藍派15t5-15kJ沖擊壓實機的應用問題探析

論文摘要：本文介紹了藍派15t5-15kJ沖擊壓實機的工作原理，分析了機器的壓實效果和相應的施工工藝，應用該項技術在水泥混凝土路面的修復中，以期有效地推廣使用這種新型筑路機械和技術。

關鍵詞：沖擊壓實機 水泥混凝土 路面

沖擊壓實機的出現和開發應用，提高了路基整體強度和工程質量，目前國內很多地方都已應用沖擊碾壓技術。沖擊壓實機是具有高沖擊能量的新型壓實機械，對軟弱地基如濕陷性黃土地基的沖擊碾壓的填前處理，可以使得地基滿足穩定性和承載力的要求；在砂石路面、舊水泥混凝土路面修復工程中引入沖擊壓實技術，機器在地面與輪阻力的作用下運動時，輪軸的抬升和降落使得鋼輪沖擊夯壓地面，其高沖擊深度大的作用，打裂舊水泥混凝土板，并將板塊均勻地固定到舊土基上，使得支承體系穩固，達到工程質量。但是沖擊壓實機工作產生的強大的沖擊能量，會影響或者破壞到到路面周圍構造物，目前還沒有定論。藍派15t5-15kJ沖壓式實機是一種新概念的以沖擊壓實工作原理研制的機械設備。

一、南非藍派15t5-15kJ的工作原理

目前國內常用的沖擊壓實設備是南非藍派15t5-15kJ五邊形壓實機，各輪重6 t，輪寬90，輪隙118，整機23t，標定勢能15 kJ，功率250 kw，機器沖壓破碎時，沖壓時速每小時9 km～12 km，發出的沖擊力為300 t。沖擊壓實機的壓實效能來自于兩個方面，一方面是和一般壓路機原理相同，是靠沖壓輪的自重；另一方面是沖壓輪滾動時所產生的沖擊動能。此沖壓筑路機械，主要用于大型基礎設施建設中，比如公路、機場、水利土石壩的巖土壓實作業中等。

該設備用于沖壓混凝土面板實業作業時，突出特點是速度快，行駛速度作業為9 km/h～12km /h，以1.5 次/s～2.2 次/s的低頻率沖擊破碎混凝土板面時候，其連續周期性的高振幅撞擊力產生巨大的沖擊動能，沖擊路面產生的影響深，沖擊波可向板下基層和土基傳播，深度的增加隨沖壓遍數遞增。其壓實穩固，質量高，不但使得混凝土塊保持原有強度，而且使得其形成塊狀料緊密嵌壓于原路面基層中，形成一層嵌鎖穩固且強度高嵌鎖型基層結構的路面底基層。這樣將減小面層水平和垂直應力，減少路面板反射裂縫，用于沖擊破碎壓實混凝土路面的修復是突破性的創新。

二、沖擊壓實技術在修復混凝土路面中的應用

在《水泥混凝土路面修補技術》中，關于混凝土板的破碎說明為：“水泥混凝土路面的破碎結果應為邊長46㎝～60㎝大小的塊，偶爾有一些75㎝左右的塊也可。同時，大于60㎝的塊不超過70%”。破碎狀況，是指面板是否被破碎并穩固，上述量化值在實際施工過程可參照，主要是看破碎后能否穩固。藍派公司有多年來的實踐應用經驗，結合國內幾條路的應用試驗證明沖擊壓實的質量控制指標可以采用板塊破碎、路面沉降量、沖擊遍數和狀況。藍派沖擊壓實機巨大的沖擊能量，可以破碎穩固混凝土面板，使得碎板塊緊密嵌鎖，通過壓實，使得原路面基層形成穩固厚實的底基層，緩解了反射裂縫，南非藍派15t5-15kJ五邊形沖擊壓實機能實現破碎穩固的效果。

一般實際工程中，沖擊后的裂縫會隨著沖擊次數增加，而且縱向增大，橫向裂縫明顯。一般沖擊5次以上，碎板塊尺寸一般在30 ㎝～40 ㎝之間，面板的裂紋將以條紋狀分布整個路面，并且部分板塊完全破碎，最大碎板塊60 ㎝左右。當沖擊至15次或20次，碎塊尺寸更為減小，一般在20 ㎝～30 ㎝左右，網狀裂縫更為明顯，且碎塊處于嵌鎖穩固狀態，人或簡單機具難以將碎塊撬起。應當根據公路的性質和交通量、使用量，結合當地的自然條件等，沖擊壓實，然后再破碎穩固的舊路面上，按規范設計加鋪新路面。沖壓施工中應注意：橋涵構造物的避讓。進行沖擊破碎施工前，檢測人員做好準備工作，要注意施工路段上的涵洞、通道、橋臺的位置，首先要準確調查所有橋涵構造物，標明壓實范圍和控制點，標出安全距離線。避讓方法：沖壓邊界距管涵中線或板涵邊線不少于2 m，沖壓邊界距通道邊和橋頭不少于5 m；板涵下方土層厚度不小于3 m，管涵上方土層厚度不小于2 m；視不同結構確定安全距離，避免造成損失。壓實機的轉彎半徑為8 m，施工行駛時速度一般為9 km/h～ 12km/h。沖壓至安全線時，將沖壓輪升起，并且低速空駛過安全范圍內，再進行施工。根據混凝土塊的破碎狀況和沉降量來確定施工次數，行車道和超車道沖壓為最少為20次，根據實際情況增加。沖擊順序應從路肩—行車道—超車道順次進行，從路面的邊板開始。同時要及時路面破碎后進行防水處理，最好及時采取下封等措施：沖壓破碎施工后，路面會產生大量的裂縫，對于抵抗雨水滲透侵蝕的能力會下降，間接使得板下基層和土基含水量增大，因為不易散發，影響沖壓效果。最后，為使得路面達到設計規范的相應要求，沖壓結束后檢測舊路面的回彈彎沉和原基層的壓實度，以及沉降量的變化。

三、成本效益分析

傳統的小型機械或人工破碎混凝土板方法的勞動強度大、成本高、工期長、功效低，并且有影響交通和污染環境等缺點。采用沖擊壓實技術，可以高效地破碎混凝土面板，利用壓實的基層和破碎穩固后的混凝土面板作為一層嵌鎖緊密厚實、穩固的底基層，從而減少了反身裂縫，又能壓實牢固基層和路基，這是任何其他技術做不到的。采用沖擊壓實這種新技術后，大大加快了施工速度，提高了工作效率，而且由于舊的混凝土路面板和基層全部被利用，從而大大降低了工程成本，產生具有強度高、 剛度大的路面基層。

藍派沖擊壓實機施工速度明顯快于人工和小型破碎機作業，由于其自行速度每小時9 km～12 km，沖壓寬度2 m。若按施工作業時平均速度10 km/h，沖壓20次計，沖壓1 km12 m寬的混凝土路面，僅需12 h。由于沖壓施工速度快，時間短，并且沖壓后的路面十分平整，完工后即可開放交通，對交通的影響大為減少。比較其它破碎施工方法，其優點是顯而易見的。藍派沖擊壓實機施工費用低，若公路養護按一次0.5 元/㎡計，沖擊壓實20次，1 ㎡僅需10 元。破碎混凝土板的一道工序，人工破碎定額為 21.12 元/㎡，破碎機定額為13.18 元/㎡，如包括破碎半的壓實和利用作為底基層結構，藍派沖擊壓實機效價比更高。

根據藍派沖擊壓實技術修復混凝土路面的工程在國內的施工情況，該項技術大大提高路面的修復改造質量，對混凝土路面的破碎、壓實和穩固，比一般常用破碎和碾壓設備優勢明顯，不僅縮短了施工時間，而且有效地降低工程成本，在提高工程的經濟效益的同時具有強大的社會效益，擴大了其使用價值和廣闊的應用范圍。

綜上，采用沖擊壓實技術修復混凝土路面，首先是避免了浪費，而且避免廢棄混凝土塊對環境的永久性污染，其次由于破碎效率高，縮短了施工周期，減少了施工中交通的影響，提高了社會運輸車輛的營運效益。所以運用藍派15t5-15kJ沖擊壓實機不僅具有顯著的經濟效益，而且社會效益也十分明顯。