共振碎石化在水泥砼路面改造中的應(yīng)用課件

共振碎石化在水泥砼路面

改造中的應(yīng)用北京高路通達科技發(fā)展有限公司劉玉振碎石化在水泥砼路面

改造中的應(yīng)用北京高路通達科技1混凝土道路改造中常規(guī)處理方法深度更換直接加鋪破碎穩(wěn)固加鋪混凝土道路改造中常規(guī)處理方法深度更換2常規(guī)處理方式的缺陷直接加鋪需要修補或處理：如注漿，修補等只能延緩反射裂縫產(chǎn)生的時間，不能徹底消除，使用壽命比較短后期養(yǎng)護較為復(fù)雜，養(yǎng)護成本高全深度更換工期較長，交通封閉時間長，從而增加社會成本；需要占用大量場地來堆放廢棄舊混凝土板路面破碎后加鋪01技術(shù)缺陷時間長代價高基礎(chǔ)影響換板修補常規(guī)處理方式的缺陷直接加鋪01技術(shù)缺陷時間代價高基礎(chǔ)換板3常規(guī)處理方式的缺陷破碎技術(shù)一般又分三種：沖擊壓實技術(shù)、打裂壓穩(wěn)技術(shù)及碎石化技術(shù)。前兩種方式包括碎石化技術(shù)中的多錘頭技術(shù)可以達到抑制反射裂縫產(chǎn)生的作用，但是由于水泥板粉碎不夠徹底，這幾種技術(shù)也不能完全消除反射裂縫。同時由于施工時的沖擊力比較大，對周邊的房屋、擋土墻等會產(chǎn)生影響。對舊路面結(jié)構(gòu)層擾動、破壞比較嚴重，可能造成老路承載力不足而需要補強。常規(guī)處理方式的缺陷破碎技術(shù)一般又分三種：沖擊壓實技術(shù)、打裂壓4水泥路面共振碎石化技術(shù)率先由美國人開發(fā)使用。2004年由楊偉明、立軍兩位把共振第一代引入我國，從2005年開始、在上海、浙江等地區(qū)逐步開始應(yīng)用。隨后江浙滬等地共振已成為一種成熟化工藝共振破碎原理：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。該技術(shù)要求是工作錘頭在20mm的振幅下達到一定頻率，該頻率與混凝土頻率一致時，引起混凝土板共振并迅速破碎開裂，從而達到破碎舊混凝土板的目的。這種方式與其他碎石化技術(shù)利用純沖擊力作用在使用機理上有很大的區(qū)別。共振碎石化技術(shù)簡介2水泥路面共振碎石化技術(shù)率先由美國人開發(fā)使用。2004年由楊偉5共振碎石化技術(shù)簡介柔性懸浮式共振式破碎機（以下簡稱共振第二代）是利用偏振塊帶動工作錘頭在緩沖器下工作，橡膠緩沖器共有四個分別裝于箱體兩側(cè)，錘頭與路面接觸，錘頭的振動頻率約44Hz左右，振幅為20mm。通過調(diào)節(jié)錘頭的振動頻率，使其接近水泥面板的固有頻率，激發(fā)其共振。工作錘頭上裝有專用傳感器，感應(yīng)路面的振動反饋，由電腦自動調(diào)節(jié)振動頻率，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，同時還可控制被擊碎的碎塊粒度和破碎深度。共振碎石化技術(shù)簡介柔性懸浮式共振式破碎機（以下簡稱共振第二代6共振破碎機錘頭工作原理圖共振第二代工作原理圖共振破碎機錘頭工作原理圖共振第二代工作原理圖7共振第二代工作錘頭的共振破碎斜向裂縫實況效果圖共振第二代工作錘頭的共振破碎斜向裂縫實況效果圖8共振之優(yōu)勢①技術(shù)上的革新

共振第二代錘頭在機器的一側(cè)可以左右上下調(diào)節(jié)不存在盲區(qū)，在工作范圍上彌補了共振第一代邊緣近1M無法破碎的缺陷；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。②碎石化尺寸理想均勻

由于共振破碎力發(fā)生在整個水泥板塊厚度范圍內(nèi)，能使板塊較均勻地分裂，通過微調(diào)振動頻率，改變振動的力度，可使破碎后的碎塊尺寸達到2.5-15.2厘米的較理想尺寸。③碎后的粒徑自上而下由小到大

由于振動力是由面板上部向下部傳遞的，振動錘并不在一個點上連續(xù)振動，而是快速向前移動的，所以振動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。共振之優(yōu)勢①技術(shù)上的革新9共振之優(yōu)勢

這樣的結(jié)構(gòu)帶來了更大的好處。首先是小粒度可更好地消除反射裂縫，同時下部的較大的粒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。④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)路面共振的同時快速向前移動，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。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。共振之優(yōu)勢這樣的結(jié)構(gòu)帶來了更大的好處。首先是小粒度可10共振之優(yōu)勢⑤破碎深度不沖擊路基，保證路基下的管線設(shè)施完好無損

共振第二代工作時以接近混凝土的固有頻率而振動，在發(fā)生共振的瞬間，錘頭就向前運動，垂直向下的沖擊力很小，而且面板下邊的材料為非混凝土，不會與之共振，避免了對路基的沖擊，路基下的其它管線設(shè)施不會受到影響。路基不受沖擊，保持了原有路基的平整度和密實度的均勻性。⑥施工效率高

機械設(shè)計院在湖北武漢，每臺機器配有三個富有經(jīng)驗和技術(shù)的工作人員，設(shè)備故障維修時間短。單臺共振破碎機的生產(chǎn)率2000m2/班組，根據(jù)施工情況可調(diào)節(jié)為兩個班組或增加設(shè)備臺數(shù)。共振之優(yōu)勢⑤破碎深度不沖擊路基，保證路基下的管線設(shè)施完好無損11 共振第二代碎石化后試坑實際效果圖 共振第二代碎石化后試坑實際效果圖12何時需要共振化技術(shù)當(dāng)多于12%到15%的道路需要混凝土路面修復(fù)(CPR)時當(dāng)50%以上的養(yǎng)護費用用于CPR時當(dāng)期望路面的設(shè)計使用壽命在15年以上時 (CPR–混凝土路面修復(fù)，如：更換水泥板或接縫，破碎，灌漿，打磨等)何時需要共振化技術(shù)當(dāng)多于12%到15%的道路需要13共振碎石化施工工藝共振碎石化施工工藝14試驗段施工

試驗段施工長度200m左右，全幅車道，破碎應(yīng)該從道路一側(cè)開放邊緣開始，或者從前面破碎過的邊緣開始，并向?qū)γ媛芳缁蛘呦蚩v向的中線推進。在一次必須攤鋪一個車道時，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，操作人員會詳細記錄下不同的破碎情況相對應(yīng)水泥路面破碎機械的數(shù)據(jù)調(diào)整，如錘頭高度、共振頻率和地面行駛速度等。

為確保路面被破碎成達到要求的粒徑，根據(jù)現(xiàn)場工程師要求，在行車道中間挖掘4平方英尺（1.2平方米）的試坑，用來判定破碎塊是否達到特定的尺寸要求，根據(jù)現(xiàn)場情況可以增加測試塊。挖開的試坑需要回填，壓實需要達到工程師的要求。符合要求的破碎數(shù)據(jù)應(yīng)記錄備查。試驗段施工試驗段施工長度200m左右，全幅車道15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

基礎(chǔ)補強

灑水碾壓

路面找平

瀝青攤鋪

道路標(biāo)線施工順序16碎石化層（0-10cm）級配與級配碎石級配對比圖碎石化層（0-10cm）級配與級配碎石級配對比圖17福州東二環(huán)路面碎石化后回彈彎沉檢測記錄福州東二環(huán)路面碎石化后回彈彎沉檢測記錄18福州東二環(huán)路面碎石化后回彈彎沉檢測記錄福州東二環(huán)路面碎石化后回彈彎沉檢測記錄19京港澳國家高速公路(G4)湘潭至耒陽段

試驗路回彈模量原始記錄京港澳國家高速公路(G4)湘潭至耒陽段

試驗路回彈模量原始記20共振施工案例

項目

施工時間 項目施工時間

國道318上海1

2005

上海松江1

2006

上海金山大道

2006

國道320上海段

2007

上海松江2

2007

國道318上海2

2007

上海松江3

2008

上海浦東南匯

2008

國道318上海

2009

上海閘北市政 2010/2011

國道318上海4

2011

成綿高速

2008

國道212南充段

2009

四川綿梓路 2010

四川綿三路

2010

四川彭州項目 2011

國道104林海

2006

省道35，83，752007/2008/2009

國道212南部段

2011

國道104椒江段 2009

國道104黃巖段

2010

椒江市政

2007/2008

青田市政

2011

蘭溪市政

2011

泉州晉江

2012

泉州公路304 2012