CN112779834A - 一种用于旧水泥混凝土路面共振碎石化工艺 - Google Patents

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Abstract

一种用于旧水泥混凝土路面共振碎石化工艺，步骤如下，共振破碎施工、破碎层的整理、破碎层的洒水碾压、破碎层的调平、透层施工、同步碎石封层的施工和检验达标；本发明采用共振碎石化设备对旧水泥混凝土路面进行处理，通过共振原理将机械的高频振动波传入旧水泥混凝土内产生共振，使水泥板内部发生剪切裂变破碎成粒径较小的碎块，不破坏原有基层，压路机碾压后直接作为基层使用，优化了路面结构，变刚性面层为柔性面层，减少发射裂缝，避免反复修补延长道路寿命。

Description

一种用于旧水泥混凝土路面共振碎石化工艺
技术领域
本发明涉及道路修筑领域，尤其是一种用于旧水泥混凝土路面共振碎石化工艺。
背景技术
目前，旧混凝土路面处理有两种方式：一是传统工艺，对原混凝土路面进行破碎挖除，采用18cm+20cm水泥稳定碎石进行换填处理后，继续施工沥青面层；二是共振碎石化处理，仅需对原混凝土路面进行共振化处理，并对局部强度较低位置进行处理后，即可进行沥青面层施工。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对现有技术的不足，提供一种不破坏原有基层，优化路面结构，且能够节约施工成本的用于旧水泥混凝土路面共振碎石化工艺。
本发明所要解决的技术问题是通过以下技术方案来实现的，本发明是一种用于旧水泥混凝土路面共振碎石化工艺，其特点是，步骤如下，
（1）共振破碎施工：
先选择共振设备对旧水泥混凝土路面进行调谐共振破碎；
再选择共振碎石化的施工方向；
再确认共振设备的锤头的施工宽度：锤头破碎旧水泥混凝土路面宽度为0.2-0.3m，锤头破碎第一遍后形成第一破碎区域，紧接着进行锤头破碎第二遍，形成第二破碎区域，第二破碎区域间隔第一破碎区域的破碎宽度为0.08-0.18m；
确认锤头的施工宽度后，确认施工车道，同时，施工车道与其相邻车道搭接部分的宽度至少0.18m；
最后得到共振破碎施工后的破碎层；
（2）破碎层的整理：
破碎层的顶面为碎石层；先清除碎石层表层尺寸大于0.1m的碎石块，并用连续型级配碎石进行回填；再将碎石层外露钢筋剪除至与碎石层顶面齐平，处在碎石层中的钢筋保留在原处；
（3）破碎层的洒水碾压：
先确认道路碾压方向；
再进行洒水四-五遍；破开顶面碎石层，发现破碎层被浸润后静置5-10min，然后按照初压、复压、终压三个阶段进行破碎层碾压，进行碾压时相邻碾压带重叠100-200mm的碾压宽度；
（4）破碎层的调平：
共振破碎施工后，先对碎石层局部表面粒径较大和明显松散的部位用水泥加石屑进行嵌缝，嵌缝后洒水碾压二遍，促使表面板结；
再对破碎层弯沉值大于80且顶面回弹模量小于200MPa或明显沉降的部位进行挖除，挖除后先浇筑C15素混凝土，然后铺筑4%-5%水泥稳定破碎层；
（5）透层施工：
破碎层调平碾压后，将杂物清理干净后洒布透层乳化沥青；透层乳化沥青洒二遍，每次喷洒量为1-1.2L/ m2，第一遍乳化沥青渗透破碎层后，洒布第二遍乳化沥青，喷洒后通过挖掘确认透层渗入破碎层至少1cm；
（6）同步碎石封层的施工：
洒布透层一天后，待透层乳化沥青破乳后进行弯沉检测，弯沉检测合格后采用改性乳化沥青进行同步碎石封层；下封层沥青采用喷洒型改性乳化沥青浇洒，喷洒型改性乳化沥青用量为0.9-1.0kg/m2，同步碎石封层撒铺洁净干燥粒径为3-5mm的石屑，石屑撒布量为7-9m3/1000m2，撒布后用压路机碾压成型；
（7）检验达标：
共振破碎施工完成后，共振破碎施工后的旧水泥混凝土路面为基层；
先检查破碎层的完整性和与透层表面的粘结性，再对局部基层外露和下封层两侧宽度不足部分，按下封层施工要求补洒沥青；对已成型的下封层，用硬物刺破后与基层表面相粘结，以基层表面不能被撕开为合格达标。
本发明所要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现，以上所述的用于旧水泥混凝土路面共振碎石化工艺中：步骤（1）中，共振设备采用厢式共振设备。
本发明所要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现，以上所述的用于旧水泥混凝土路面共振碎石化工艺中：步骤（1）中，共振碎石化的施工方向，按照以下两种方式中的任意一种：
第一种：相邻车道之间未设置纵缝，则由外侧车道边缘向内侧车道边缘进行共振破碎；
第二种：相邻车道之间沿纵缝进行了切割，则由纵缝向纵缝两侧车道边缘进行共振破碎。
本发明所要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现，以上所述的用于旧水泥混凝土路面共振碎石化工艺中：步骤（1）中，第二破碎区域间隔第一破碎区域的破碎宽度为0.1-0.15m，施工车道与其相邻车道搭接部分的宽度至少0.15m。
本发明所要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现，以上所述的用于旧水泥混凝土路面共振碎石化工艺中：步骤（3）中，采用22t单钢轮振动压路机进行碾压，碾压时不得中途停留、转向或制动；当22t单钢轮振动压路机来回交替碾压时，前后两次停留地点控制在10m以上，并驶出压实起始线3m以外；
初压、复压、终压三个阶段分别为静压一遍，振压三遍，静压二遍。
本发明所要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现，以上所述的用于旧水泥混凝土路面共振碎石化工艺中：步骤（3）中，道路碾压方向，按照以下两种方式中的任意一种：
第一种：道路为直线或不设超高的平曲线段，则由道路两侧路肩向道路中心碾压；
第二种：道路为设超高的平曲线段，则由道路内侧路肩向道路外侧路肩进行碾压。
本发明所要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现，以上所述的用于旧水泥混凝土路面共振碎石化工艺中：步骤（4）中，所述挖除的深度为38cm；浇筑C15素混凝土的厚度为20cm，铺筑4%-5%水泥的厚度为18cm。
本发明所要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现，以上所述的用于旧水泥混凝土路面共振碎石化工艺中：步骤（4）中，破碎层的碎石的碎石级配如下：10-30mm石料:10-20mm石料:5-10mm石料:0-3mm石屑=8:50:10:32。
本发明所要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现，以上所述的用于旧水泥混凝土路面共振碎石化工艺中：步骤（6）中，压路机采用6-8t轻型压路机。
与现有技术相比，本发明的有益效果是，共振碎石化技术是一种水泥路面破碎技术，改变了原来液压破碎锤头、多锤头破碎机、风镐等依靠“蛮力"且噪声大、效率低的水泥板块破碎手段，共振碎石化技术采用共振方式，通过共振体调幅、调频后，将振动能量传递给破碎锤头，使得锤头的振动频率达到水泥面板的固有频率，从而使水泥板块因共振效应迅速开裂。经共振碎石化后的旧水泥混凝土路面，具有良好的结构强度、扩散荷载能力、水稳性和抗冻性，可直接作为高等级公路路面的基层使用；
本发明的钢筋与水泥砼完全剥离，消除应立集中，避免反射裂缝；原位嵌锁的破碎层增强了路面承载力，保护了原有路基强度；绝不伤害路面基层及其以下设施，确保基层、管线及周边设施完好；噪音低、不扰民，不影响周边建筑，适应范围广；贴边破碎，无作业盲区，全方位施工；资源再生利用，不产生砼白色垃圾，对环境无污染；各工序流水作业，交叉施工，效率高，工期短，社会效益高；节省维修成本和全寿命养护成本，性价比高，综合效益显著。
具体实施方式
以下进一步描述本发明的具体技术方案，以便于本领域的技术人员进一步地理解本发明，而不构成对其权利的限制。
实施例1，一种用于旧水泥混凝土路面共振碎石化工艺，其步骤如下，
（1）共振破碎施工：
先选择共振设备对旧水泥混凝土路面进行调谐共振破碎；采用共振碎石化设备对旧水泥混凝土路面进行处理，通过共振原理将机械的高频振动波传入旧水泥混凝土内产生共振，使水泥板内部发生剪切裂变破碎成粒径较小的碎块，不破坏原有基层，压路机碾压后直接作为基层使用，优化了路面结构，变刚性面层为柔性面层，减少发射裂缝，避免反复修补延长道路寿命。
再选择共振碎石化的施工方向；同时对于共振碎石化施工路段内的构造物及标定的沿线敏感建筑物，在施工期间应派人进行实时观察，一旦发现开裂现象应立即停止施工，并向监理单位、业主报告，经调查分析原因并采取相应的保护措施后方可再进行施工。
再确认共振设备的锤头的施工宽度：锤头破碎旧水泥混凝土路面宽度为0.2-0.3m，锤头破碎第一遍后形成第一破碎区域，紧接着进行锤头破碎第二遍，形成第二破碎区域，第二破碎区域间隔第一破碎区域的破碎宽度为0.08-0.18m；严格控制隔行破碎现象；
确认锤头的施工宽度后，确认施工车道，同时，实际破碎宽度应超出一个车道，因此施工车道与其相邻车道搭接部分的宽度至少0.18m；
最后得到共振破碎施工后的破碎层；
（2）破碎层的整理：
破碎层的顶面为碎石层；先清除碎石层表层尺寸大于0.1m的碎石块，并用连续型级配碎石进行回填；再将碎石层外露钢筋剪除至与碎石层顶面齐平，处在碎石层中的钢筋保留在原处；
（3）破碎层的洒水碾压：
先确认道路碾压方向；
再进行洒水四-五遍；破开顶面碎石层，发现破碎层被浸润后静置5-10min，然后按照初压、复压、终压三个阶段进行破碎层碾压，进行碾压时相邻碾压带重叠100-200mm的碾压宽度，折回时先停止振动；
（4）破碎层的调平：
共振破碎施工后，先对碎石层局部表面粒径较大和明显松散的部位用水泥加石屑进行嵌缝，嵌缝后洒水碾压二遍，促使表面板结；
再对破碎层弯沉值大于80（0.01mm）且顶面回弹模量小于200MPa或明显沉降的部位进行挖除，挖除后先浇筑C15素混凝土，然后铺筑4%-5%水泥稳定破碎层；
（5）透层施工：
破碎层调平碾压后，将杂物清理干净后洒布透层乳化沥青；透层乳化沥青洒二遍，每次喷洒量为1-1.2L/ m2，第一遍乳化沥青渗透破碎层后，洒布第二遍乳化沥青，喷洒后通过挖掘确认透层渗入破碎层至少1cm；直接铺沥青面层，省却水稳等结构层，降低路面加铺高程；
（6）同步碎石封层的施工：
洒布透层一天后，待透层乳化沥青破乳后进行弯沉检测，弯沉检测合格后采用改性乳化沥青进行同步碎石封层；下封层沥青采用喷洒型改性乳化沥青（PCR）浇洒，喷洒型改性乳化沥青用量为0.9-1.0kg/m2，同步碎石封层撒铺洁净干燥粒径为3-5mm的石屑，石屑撒布量为7-9m3/1000m2，撒布后用压路机碾压成型；
（7）检验达标：
共振破碎施工完成后，共振破碎施工后的旧水泥混凝土路面为基层；
先检查破碎层的完整性和与透层表面的粘结性，再对局部基层外露和下封层两侧宽度不足部分，按下封层施工要求补洒沥青；对已成型的下封层，用硬物刺破后与基层表面相粘结，以基层表面不能被撕开为合格达标。
实施例2，实施例1中所述的用于旧水泥混凝土路面共振碎石化工艺中：步骤（1）中，共振设备采用厢式共振设备；厢式共振设备对水泥路面进行调谐共振破碎，通过共振梁调频调幅，使得激振力与水泥板固有频率实现耦合作用，达到裂而不碎的共振效果。
实施例3，实施例1中所述的用于旧水泥混凝土路面共振碎石化工艺中：步骤（1）中，共振碎石化的施工方向，按照以下两种方式中的任意一种：
第一种：相邻车道之间未设置纵缝，则由外侧车道边缘向内侧车道边缘进行共振破碎；
第二种：相邻车道之间沿纵缝进行了切割，则由纵缝向纵缝两侧车道边缘进行共振破碎。
实施例4，实施例1中所述的用于旧水泥混凝土路面共振碎石化工艺中：步骤（1）中，第二破碎区域间隔第一破碎区域的破碎宽度为0.1-0.15m，施工车道与其相邻车道搭接部分的宽度至少0.15m。
实施例5，实施例1中所述的用于旧水泥混凝土路面共振碎石化工艺中：步骤（3）中，采用22t单钢轮振动压路机进行碾压，碾压时不得中途停留、转向或制动；当22t单钢轮振动压路机来回交替碾压时，前后两次停留地点控制在10m以上，并驶出压实起始线3m以外；
初压、复压、终压三个阶段分别为静压一遍，振压三遍，静压二遍。
实施例6，实施例1中所述的用于旧水泥混凝土路面共振碎石化工艺中：步骤（3）中，道路碾压方向，按照以下两种方式中的任意一种：
第一种：道路为直线或不设超高的平曲线段，则由道路两侧路肩向道路中心碾压；
第二种：道路为设超高的平曲线段，则由道路内侧路肩向道路外侧路肩进行碾压。
实施例7，实施例1中所述的用于旧水泥混凝土路面共振碎石化工艺中：步骤（4）中，所述挖除的深度为38cm；浇筑C15素混凝土的厚度为20cm，铺筑4%-5%水泥的厚度为18cm。
实施例8，实施例1中所述的用于旧水泥混凝土路面共振碎石化工艺中：步骤（4）中，破碎层的碎石的碎石级配如下：10-30mm石料:10-20mm石料:5-10mm石料:0-3mm石屑=8:50:10:32。
实施例9，实施例1中所述的用于旧水泥混凝土路面共振碎石化工艺中：步骤（6）中，压路机采用6-8t轻型压路机。

Claims (9)

1.一种用于旧水泥混凝土路面共振碎石化工艺，其特征在于：其步骤如下，
（1）共振破碎施工：
先选择共振设备对旧水泥混凝土路面进行调谐共振破碎；
再选择共振碎石化的施工方向；
再确认共振设备的锤头的施工宽度：锤头破碎旧水泥混凝土路面宽度为0.2-0.3m，锤头破碎第一遍后形成第一破碎区域，紧接着进行锤头破碎第二遍，形成第二破碎区域，第二破碎区域间隔第一破碎区域的破碎宽度为0.08-0.18m；
确认锤头的施工宽度后，确认施工车道，同时，施工车道与其相邻车道搭接部分的宽度至少0.18m；
最后得到共振破碎施工后的破碎层；
（2）破碎层的整理：
破碎层的顶面为碎石层；先清除碎石层表层尺寸大于0.1m的碎石块，并用连续型级配碎石进行回填；再将碎石层外露钢筋剪除至与碎石层顶面齐平，处在碎石层中的钢筋保留在原处；
（3）破碎层的洒水碾压：
先确认道路碾压方向；
再进行洒水四-五遍；破开顶面碎石层，发现破碎层被浸润后静置5-10min，然后按照初压、复压、终压三个阶段进行破碎层碾压，进行碾压时相邻碾压带重叠100-200mm的碾压宽度；
（4）破碎层的调平：
共振破碎施工后，先对碎石层局部表面粒径较大和明显松散的部位用水泥加石屑进行嵌缝，嵌缝后洒水碾压二遍，促使表面板结；
再对破碎层弯沉值大于80且顶面回弹模量小于200MPa或明显沉降的部位进行挖除，挖除后先浇筑C15素混凝土，然后铺筑4%-5%水泥稳定破碎层；
（5）透层施工：
破碎层调平碾压后，将杂物清理干净后洒布透层乳化沥青；透层乳化沥青洒二遍，每次喷洒量为1-1.2L/ m2，第一遍乳化沥青渗透破碎层后，洒布第二遍乳化沥青，喷洒后通过挖掘确认透层渗入破碎层至少1cm；
（6）同步碎石封层的施工：
洒布透层一天后，待透层乳化沥青破乳后进行弯沉检测，弯沉检测合格后采用改性乳化沥青进行同步碎石封层；下封层沥青采用喷洒型改性乳化沥青浇洒，喷洒型改性乳化沥青用量为0.9-1.0kg/m2，同步碎石封层撒铺洁净干燥粒径为3-5mm的石屑，石屑撒布量为7-9m3/1000m2，撒布后用压路机碾压成型；
（7）检验达标：
共振破碎施工完成后，共振破碎施工后的旧水泥混凝土路面为基层；
先检查破碎层的完整性和与透层表面的粘结性，再对局部基层外露和下封层两侧宽度不足部分，按下封层施工要求补洒沥青；对已成型的下封层，用硬物刺破后与基层表面相粘结，以基层表面不能被撕开为合格达标。
2.根据权利要求1所述的用于旧水泥混凝土路面共振碎石化工艺，其特征在于：步骤（1）中，共振设备采用厢式共振设备。
3.根据权利要求1所述的用于旧水泥混凝土路面共振碎石化工艺，其特征在于：步骤（1）中，共振碎石化的施工方向，按照以下两种方式中的任意一种：
第一种：相邻车道之间未设置纵缝，则由外侧车道边缘向内侧车道边缘进行共振破碎；
第二种：相邻车道之间沿纵缝进行了切割，则由纵缝向纵缝两侧车道边缘进行共振破碎。
4.根据权利要求1所述的用于旧水泥混凝土路面共振碎石化工艺，其特征在于：步骤（1）中，第二破碎区域间隔第一破碎区域的破碎宽度为0.1-0.15m，施工车道与其相邻车道搭接部分的宽度至少0.15m。
5.根据权利要求1所述的用于旧水泥混凝土路面共振碎石化工艺，其特征在于：步骤（3）中，采用22t单钢轮振动压路机进行碾压，碾压时不得中途停留、转向或制动；当22t单钢轮振动压路机来回交替碾压时，前后两次停留地点控制在10m以上，并驶出压实起始线3m以外；
初压、复压、终压三个阶段分别为静压一遍，振压三遍，静压二遍。
6.根据权利要求1所述的用于旧水泥混凝土路面共振碎石化工艺，其特征在于：步骤（3）中，道路碾压方向，按照以下两种方式中的任意一种：
第一种：道路为直线或不设超高的平曲线段，则由道路两侧路肩向道路中心碾压；
第二种：道路为设超高的平曲线段，则由道路内侧路肩向道路外侧路肩进行碾压。
7.根据权利要求1所述的用于旧水泥混凝土路面共振碎石化工艺，其特征在于：步骤（4）中，所述挖除的深度为38cm；浇筑C15素混凝土的厚度为20cm，铺筑4%-5%水泥的厚度为18cm。
8.根据权利要求1所述的用于旧水泥混凝土路面共振碎石化工艺，其特征在于：步骤（4）中，破碎层的碎石的碎石级配如下：10-30mm石料:10-20mm石料:5-10mm石料:0-3mm石屑=8:50:10:32。
9.根据权利要求1所述的用于旧水泥混凝土路面共振碎石化工艺，其特征在于：步骤（6）中，压路机采用6-8t轻型压路机。
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