碎機(jī)在國(guó)內(nèi)取得優(yōu)的口碑，今后它將走出國(guó)門走向世界，將是我們民族的驕傲！ 圖1-GZL600型柔性懸浮式共振式破碎機(jī)1、 共振破碎原理 水泥砼路面共振 = 20mm振幅 + 44（±4）Hz頻率 以上為水泥砼路面共振基本要求，不同的道路水泥砼固有頻率可能有所差異。 柔性懸浮式共振式破碎機(jī)（以下簡(jiǎn)稱共振第二代）是利用偏振塊帶動(dòng)工作錘頭在緩沖器下工作，橡膠緩沖器共有四個(gè)分別裝于箱體兩側(cè)，錘頭與路面接

2、觸，錘頭的振動(dòng)頻率約44Hz左右，振幅為20mm。通過(guò)調(diào)節(jié)錘頭的振動(dòng)頻率，使其接近水泥面板的固有頻率，激發(fā)其共振。其原理圖如圖2所示。工作錘頭上裝有專用傳感器，感應(yīng)路面的振動(dòng)反饋，由電腦Concrete Layer 水泥混凝土層圖2-共振破碎機(jī)錘頭工作原理圖（四個(gè)橡膠緩沖器）自動(dòng)調(diào)節(jié)振動(dòng)頻率，搜尋被擊物的自有頻率，并引起水泥面板在錘頭下局部范圍內(nèi)產(chǎn)生共振，使混凝土內(nèi)部顆粒間的內(nèi)摩擦阻力迅速減小而崩潰，如圖3所示。同時(shí)還可控制被擊碎的碎塊粒度和破碎深度。圖3-共振第二代工作錘頭的共振破碎斜向裂縫實(shí)況效果圖2、 柔性懸浮式共振破碎的特點(diǎn) 技術(shù)上的革新 共振第二代錘頭在機(jī)器的一側(cè)可以左右上下調(diào)節(jié)不存

3、在盲區(qū)，在工作范圍上彌補(bǔ)了共振第一代邊緣近1M無(wú)法破碎的缺陷；工作技術(shù)上完全克服了重錘沖擊式破碎法的不足；在水泥路面破碎改造工程中將體現(xiàn)出意想不到的效果。碎石化尺寸理想均勻由于共振破碎力發(fā)生在整個(gè)水泥板塊厚度范圍內(nèi)，能使板塊較均勻地分裂，通過(guò)微調(diào)振動(dòng)頻率，改變振動(dòng)的力度，可使破碎后的碎塊尺寸達(dá)到2.5-15.2厘米的較理想尺寸。碎后的粒徑自上而下由小到大由于振動(dòng)力是由面板上部向下部傳遞的，振動(dòng)錘并不在一個(gè)點(diǎn)上連續(xù)振動(dòng)，而是快速向前移動(dòng)的，所以振動(dòng)在混凝土中存在衰減梯度，從而使上部的破碎粒度較小，下部的破碎粒度較大。這樣的結(jié)構(gòu)帶來(lái)了更大的好處。首先是小粒度可更好地消除反射裂縫，同時(shí)下部的較大的粒

4、度提高了路基的承載能力。其次是上部小粒度有利于路面滲水的橫向排除，下部的大粒度又可起到阻止?jié)B水向下滲透的作用。碎石化后的紋路規(guī)則排列，并與路面成30-60º夾角共振破碎的工作錘頭在激發(fā)路面共振的同時(shí)快速向前移動(dòng)，沖擊的合力指向前下方，從而使振碎的裂紋與路面形成了一定的夾角。這一夾角可使碎石塊之間相互嵌合，經(jīng)壓實(shí)后相互嚙合的更緊，從而使碎石層起到更好的礫石穩(wěn)定層的作用。共振破碎機(jī)使碎石裂紋走向傾斜的示意圖如圖4所示，實(shí)際效果（截面）如圖5所示。而普通重錘沖擊式破碎方法的沖擊力是垂直向下的，碎石裂紋也只能是大致垂直于路面的，這不利于穩(wěn)定層的承重與穩(wěn)定。 圖4-共振破碎頭使面板裂紋傾斜示意

5、圖 圖5-共振破碎機(jī)破碎后的面板截面破碎深度不沖擊路基，保證路基下的管線設(shè)施完好無(wú)損共振第二代工作時(shí)以接近混凝土的固有頻率而振動(dòng)，在發(fā)生共振的瞬間，錘頭就向前運(yùn)動(dòng)，垂直向下的沖擊力很小，而且面板下邊的材料為非混凝土，不會(huì)與之共振，避免了對(duì)路基的沖擊，路基下的其它管線設(shè)施不會(huì)受到影響。路基不受沖擊，保持了原有路基的平整度和密實(shí)度的均勻性。如圖6圖7所示。 圖6 共振第二代碎石化后試坑實(shí)際效果圖 圖-7多錘頭碎石化與共振破碎對(duì)路基的影響比較施工效率高 每臺(tái)機(jī)器配有三個(gè)富有經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)的工作人員，設(shè)備故障維修時(shí)間短。單臺(tái)共振破碎機(jī)的生產(chǎn)率3000M2/班組。二、試驗(yàn)段施工及檢測(cè)河南北路（河南橋天潼路）

6、修復(fù)工程將于2014年12月安排一個(gè)班組進(jìn)行施工，每個(gè)班組包括一位監(jiān)督者，二個(gè)操作員和相應(yīng)的專業(yè)維修技術(shù)人員。所有技術(shù)人員均精通于機(jī)械維修并對(duì)破碎機(jī)有著充分的了解，隨時(shí)對(duì)設(shè)備進(jìn)行維修保養(yǎng)，從而將維修保養(yǎng)的時(shí)間降到最少。 破碎從道路一側(cè)開放邊緣開始，或者從前面破碎過(guò)的邊緣開始，并向?qū)γ媛芳缁蛘呦蚩v向的中線推進(jìn)。在一次必須攤鋪一個(gè)車道時(shí)，前面的破碎應(yīng)至少超出將要攤鋪的寬度250毫米。在破碎操作初始，操作人員會(huì)詳細(xì)記錄下不同的破碎情況相對(duì)應(yīng)水泥路面破碎機(jī)械的數(shù)據(jù)調(diào)整，如錘頭高度、共振頻率和地面行駛速 度等。施工流程如圖8所示。 圖8-共振破碎施工工藝流程圖為確保路面被破碎成達(dá)到要求的粒徑，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)工

7、程師要求，在行車道中間挖掘4平方英尺（1.2平方米）的試坑，用來(lái)判定破碎塊是否達(dá)到特定的尺寸要求，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況可以增加測(cè)試塊。挖開的試坑需要回填，壓實(shí)需要達(dá)到工程師的要求。符合要求的破碎數(shù)據(jù)應(yīng)記錄備查。試驗(yàn)段質(zhì)量檢測(cè)：1.粒徑篩分 2.斜向角度 3.回彈模量 4.平整度具體實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及檢測(cè)方法同下（施工質(zhì)量控制及驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)）三、施工質(zhì)量控制及驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)采用舊水泥混凝土碎石化技術(shù)的質(zhì)量目標(biāo)是：消除舊水泥路面及路基結(jié)構(gòu)性病害，破碎并穩(wěn)固水泥混凝土板，使破碎層粒徑較小且級(jí)配良好，形成高強(qiáng)度的嵌鎖結(jié)構(gòu)，為瀝青加鋪層提供穩(wěn)固的施工平臺(tái)，有效減少或消除反射裂縫，同時(shí)不至于產(chǎn)生過(guò)量車轍，提高改建路面的使用壽命。

8、碎石化層破碎質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn):1.粒徑。碎石化層自上而下由小到大，破碎面90%在30-60度角范圍內(nèi)；破碎粒徑大部分在15.2cm以內(nèi)，破碎粒徑大于20.3cm的含量不超過(guò)2%，粒徑集中在2.57.6cm且大于75%；破碎層粉塵含量（小于0.075mm）不大于7%。2.級(jí)配。碎石化層010cm以內(nèi)，級(jí)配控制在級(jí)配碎（礫）范圍以內(nèi)；015.2cm以內(nèi)，級(jí)配接近級(jí)配碎（礫）石。3.回彈模量。碎石化層模量（靜態(tài)）應(yīng)大于500MPa，但宜小于900MPa。模量的檢測(cè)，可以采用承載板法，通過(guò)在破碎前對(duì)舊路基層頂面第一次測(cè)試，然后在破碎后相鄰位置（同一測(cè)點(diǎn)周圍1m2的范圍）做第二次測(cè)試，兩次測(cè)算結(jié)果計(jì)算出碎石

9、化層模量值（靜態(tài)），為了減小因舊水泥混凝土板厚度所帶來(lái)的計(jì)算誤差，可同時(shí)進(jìn)行鉆芯取樣做厚度檢測(cè)；碎石板層模量，還可以通過(guò)FWD測(cè)試，反算出動(dòng)態(tài)模量，再根據(jù)比例關(guān)系計(jì)算靜態(tài)模量。四、施工效率混凝土路面碎石化改造過(guò)程中，施工進(jìn)度受天氣狀況、路面交通管制和清理事宜等的影響。在不受外界條件干擾的情況下，每臺(tái)共振破碎設(shè)備施工效率約3000平方米左右。五、施工順序 交通管制路面清理隱藏構(gòu)造物標(biāo)記共振破碎挖除砼 瀝青攤鋪道路標(biāo)線 （1）交通管制對(duì)于碎石化范圍內(nèi)的出入口應(yīng)有醒目的安全標(biāo)記，禁止無(wú)關(guān)車輛與人員出入。破碎施工須占用兩條車道，施工作業(yè)區(qū)域的兩個(gè)車道禁止交通通行。隔離措施到位，在隔離處設(shè)置明顯的交通導(dǎo)

10、向標(biāo)志，或派人負(fù)責(zé)指揮交通，碎石化施工將不會(huì)影響對(duì)向交通通行。（2） 路面瀝青砼清理河南北路根據(jù)施工交通組織方案要求，分階段進(jìn)行施工，在進(jìn)行破碎施工作業(yè)路面前，采用挖掘機(jī)將水泥砼路面上的瀝青砼挖走，否則水泥砼路面上罩有的瀝青砼層振幅下中間介質(zhì)會(huì)將應(yīng)力吸收無(wú)法達(dá)到共振效果；為破碎無(wú)殘留道路兩側(cè)30cm范圍內(nèi)堆放物需清走（共振箱體伸出輪胎外沿20cm左右）；破損板塊無(wú)法破碎區(qū)域可提前標(biāo)記或通知現(xiàn)場(chǎng)管理人員。（3）隱藏構(gòu)造物的調(diào)查與標(biāo)記結(jié)合設(shè)計(jì)圖紙及業(yè)主單位提供的有關(guān)隱藏構(gòu)造物，如窨井、地下管線等情況進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)勘察并設(shè)置標(biāo)記，以確定破碎是否會(huì)對(duì)這些構(gòu)造件造成損壞。通常，構(gòu)造物埋深在1米以下的不會(huì)由于破

11、碎而帶來(lái)?yè)p壞。與橋梁連接段應(yīng)標(biāo)明破碎的位置，根據(jù)實(shí)際情況，可以破碎到橋頭搭板的后端，或根據(jù)路面設(shè)計(jì)線的高程破碎到監(jiān)理指定位置。未破碎的路面應(yīng)銑刨到可以攤鋪同樣厚度瀝青罩面的程度。 （4）共振破碎試驗(yàn)路段確定的施工數(shù)據(jù)將用于本工程。在施工過(guò)程中應(yīng)不斷檢查破碎作業(yè)情況，并根據(jù)需要對(duì)設(shè)備進(jìn)行細(xì)微調(diào)整，以確保達(dá)到施工質(zhì)量要求。施工中，駕駛操作員應(yīng)隨時(shí)注意觀察機(jī)械工作情況、錘頭破碎效果，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整破碎參數(shù)，以盡可能達(dá)到較好的破碎效果。因此，對(duì)操作人員的要求很高，必須是經(jīng)驗(yàn)豐富的駕駛員，據(jù)本試驗(yàn)路段的現(xiàn)場(chǎng)施工破碎狀況，駕駛員往往根據(jù)破碎時(shí)的聲音來(lái)判斷錘頭工作效果，從而做出可能的調(diào)整。（5）砼拆除當(dāng)

12、破碎出一根車行道（3.5米）寬時(shí)，挖掘機(jī)將破碎的砼裝車運(yùn)走，人工修整路床。（6）瀝青砼鋪筑破碎的砼運(yùn)輸完成后，施工人員配合挖掘機(jī)，修整路床，采用壓路機(jī)碾壓平整路床。瀝青砼攤鋪機(jī)鋪筑碾壓20cm瀝青碎石混合料墊層、20cmAC-25粗瀝青砼基層，8cmAC-25粗瀝青砼。整個(gè)工程施工接近完成后再鋪筑4cmAC-13細(xì)瀝青砼面層瀝青碎石攤鋪前對(duì)砼基層驗(yàn)收，各項(xiàng)質(zhì)量指標(biāo)達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)后施工，表面打掃清潔，除去浮灰和雜物。攤鋪中、下層時(shí)采用一側(cè)冷拔鋼絲或鋼絲索引導(dǎo)高程控制方式，攤鋪上層時(shí)宜采用攤鋪層前后保持相同高度的雪橇式攤鋪厚度控制方式進(jìn)行攤鋪。攤鋪機(jī)燙平板在厚度一旦確定后，不得在施工中隨意調(diào)整，攤鋪時(shí)緩

13、慢、均勻、間接進(jìn)行，中途不停頓，機(jī)械行走速度控制在每分鐘36m。為了使攤鋪機(jī)連續(xù)行走，做到供料及時(shí)，在攤鋪前始終保持旋轉(zhuǎn)，并保持兩側(cè)有不少于分料器高度三分之二的混合料。經(jīng)攤鋪機(jī)初步壓實(shí)的攤鋪層應(yīng)符合平整度和橫坡的要求，因此在攤鋪過(guò)程不斷地用三米直尺檢查。為確保攤鋪厚度和平整度，在攤鋪過(guò)程中用鐵桿插入攤鋪層內(nèi)量測(cè)厚度，用三米直尺檢查平整度，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)糾正。用機(jī)械攤鋪的混合料，不用人工反復(fù)修整。 1）、嚴(yán)格控制碾壓一般在110130，不得低于110，一般是在攤鋪30m左右時(shí)開始碾壓，碾壓速度于攤鋪速度平衡進(jìn)行。2）、瀝青混合料壓實(shí)采用鋼筒式靜態(tài)壓路機(jī)與輪壓路機(jī)或振動(dòng)壓路機(jī)組合的方式進(jìn)行碾壓。3）、碾壓按初壓、復(fù)壓、終壓的程序進(jìn)行。4）、初壓由低側(cè)使向高側(cè)，壓路機(jī)驅(qū)動(dòng)輪面向攤鋪機(jī)，跟在攤鋪機(jī)后邊按路線方向進(jìn)行，碾壓過(guò)程中，不突然改變方向，壓路機(jī)在起步和停止時(shí)做到減速度緩慢進(jìn)行。5）、復(fù)壓緊跟初壓后邊進(jìn)行，復(fù)壓采用重型輪胎壓路機(jī)或振動(dòng)壓路機(jī)，碾壓遍數(shù)由試壓確定，但不小于46遍，達(dá)到壓實(shí)為止，并無(wú)輪跡。6）、終壓實(shí)緊接在復(fù)壓后進(jìn)行，終硬度不低于65，終壓可用關(guān)閉壓路機(jī)，碾壓不少于兩遍，并無(wú)輪跡。六、安全施工注意事項(xiàng)1、操作設(shè)備，及時(shí)保養(yǎng)檢修