剖析多垂头粉碎技术在高速公路施工中的使用

 1多锤头碎石化技术的主要设施
    1.1施工准备
    （1）清除旧水泥混凝土路面存在的沥青混凝土面层，包括养护期间加铺的沥青面层应全部清除。
    （2）清除原有填缝料，包括所有松散的填缝料、胀缝材料或其他类似物。
    （3）标记结构物的位置，明确避让范围，主要包括明确标记涵洞、桥梁的位置。施工前对沿线涵洞、桥梁重新调查复核，结合预设图纸对埋深在1m以内的结构物及地下管网进行调查并作出标记，确保位置、角度准确，施工时不会损坏这些结构物。
    （4）雨季施工时必须修复排水系统，使之能迅速地排除雨水，防止浸泡粉碎后的路面。
    （5）进行交通管制，并合理组织交通，保证施工安全。
    1.2施工机械准备
    2多锤头碎石化在试验路段施工工艺和施工参数预选
    2.1主要工艺流程原路面处理→试验段施工，确定质量标准和扼制指标、工艺参数→粉碎稳固施工→Z型钢轮压路机压实→局部松散处理→光轮压路机压实→沥青洒布车洒布沥青下封层→交通管制。
    2.2预选粉碎技术要求总体外观评定：满足上述要求的粉碎面积应超过施工面积的75%，即粉碎率大于75%. 2.3弯沉检测弯沉代表值小于110（0.01mm）。
    2.4粉碎施工办法多锤头碎石化技术的工作原理是利用多个锤头的自重交叉起落均匀冲击路面，在牵引车的缓慢行进中，使混凝土板破碎成碎块；根据地基与面板强度来调整行车速度，从而调整锤头落距，以扼制板块粉碎程度。然后用Z形压路机进行压实。其实质是在牺牲一部分结构强度和整体性的情况下，将差异沉降减低到水泥混凝土面层可以允许的范围内，从而彻底解决反射裂缝，为水泥混凝土加铺层提供坚实、稳定的基础。
  多锤头粉碎机是通过重锤下落产生的低频高幅波动冲击力来进行粉碎，粉碎时的能量会传播到较大的深度范围。同时，由于水泥混凝土板块吸收能量满足从近到远递减的规律，多锤头粉碎机粉碎后其颗粒粒径在不同深度处是不同的。碎石化层顶层颗粒吸收的能量*充足，水泥混凝土板块震裂成片状颗粒（小于7.5cm），且由于其与重锤锤刃直接接触，受到的扰动很大，混凝土颗粒无法形成嵌锁，因而在表面形成一个松散层；碎石化层下层吸收的能量少，裂纹数量少，且大部分都存在于混凝土颗粒内部，在预压应力的作用下无法继续扩张，故颗粒粒径较大（30cm左右），并且形成相互嵌挤、咬合的效果。
  施工流程如下：
    （1）施工放样：按基层宽度进行施工放样。
    （2）多锤头粉碎；根据预设宽度，由边至中开始粉碎。2次粉碎之间的粉碎宽度应有一定的重叠范围，重叠范围不小于10cm，以保证2次破碎交界范围（主要是纵缝处）的水泥面板得到充分粉碎。
  为保证足够的冲击粉碎强度，锤头间距一般不大于60cm，锤头高度一般为0.6～1.2m.为保证较好的粉碎效果，多锤头粉碎机的行进速度为45~ 100m/h.粉碎完成后，应检查粉碎效果，若不满足要求，应对局部位置重新粉碎，直至满足要求为止。
    （3）粉碎后碾压①粉碎后采用Z型钢轮压路基进行振动压实，往返不少于三次，*小自重不低于20t，压路机吨位不满足要求时应增加压实遍数，以达到规定要求。
  ②Z型钢轮压路机振动压实后，采用光轮压路机进行振动压实，往返不少于三次，直到粉碎的混凝土路面稳定，*小自重不低于20t.③碾压时相邻范围应至少重叠1/3轮宽，碾压顺序按从边到中、从弯道内侧至外侧进行碾压，以保证压实充分、不漏压。
  ④压路机行驶速度扼制在4.8km/h以内。
    （4）养护除了必须开放的横穿交通外，粉碎后的混凝土路面的任何路段均不应开放交通（包括不必要的施工运输）。如果粉碎材料由于开放交通受到车轮的推挤作用而松散或不稳定，必须重新压实。
    2.5碎石化技术使用过程中的特殊路段的处理
    （1）软弱基层及路基地段应做如下处理：对发生唧泥、断裂、沉陷病害的路段往往会存在基层、路基病害，在进行碎石化前必须进行处治。
  ①清除原有水泥混凝土表面。
  ②开挖至有足够稳定性的深度。
  ③采用级配碎石换填至粉碎混凝土板底。
  ④采用混凝土回填压实至粉碎混凝土板顶。
  ⑤开挖*小尺寸应大于全车道宽和12m长，以保证压实效果。
    （2）局部需补强区域，可采用级配碎石加铺一层或面板加筋，具体厚度及办法由现场情况预设确定。
    3施工注意事项及施工目的
    3.1施工注意事项
    （1）在粉碎混凝土路面和不进行粉碎混凝土路面的相接处，应进行全深度的切割，以保证不粉碎路段的完整。
    （2）多锤头粉碎机的翼锤应设置遮尘板，防止粉碎路面碎屑飞溅并减少扬尘。
    （3）机械操作人员应配备良好的噪音防护装置，所有施工人员在施工现场都应穿着反光标志服。
    （4）钢筋、钢丝网、传力杆可保留在混凝土中，但暴露出表面的应割除到表面以下并运出现场。
    （5）在铺筑碾压混凝土以前应将所有松散的填缝料、胀缝材料或其他类似物进行清除，如需要，应填充以级配碎石粒料或对松散层进行洒布石屑处理。
    （6）在水泥混凝土粉碎和摊铺碾压混凝土基层施工之间*长间隔时间不得超过3d.
    （7）粉碎后的混凝土路面的任何路段均不得开放交通。
    （8）运送碾压混凝土拌和料的车辆仅能在摊铺点附近才能驶上粉碎后的混凝土路面表面。
    3.2小结：试验段施工的目的
    （1）检验多锤头粉碎机的性能和粉碎能力，针对不同的路床类型、不同的面板厚度和不同的面板结构类型进一步确定能满足粉碎质量要求的*佳的锤头高度、频率和行进速度等适宜工作参数；
    （2）检验辅助施工机械的组配的合理性，包括压实机械的选用和组合，确定碾压顺序、速度和遍数；（3）检验整套施工工艺流程和施工组织；（4）确定粉碎块度的检查办法、粉碎路段试验分析和评定
  办法。
    4安全、质保体系、交通组织及环境保护举措
    （1）安全举措
       ①坚决贯彻“安全**，预防为主”的方针。
       ②施工安全管理，实行岗位责任制。
       ③建立健全安全保证体系。
       ④因本工程为旧路革新项目，边施工边通车，项目部设置了专职交通疏导安全员。
       ⑤施工时，多锤头粉碎机配合其他机械同时作业，数十名工人辅助施工，作业面较大，特制定如下安全施工举措：
        a.施工前对各级施工人员及操作机手进行详细的安全技术交底，要求施工操作必须按照安全操作规则，不得违规操作，不得蛮干，施工过程中出现问题未妥善处理之前不得强行施工。
        b.严格执行特殊工种“持证上岗”制度，定期检查或年审。
        c.制定各种作业操作规程，施工中严格按规程操作。
        d.施工现场按方案设置安全警示标志牌，如限速牌、施工标识牌、反光锥等。
    （2）交通安全疏导方案
       ①建立安全管理机构建立安全生产责任小组，由项目经理担任组长，安全主任负责实施工作。
       ②制定并执行交通管制疏导方案施工过程中，要求对该工程所在路段执行交通安全疏导，确保行车与施工安全。
    （3）环境保护管理举措施工过程中应严格遵守以下举措，尽可能减少施工对周围环境造成的影响，搞好项目部与周围单位、村民的关系，创造一个良好的施工环境。
       ①施工中的各种废物设立固定堆放点。
       ②各种泥浆、废水、污油等未经处理不得排入农田、池塘、河流。
       ③施工现场不得焚烧含有有害气体和烟尘的废料。
       ④水泥、矿粉等易产生粉尘的散体材料在排放时要扼制扬尘。
       ⑤有毒有害废弃物严禁用做土方回填。
       ⑥对噪音较大的机械设施要采取扼制举措。
       ⑦严禁任何形式的生态破坏行为。
       ⑧施工现场的各种生活垃圾要妥善处理。
       ⑨施工现场和料车运输道路要经常洒水防尘。
    （4）质保体系机构
    （5）一般规定
       ①质量管理包括：试验段施工、施工过程中的质量管理和检查验收（工序）。在施工过程中的质量管理包括粉碎的块度的扼制和检查以及均匀性检查。
       ②各个工序完成后，应进行弯沉检查验收。经检查合格后，方可进行下一道工序施工。凡经验不合格的段落，应分析原因，调整工艺参数，并进行补救，使其达到要求。
    （6）进场准备工作就绪后，正式开工之前，都要进行试验段施工。
    （7）粉碎裂缝必须贯穿水泥路面板，但又不对构造物及路面基层造成损伤。
    （8）较适宜的粉碎的块度：表层颗粒不超过7.5cm，中间不超过22.5cm，底部不超过37.5cm.如果是配筋混凝土，混凝土与钢筋的结合需要破坏。
    （9）为确保粉碎尺寸，应在试验区内两个独立位置开挖两个面积为1m2的试坑，以检验混凝土底面粉碎尺寸，同时对基层或构造物的影响程度做出判断。
    （10）钢轮振动压路机碾压完毕后，应采用FMD或贝克曼梁进行弯沉检测，计算代表弯沉、均方差，评价均匀性，异常时应分析原因，及时按照本指南有关办法处理。检查频率为每车道每40m检查2处，按JTGF80/1-2004附录B办法评定。要求代表弯沉小于110（0.01mm）。
    5结论
    多锤头碎石化技术彻底解决了反射裂缝问题，有利有水泥路面的建造和使用。同时，该技术工程造价低，经过碎石化技术革新的旧水泥混凝土不需清除，可以直接用作新路的基层，既节约了基层材料，又节约了资金、资源，减少了浪费，符合建设节约型社会和国家可持续发展的战略决策；也避免了大量建筑垃圾的产生，避免了沿途植被的破坏，有利于保护沿途的生态平衡。该项技术不但施工周期短，而且可以半幅施工半幅通行，把对人们通行的影响减到了*小。但该技术是对原有路面结构具有破坏性的处理方式，因此，在使用该项技术前必须明确其使用条件，结合具体工程的实际情况灵活使用。