关于某地道路改造工程共振碎石化技术的应用控制

期刊: 建筑监督检测与造价 DOI: PDF下载

李桂峰

湖南大学设计研究院有限公司 湖南长沙410000

摘要

共振碎石化技术是在一定的压实度、含水量和土基条件下,利用机械产生的共振能量使破碎后的沥青混合料形成具有一定强度、刚度和稳定性的块体结构。由于其具有较高的强度、刚度和稳定性,具有较高的承载能力,能在一定程度上克服传统水泥混凝土路面反射裂缝产生和发展,因此共振碎石化技术已经成为旧沥青路面改造工程中应用较为广泛的一种技术。本文通过对共振碎石化技术的原理和应用技术的分析,对共振碎石化施工工艺、施工质量控制和现场检测方法等方面进行了研究,并结合工程实例对共振碎石化技术的应用进行了总结,旨在为相关工程施工提供参考。


关键词

道路工程;共振碎石化技术;应用;控制

正文

随着我国公路交通事业的快速发展,许多早期修建的沥青路面出现了不同程度的损坏,如路面出现接缝开裂、车辙、泛油等现象,这些病害不仅影响路面的使用性能,还影响行车的舒适性和安全性,已经不能满足交通量快速增长和车辆大型化的需要。因此,对旧沥青路面进行改造,重新利用是一个亟待解决的问题,通过采取共振碎石化技术的应用,可以有效解决以往施工方法存在的一些不足,保证道路改造工程的施工效果。

1工程概况

该工程坐落在长沙开发区,该开发区于一九九二年八月成立,该园区拥有星沙、榔梨和黄花3个工业园区,占地面积约为32.6平方公里,现已建设完成。为解决周边居民的交通出行难题,机场高速北辅道(黄兴大道至三一学校南)路段已经列入了“白改黑”及“绿改黑”工程,机场高速北辅道(黄兴大道至三一学校南)原有的水泥路路段,将在此次工程的基础上,对其进行“白改黑色”的设计,并对其进行了树木、植物及辅助性的改造,同时,机场高速北辅道(黄兴大道至三一学校南)为雨水与污水汇合路段,也将在此次改造的范围内实施雨水分流。

2道路改造工程共振碎石化技术的应用的基本要求

在进行碎石机施工之前,施工单位必须制订出一套切实可行的施工组织方案,并在满足了车辆通行要求、施工安全要求和其他要求后才能进行。在碎石化之前必须对各种管线进行修补,并对排水管道进行疏通,确保现行排水管网的通畅。碎石厂不能在下雨(雪)天进行作业,如果遇到下雨(雪)天,则必须立即停止作业,并采取措施保证排水畅通。共振碎石场的建设将会影响到邻近建筑。因此在进行施工之前,必须在现场对这些结构物作出清晰的标志,并在施工的过程中对其进行实时监测,以保证不会对这些结构物和结构物造成破坏。

在本次道路改造工程施工中,共振碎石化施工的竖直向安全距离和水平向安全距离见下表1、表2

1 共振碎石化施工竖直向安全距离

构造物(或管线)埋深(距路表)

共振碎石化施工可行性

> 0.8m

可用(正常施工)

0.5 ~ 0.8m

慎用(充分调研、论证)

< 0.5m

禁用(原则上)

2 共振碎石化施工水平向安全距离

周边建筑物水平距离(距侧石)

共振碎石化施工可行性

> 5m

可用(正常施工)

1~ 5m

慎用(充分调研)

< 1m

禁用(原则上)

在使用共振碎石时,要根据建筑物的具体状况及标定的安全距离,采取轻振、减振、抬高锤头等措施如果遇到无法处理的的建筑,比如道路检查井等可以采用绕过的方法。对此留出的施工接缝需要在铺设面层前,采用玻璃纤维格子网,以减少反射裂缝。在进行本项目的共振碎石化之前,需要在道路两侧(侧绿化带靠近道路一侧)挖一条探沟,沟体的深度要超过0.8 m (宽度0.3 m),路面需要对下部管线进行标注。探沟还可以发挥隔振沟的功能,当路面下有燃气管、给水管等压力公用管时,不能使用共振碎石化。根据目前所掌握的资料,燃气、给水管线中有几处过路横管,这些管线的上部也不能使用共振碎石化。

3共振碎石化技术的具体应用策略分析

3.1共振碎石化前准备

3.1.1交通管制及分流

为配合开放和施工的需要,在铺筑砂石之前应制订交通控制和分流计划在实施碎石化时要对碎石化路面上的交通进行控制,不允许与施工无关的车辆通过,不允许车辆在碎石化路面上任意制动和起动同时还要尽量减少施工车辆的往返。在共振破裂之后尽可能将碎石层顶部的车辆行驶速度控制在30 km/h以下,以避免轮子的推挤和撞击,将碎石化的下嵌锁的承重层破坏掉。

3.1.2清除旧水泥路面表层的沥青罩面和沥青混合料贴补材料

在进行碎石铺筑之前,应对老水泥混凝土板上的沥青磨削料及修补材料进行清理,否则会阻碍共鸣能量的传输,影响到碎石的效果,也会影响到下一道工序的封层效果。原来的水泥板出现了脱空,板片断裂等现象水泥板中央的沥青补块可以用风镐进行破碎和去除,水泥板中间的沟槽超过10 cm时,可以用级配碎石进行回填,或者用C20水泥混凝土进行填充。在回填区内不进行共振碎化,C20混凝土填筑段将随其他道路一起进行共振碎化表面填满细料必须有足够的石粉,才能确保硬化和压实。

3.1.3路面排水系统检查与修复

在进行共振碎石法施工之前,对原有水泥混凝土路面表面及中间隔离区的排水系统进行认真的检查、疏通或修补。根据设计要求,对路堤两侧的砂石盲沟进行了重新施工并且要保证把大颗粒的石块填充到原来的水泥路上,以保证在打碎路缘时,石板可以和石块可以紧密结合在一起。

3.1.4构造物的标记和保护

正式开始施工之前,必须对已有的构筑物进行勘察和确认,并在工地上作出清楚的标志。在建造之前必须保证建筑不会受到破坏在构筑物上面的非破裂段和共振破裂段应采取防止倒置的措施因此应将共振施工后的记号和纪录以便于在摊铺路前对路面进行及时的清理和接缝处理。

3.1.5材料准备

准备好石灰质和玄武岩质的细集料,尽量减少泥沙含量,但要保证一定数量的石粉,而不是单纯的颗粒,否则就不能确保砂砾面的硬化和压实效果好。选取具有代表性的地段为试振区,以此来决定土体破裂深度和结构参数的取值;在碎石化路段与其他路段连接的地方,要将应力释放渠贯穿基层,同时还要对道路两侧的侧石进行拆除。

3.2施工参数

施工参数应符合下列要求:1)共振破碎机的关键机具参数应符合下列要求:激振力:8KN~10KN;锤头振动频率:40Hz~55Hz;振幅:10mm~20mm。2)应该配备与破碎层碾压需要相适应的压路机,最好是使用自重超过15 t的钢轮振动压路机和自重超过10 t的轮胎压路机两种机型进行组合,同时还应该与小型振动压路机相配合,以实现对软弱去补料后的碾压机特殊部位的碾压。

3.3破碎施工

1)碾压施工按先外侧车道,后内侧车道的顺序,碾压时从路拱的低到高依次碾压。为了防止在铺设沥青面层后对排水造成影响,在进行碎石处理时应从水泥路面的低端开始碎石2)每一次锤击的粉碎宽度大约为0.2-0.3m,粉碎一次后立即进行第二次的粉碎,第二次粉碎区域的间距应该是半个锤击的宽度,并且要严格控制交错粉碎的现象3)在对一条车道进行共振式碎石时,其实际碎石宽度必须超过一条车道,且与邻近车道相交处的宽度至少为5cm;4)在“共振式碎石”工程中,对工程中已标定过的结构物和沿线易受破坏的建筑,要安排专人在工程中实时观测,如有裂缝则要及时停止工程,报告监理单位和业主,经过调查和分析,并采取防护措施才能继续工程5)共振碎石应采用同一种设备,对整个水泥路进行全宽、全断面、全方向、全深度的共振碎石,不得有任何边缘和死角不能依赖无共振装置的辅助破碎机保证不会因为施工方法的不同而出现施工缝,防止以后出现反射裂缝。

3.4破碎层的清理

通过人工除去原来的水泥块间的沥青填充物在碎石层上方在水泥混凝土面层接缝和裂缝之间,用人工移除条状填充物。当碎石层中存在粒度超过10cm的碎石时,应将其清理干净,并用连续型级配碎石进行回填;对于垂直高度超过5cm的洼地,亦宜使用连续型级配碎石进行回填。若碎石层中有钢筋裸露,则应将裸露的部分剪去,使其与碎石层顶部平行,而碎石层内的钢筋则可以留在原地。在粉碎后的路面上,可以撒一些夹杂着石粉的碎石,不要把碎石完全盖住,适当的碾压后可以通车。在这段时间内,一定要对车辆进行喷洒湿润,在开放交通期要适当的喷洒,将车速控制在30 km/h之内。共振碎石无移位破碎,原位嵌固;通车后的表面要保证不会出现明显凹陷,必要的情况下可以在碎石基层中加入水泥、石灰石等细颗粒,以加快碎石基层的硬化速度,并增加其早龄期的强度。

3.5碎石层碾压

对破碎地层的碾压可分为初压、复压和终压三个阶段对于无超高的直线和平弯路段,从两边路肩往中间碾压;平弯路段设置有超高时,从路肩处向路肩处碾压。在粉碎过程中需要注意以下几点:第一,碎石层的表面一定要洒水达到最佳含水量(>10%)后,才可以进行碾压,通常情况下,静压1次,振压(微振或中振)2-3次,静压1-2次(一次的定义是在破碎层上碾压一个来回)。碾压速度不得大于3公里/小时。在整个碾压作业中,严禁使用强力振动工具。在碎石层比较薄的路段,应根据具体情况确定是否采用振动碾压。碾压的目标是要把上面的石块稳定下来,同时要注意不要干扰下面的石块。

第二,在使用振动式压路机进行碾压时,两条皮带之间要相互搭接,碾压宽度为100-200mm,折叠时要首先停止震动;当使用轮胎压路机进行碾压时,两条皮带之间的交叠应达到车轮宽度的1/3~1/2。对于不能用大压路机进行碾压的地方,如路面边缘、加宽和港口停车带,建议使用1-2t的小振荡压路机或振荡夯板进行辅助碾压。为了增强研磨作用在研磨过程中,在研磨前、研磨后的首次及末次研磨前进行喷水,以提高研磨效果。如果现场施工条件许可,则应尽量增加碾压次数但是要注意不能过度振动和过度压力,要把压力稳定的压扁,不会再出现车轮印。

3.6破碎层的保护工作

在路面共振碎石化施工期间和沥青层加铺之前,通常都需要不允许与施工无关的车辆通过,并且还要对施工车辆进行限制,不允许车辆在破碎层上随意掉头、刹车和启动。当遇到交通压力大或者是地基较差需要通行车辆的时候,可在破碎碾压后及时喷洒沥青透层油,将车辆放行,车辆通行速度应严格控制在30 km/h以下,并交叉通行碾压,同时还应洒水养生。为了防止透层油和碎石表面被行驶的车辆所破坏,宜撒布用量为2-3m3/1000m2的3-5mm石屑或粗砂,也可采用5-10mm单一粒径的碎石,并用6-8t钢筒式压路机碾压一遍如果在振动碎石机的基础上,不能在短时间内立即进行铺面,则必须进行适当的压实,并做好防水工作,防止雨水进入。

4结语:

    综上,在本次道路工程改造工作当中,工程施工单位结合实际情况,对共振碎石化技术的合理使用,对整个施工工艺流程进行严格控制,顺利的完成了本次公路改造工作,整体的施工效果达到了预期目标。

参考文献:

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[4]周文芳,周密,王颖.经共振碎石化技术处理的碎石化结构层检测方法[J].交通世界,2022,620(26):46-48.

 

 

 

 

 

 

 


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