混凝土共振破碎施工方案

河南北路修复工程共振破碎施工方案一、设备简介及施工优势（1）、柔性悬浮式共振破碎机GZL600系列柔性悬浮式共振破碎机，它使水泥路面共振破碎工艺实现新的突破。经过试验与实际应用，柔性悬浮式共振破碎机在国内取得优的口碑，今后它将走出国门走向世界，将是我们民族的骄傲！图1-GZL600型柔性悬浮式共振式破碎机1、共振破碎原理水泥砼路面共振=20mm振幅+44（±4）Hz频率以上为水泥砼路面共振基本要求，不同的道路水泥砼固有频率可能有所差异。柔性悬浮式共振式破碎机（以下简称共振第二代）是利用偏振块带动工作锤头在缓冲器下工作，橡胶缓冲器共有四个分别装于箱体两侧，锤头与路面接触，锤头的振动频率约44Hz左右，振幅为20mm。通过调节锤头的振动频率，使其接近水泥面板的固有频率，激发其共振。其原理图如图2所示。工作锤头上装有专用传感器，感应路面的振动反馈，由电脑图2-共振破碎机锤头工作原理图（四个橡胶缓冲器）自动调节振动频率，搜寻被击物的自有频率，并引起水泥面板在锤头下局部范围内产生共振，使混凝土内部颗粒间的内摩擦阻力迅速减小而崩溃，如图3所示。同时还可控制被击碎的碎块粒度和破碎深度。图3-共振第二代工作锤头的共振破碎斜向裂缝实况效果图2、柔性悬浮式共振破碎的特点①技术上的革新ConcreteLayer水泥混凝土层共振第二代锤头在机器的一侧可以左右上下调节不存在盲区，在工作范围上弥补了共振第一代边缘近1M无法破碎的缺陷；工作技术上完全克服了重锤冲击式破碎法的不足；在水泥路面破碎改造工程中将体现出意想不到的效果。②碎石化尺寸理想均匀由于共振破碎力发生在整个水泥板块厚度范围内，能使板块较均匀地分裂，通过微调振动频率，改变振动的力度，可使破碎后的碎块尺寸达到2.5-15.2厘米的较理想尺寸。③碎后的粒径自上而下由小到大由于振动力是由面板上部向下部传递的，振动锤并不在一个点上连续振动，而是快速向前移动的，所以振动在混凝土中存在衰减梯度，从而使上部的破碎粒度较小，下部的破碎粒度较大。这样的结构带来了更大的好处。首先是小粒度可更好地消除反射裂缝，同时下部的较大的粒度提高了路基的承载能力。其次是上部小粒度有利于路面渗水的横向排除，下部的大粒度又可起到阻止渗水向下渗透的作用。④碎石化后的纹路规则排列，并与路面成30-60º夹角共振破碎的工作锤头在激发路面共振的同时快速向前移动，冲击的合力指向前下方，从而使振碎的裂纹与路面形成了一定的夹角。这一夹角可使碎石块之间相互嵌合，经压实后相互啮合的更紧，从而使碎石层起到更好的砾石稳定层的作用。共振破碎机使碎石裂纹走向倾斜的示意图如图4所示，实际效果（截面）如图5所示。而普通重锤冲击式破碎方法的冲击力是垂直向下的，碎石裂纹也只能是大致垂直于路面的，这不利于稳定层的承重与稳定。图4-共振破碎头使面板裂纹倾斜示意图图5-共振破碎机破碎后的面板截面⑤破碎深度不冲击路基，保证路基下的管线设施完好无损共振第二代工作时以接近混凝土的固有频率而振动，在发生共振的瞬间，锤头就向前运动，垂直向下的冲击力很小，而且面板下边的材料为非混凝土，不会与之共振，避免了对路基的冲击，路基下的其它管线设施不会受到影响。路基不受冲击，保持了原有路基的平整度和密实度的均匀性。如图6图7所示。图6共振第二代碎石化后试坑实际效果图图-7多锤头碎石化与共振破碎对路基的影响比较⑥施工效率高每台机器配有三个富有经验和技术的工作人员，设备故障维修时间短。单台共振破碎机的生产率3000M2/班组。二、试验段施工及检测河南北路（河南桥～天潼路）修复工程将于2014年12月安排一个班组进行施工，每个班组包括一位监督者，二个操作员和相应的专业维修技术人员。所有技术人员均精通于机械维修并对破碎机有着充分的了解，随时对设备进行维修保养，从而将维修保养的时间降到最少。破碎从道路一侧开放边缘开始，或者从前面破碎过的边缘开始，并向对面路肩或者向纵向的中线推进。在一次必须摊铺一个车道时，前面的破碎应至少超出将要摊铺的宽度250毫米。在破碎操作初始，操作人员会详细记录下不同的破碎情况相对应水泥路面破碎机械的数据调整，如锤头高度、共振频率和地面行驶速度等。施工流程如图8所示。图8-共振破碎施工工艺流程图为确保路面被破碎成达到要求的粒径，根据现场工程师要求，在行车道中间挖掘4平方英尺（1.2平方米）的试坑，用来判定破碎块是否达到特定的尺寸要求，根据现场情况可以增加测试块。挖开的试坑需要回填，压实需要达到工程师的要求。符合要求的破碎数据应记录备查。试验段质量检测：1.粒径筛分2.斜向角度3.回弹模量4.平整度具体实验数据及检测方法同下（施工质量控制及验收标准）三、施工质量控制及验收标准采用旧水泥混凝土碎石化技术的质量目标是：消除旧水泥路面及路基结构性病害，破碎并稳固水泥混凝土板，使破碎层粒径较小且级配良好，形成高强度的嵌锁结构，为沥青加铺层提供稳固的施工平台，有效减少或消除反射裂缝，同时不至于产生过量车辙，提高改建路面的使用寿命。碎石化层破碎质量验收标准:1.粒径。碎石化层自上而下由小到大，破碎面90%在30-60度角范围内；破碎粒径大部分在15.2cm以内，破碎粒径大于20.3cm的含量不超过2%，粒径集中在2.5～7.6cm且大于75%；破碎层粉尘含量（小于0.075mm）不大于7%。2.级配。碎石化层0～10cm以内，级配控制在级配碎（砾）范围以内；0～15.2cm以内，级配接近级配碎（砾）石。3.回弹模量。碎石化层模量（静态）应大于500MPa，但宜小于900MPa。模量的检测，可以采用承载板法，通过在破碎前对旧路基层顶面第一次测试，然后在破碎后相邻位置（同一测点周围1m2的范围）做第二次测试，两次测算结果计算出碎石化层模量值（静态），为了减小因旧水泥混凝土板厚度所带来的计算误差，可同时进行钻芯取样做厚度检测；碎石板层模量，还可以通过FWD测试，反算出动态模量，再根据比例关系计算静态模量。四、施工效率混凝土路面碎石化改造过程中，施工进度受天气状况、路面交通管制和清理事宜等的影响。在不受外界条件干扰的情况下，每台共振破碎设备施工效率约3000平方米左右。五、施工顺序交通管制——路面清理——隐藏构造物标记——共振破碎——挖除砼——沥青摊铺——道路标线（1）交通管制对于碎石化范围内的出入口应有醒目的安全标记，禁止无关车辆与人员出入。破碎施工须占用两条车道，施工作业区域的两个车道禁止交通通行。隔离措施到位，在隔离处设置明显的交通导向标志，或派人负责指挥交通，碎石化施工将不会影响对向交通通行。（2）路面沥青砼清理河南北路根据施工交通组织方案要求，分阶段进行施工，在进行破碎施工作业路面前，采用挖掘机将水泥砼路面上的沥青砼挖走，否则水泥砼路面上罩有的沥青砼层振幅下中间介质会将应力吸收无法达到共振效果；为破碎无残留道路两侧30cm范围内堆放物需清走（共振箱体伸出轮胎外沿20cm左右）；破损板块无法破碎区域可提前标记或通知现场管理人员。（3）隐藏构造物的调查与标记结合设计图纸及业主单位提供的有关隐藏构造物，如窨井、地下管线等情况进行现场勘察并设置标记，以确定破碎是否会对这些构造件造成损坏。通常，构造物埋深在1米以下的不会由于破碎而带来损坏。与桥梁连接段应标明破碎的位置，根据实际情况，可以破碎到桥头搭板的后端，或根据路面设计线的高程破碎到监理指定位置。未破碎的路面应铣刨到可以摊铺同样厚度沥青罩面的程度。（4）共振破碎试验路段确定的施工数据将用于本工程。在施工过程中应不断检查破碎作业情况，并根据需要对设备进行细微调整，以确保达到施工质量要求。施工中，驾驶操作员应随时注意观察机械工作情况、锤头破碎效果，应根据实际情况调整破碎参数，以尽可能达到较好的破碎效果。因此，对操作人员的要求很高，必须是经验丰富的驾驶员，据本试验路段的现场施工破碎状况，驾驶员往往根据破碎时的声音来判断锤头工作效果，从而做出可能的调整。（5）砼拆除当破碎出一根车行道（3.5米）宽时，挖掘机将破碎的砼装车运走，人工修整路床。（6）沥青砼铺筑破碎的砼运输完成后，施工人员配合挖掘机，修整路床，采用压路机碾压平整路床。沥青砼摊铺机铺筑碾压20cm沥青碎石混合料垫层、20cmAC-25粗沥青砼基层，8cmAC-25粗沥青砼。整个工程施工接近完成后再铺筑4cmAC-13细沥青砼面层沥青碎石摊铺前对砼基层验收，各项质量指标达到标准后施工，表面打扫清洁，除去浮灰和杂物。摊铺中、下层时采用一侧冷拔钢丝或钢丝索引导高程控制方式，摊铺上层时宜采用摊铺层前后保持相同高度的雪橇式摊铺厚度控制方式进行摊铺。摊铺机烫平板在厚度一旦确定后，不得在施工中随意调整，摊铺时缓慢、均匀、间接进行，中途不停顿，机械行走速度控制在每分钟3~6m。为了使摊铺机连续行走，做到供料及时，在摊铺前始终保持旋转，并保持两侧有不少于分料器高度三分之二的混合料。经摊铺机初步压实的摊铺层应符合平整度和横坡的要求，因此在摊铺过程不断地用三米直尺检查。为确保摊铺厚度和平整度，在摊铺过程中用铁杆插入摊铺层内量测厚度，用三米直尺检查平整度，发现问题及时纠正。用机械摊铺的混合料，不用人工反复修整。1）、严格控制碾压一般在110~130℃，不得低于110℃，一般是在摊铺30m左右时开始碾压，碾压速度于摊铺速度平衡进行。2）、沥青混合料压实采用钢筒式静态压路机与轮压路机或振动压路机组合的方式进行碾压。3）、碾压按初压、复压、终压的程序进行。4）、初压由低侧使向高侧，压路机驱动轮面向摊铺机，跟在摊铺机后边按路线方向进行，碾压过程中，不突然改变方向，压路机在起步和停止时做到减速度缓慢进行。5）、复压紧跟初压后边进行，复压采用重型轮胎压路机或振动压路机，碾压遍数由试压确定，但不小于4~6遍，达到压实为止，并无轮迹。6）、终压实紧接在复压后进行，终硬度不低于65℃，终压可用关闭压路机，碾压不少于两遍，并无轮迹。六、安全施工注意事项1、操作设备，及时保养检修，以确保能按计划正常施工；2、操作设备施工时，要确保施工区域内无闲杂人员；3、设备在调头和后退时，有专门的工作人员指挥交通；4、在工作区域内不得放置多余的施工材料和安全设施设备等；5、在施工中，确保不损坏其他设施，如供电设施排水设施；6、施工人员在工作区必须佩带安全帽，安全背心等，并且定期进行施工教育；7、设备的夜间停放，不防碍其他施工单位的工作，并且周围放置安全警示标志；8、积极配合总包单位的工作安排，如有其他事项，请于告之。