道路旧水泥路面梁式共振碎裂化就地利用技术

来源项目
《“无废城市”建设先进适用技术汇编》(第三批)
技术分类
资源化与综合利用技术-交通运输业废物
适用对象及范围
适用于断板率<80%的城市道路旧水泥路面白改黑工程。

基本原理

该技术是通过梁式共振碎石机偏心轮激振,42-46Hz激振通过合金钢大梁产生多阶振动,频率范围0~160Hz,多阶振动频率范围100%覆盖水泥路面自振频率范围68.5~120Hz,水泥板产生共振,并快速达到极限振幅,最终将水泥板全厚度撕裂为最大块度20cm斜向嵌挤结构。

技术描述(创新点及优势)

1、揭示了共振作用机理,明确了共振碎裂的质量检验标准: (1)30-60 °全厚度碎裂为最大20cm块度; (2)水泥板底基层不扰动; (3)钢筋与砼完全分离; (4)碎裂后水泥板标高不下沉,反而抬升5mm; 2、确定了水泥板共振碎裂层动态抗压模量(3500-7000Mpa),通过有限元仿真模拟计算确定了共振碎裂沥青加铺层结构设计方法;  3、自主研制了合金钢共振大梁,研制了我国首台中置式共振碎裂机,国际首...

应用案例名称

广东省中山市加密八线工程(三乡段)

案例地址

广东省中山市三乡镇

案例规模

3500万

项目投运时间

44805

工艺流程

(1)清除旧水泥板顶现有沥青加铺层或修补层; (2) 调查并标识道路下卧浅埋压力或燃气管线,调查道路沿线建筑物现状,评估并必要时在水泥板外侧设置隔振沟,隔振沟底低于水泥板底10cm为宜; (3) 进行路况调查,确定碎板块度及碎板率,观测行车条件下水泥板是否有脱空现象,标识脱空及翻浆位置; (4) 设置施工测量控制点,全路段进行弯沉检测; (5) 试振200m试验路,确定共振破碎相关参数; (6) 按试验路确定的参数进行全断面连续共振破碎,清除外露钢筋和嵌缝料,路面不平整采用石屑调平层调平; (7) 洒水碾压,钢轮振动压路机碾压2-3遍; (8) 全线普测弯沉检验,超过平均值2倍弯沉差的挖补换填水稳基层处理,变异系数Cv满足均匀性要求(高速、一级公路0.25,二级路0.35,三级及以下0.55) (9) 沿共振破碎头运动方向4孔连续取芯检验,满足全厚度45碎裂,且块度最大不超过20cm,基底不扰动质量要求; (10)洒布乳化沥青透层(无需施工封层),直接加铺沥青层。

污染防治效果和达标情况

通过采用水泥路面共振碎裂化技术,将旧水泥路面100%就地利用为道路基层,不产生固废,减少固废污染6000方,建设零废公路。

能源、资源节约和综合利用情况

共振实施过程中,20cm破碎锤头有水雾喷淋措施,不扬尘。共振破碎机作业消耗柴油0.2升/m2,累计30000m2,消耗柴油燃油6吨。与传统挖除重建水稳基层方案比较,累计减少柴油消耗559.7吨,节能347.0MJ/m2,降碳77.8kg/m2,累计节能729.3万MJ,节约率95.63%,降碳1633.3吨,节约率98.5%。

投资费用

800万

运行费用

运行费用主要是设备折旧、油耗及人工费用。设备折旧20元/平米,油耗1.5元/平米,人工5元/平米,现场管理费3.5元/平米,运行费用约30元/平米。