共振碎石化在水泥砼路面改造中的應(yīng)用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)固加鋪常規(guī)處理方式的缺陷直接加鋪需要修補(bǔ)或處理：如注漿，修補(bǔ)等只能延緩反射裂縫產(chǎn)生的時(shí)間，不能徹底消除，使用壽命比較短后期養(yǎng)護(hù)較為復(fù)雜，養(yǎng)護(hù)成本高全深度更換工期較長，交通封閉時(shí)間長，從而增加社會(huì)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(shí)間長代價(jià)高基礎(chǔ)影響換板修補(bǔ)2023/5/26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(shí)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(dá)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(shí)由于施工時(shí)的沖擊力比較大，對周邊的房屋、擋土墻等會(huì)產(chǎn)生影響。對舊路面結(jié)構(gòu)層擾動(dòng)、破壞比較嚴(yán)重，可能造成老路承載力不足而需要補(bǔ)強(qiáng)。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(dá)到一定頻率，該頻率與混凝土頻率一致時(shí)，引起混凝土板共振并迅速破碎開裂，從而達(dá)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(jī)理上有很大的區(qū)別。共振碎石化技術(shù)簡介22023/5/26共振碎石化技術(shù)簡介柔性懸浮式共振式破碎機(jī)（以下簡稱共振第二代）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)，錘頭與路面接觸，錘頭的振動(dòng)頻率約44Hz左右，振幅為20mm。通過調(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。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，同時(shí)還可控制被擊碎的碎塊粒度和破碎深度。2023/5/26共振破碎機(jī)錘頭工作原理圖共振第二代工作原理圖2023/5/26共振第二代工作錘頭的共振破碎斜向裂縫實(shí)況效果圖2023/5/26共振之優(yōu)勢①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)不存在盲區(qū)，在工作范圍上彌補(bǔ)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(gè)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(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。③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。2023/5/26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(shí)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(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。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。2023/5/26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(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。⑥施工效率高機(jī)械設(shè)計(jì)院在湖北武漢，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2000m2/班組，根據(jù)施工情況可調(diào)節(jié)為兩個(gè)班組或增加設(shè)備臺(tái)數(shù)。2023/5/26 共振第二代碎石化后試坑實(shí)際效果圖2023/5/26何時(shí)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(shí)當(dāng)50%以上的養(yǎng)護(hù)費(fèi)用用于CPR時(shí)當(dāng)期望路面的設(shè)計(jì)使用壽命在15年以上時(shí) (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)2023/5/26共振碎石化施工工藝2023/5/26試驗(yàn)段施工試驗(yàn)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(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。為確保路面被破碎成達(dá)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(dá)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(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。2023/5/26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(bǔ)強(qiáng)灑水碾壓路面找平瀝青攤鋪道路標(biāo)線2023/5/26碎石化層（0-10cm）級配與級配碎石級配對比圖2023/5/26福州東二環(huán)路面碎石化后回彈彎沉檢測記錄2023/5/26福州東二環(huán)路面碎石化后回彈彎沉檢測記錄2023/5/26京港澳國家高速公路(G4)湘潭至耒陽段

試驗(yàn)路回彈模量原始記錄20薯23傾/5練/5共振屠施工店案例項(xiàng)目黑施工盼時(shí)間喂項(xiàng)照目至施工祝時(shí)間國道3技18上壤海1耽2炮005婆上箏海松江碎1京200銹6上海金蔽山大道猛200洪6翁國道3望20上理海段寸200轎7上海松麻江2團(tuán)200規(guī)7怠國道3粥18上今海2增20兇07上海液松江秀3郊2祥00軌8序上海林浦東柴南匯茄20萬08國道3動(dòng)18上覆海鐘200勻9好上主海閘北雁市政險(xiǎn)201往0/2獎(jiǎng)011國道3倒18上委海4偏201銳1哄成抄綿高速亡20月08國道嶄21沈2南披充段傾20游09蓬四宣川綿端梓路若2隱01團(tuán)0四川綿舒三路秧201磨0績四鍛川彭州培項(xiàng)目線201跌1國道1降04林扭海碗2頃006勤省道汪35，秘83，鎖752腰007拘/20構(gòu)08/宣200某9國道2砍12南絡(luò)部段榮2刑011雀國道1溉04椒躍江段擔(dān)200瓜9國道1柔04黃加巖段朗2墻010叨椒江市糞政吳2距007幫/20瀉08青田市迎政飽2存011手蘭溪市督政則2馳011泉州晉輝江漂2御012橋泉州公繪路30綿4 2著012福州些市政百20癢12練