冲击压实机应用工作原理分析 摘要：冲击压实机是一种具有高冲击力的机械设备，是路基修复中常用的一种机械设备。本文简要介绍分析了冲击压实机的工作原理、施工工艺及使用功能、 关 键 词：冲击压实机工作原理 使用功能 中图分类号：TV53+7 文献标识码：A 文章编号： 修复水泥混凝土路面最常见的修复方式包括直接加铺法、破碎灌浆法、破碎换板法等几种方式。冲击压实机是一种新型的具有高冲击能量的压实机械。它一改传统的拖式光轮压路机的圆形钢轮为多边形,当机器行走时,在轮面与地面阻力的作用下,轮轴反复抬升和落下进而使钢轮冲击夯压地面。将冲击压实技术引入到旧水泥混凝土路面修复工程中,主要是利用其高冲击能量和作用深度大的特点,在把旧水泥混凝土板快速打裂的同时,将破裂板块稳固到旧基层或土基上,为加铺层提供均匀稳定的支承体系。冲击压实机施工全套工艺流程中,其强大的冲击能量必然会影响到路面周围构造物,影响区域多大,有无破坏作用等,目前还没有这方面的研究。 一、南非蓝派15t5-15kJ的工作原理 南非蓝派15t5-15kJ五边形压实机是现在国内常用的冲击压实设备，该机标定势能15kJ，进行冲压破碎时，产生的冲击力为300t。机重23t每轮重6t，功率250千瓦，冲压时速9km～12km，轮宽90㎝，轮隙118㎝。这种冲压筑路机械，主要是用在公路、机场、水利土石坝等大型基础设施建设中的岩土压实作业。用于冲击破碎压实混凝土路面的修复，能够说是突破性的技术创新。冲击压实机的压实功能来自于两个方面，一是冲压轮的自重，这与一般压路机的压实原理一致；二是冲压轮滚动时所产生的冲击动能。 该设备用于冲压混凝土面板时，可以9km/h～12km/h的行驶速度作业，这样的形式产生了连续周期性的高振幅撞击力，其巨大的冲击动能，以1.5次/s～2.2次/s的低频率冲击破碎混凝土板面，并且其冲击路面产生的强烈冲击波可向板下基层和土基传播，压实影响深度科随冲压遍数递增。从而使冲击破碎后的板块得以压实稳固，不仅保持了混凝土块原来所具有的强度，还能使其形成块状料嵌锁型基层结构，并紧密嵌压于原路面基层中，形成一层嵌锁稳固且强度高的路面底??层。进而达到大幅度减少和缓解原路面板反射裂缝，减小面层水平和垂直应力之目的。 二、冲击压实技术在修复混凝土路面中的应用 采用冲击压实技术修复混凝土路面的质量目标是：破碎并稳固混凝土面板，并使其碎板块紧密嵌锁，与压实后的原路面基层，形成稳固厚实的底基层，有实际效果的减少和缓解反射裂缝。采用什么样的质量操控方法才可以做到这一目标，参照蓝派公司多年来的试验和应用经验，并结合国内几条路的应用实践证明采用路面沉降量、冲击遍数和板块破碎状况，作为冲击压实的质量控制指标是合理的。南非蓝派15t5-15kJ五边形冲击压实机能实现任何人或其它机械破碎所不能够达到的破碎稳固效果。破碎状况，是直接反映面板是否被“破碎”并“稳固”。关于混凝土板的破碎程度，在《水泥混凝土路面修补技术》中说明为：“水泥混凝土路面的破碎结果应为边长46㎝～60㎝大小的块，偶尔有一些75㎝左右的块也可。同时，大于60㎝的块不超过70%”。在实际施工全套工艺流程中，可予参照，但又不能过于局限于上述量化值，关键是看破碎是否“稳固”。在国内的应用实践中可看出，冲压1遍后即出现数条裂缝，随着遍数的增加，纵向裂缝增大增加，横向裂缝慢慢的出现并趋于明显，5遍以后面板已破碎，裂纹成网状，并分布于整幅路面。部分板块被完全破碎，碎板块尺寸在30㎝～40㎝之间，最大板块60㎝左右；冲压至15遍或20遍，网状裂缝更明显，碎块尺寸更为减小，一般在20㎝～30㎝左右，且碎块处于极佳的嵌锁稳固状态，经试验，用人工或简单机具难以将碎块撬起。 进行冲击破碎施工前,首先要调查清楚施工路段上的涵洞、通道、桥台的位置，用石灰标明压实范围和控制点，检测工作员做好一切准备工作。压实机行驶时速度一般为9km/h～12km/h，转弯半径为8m，冲压遍数根据沉降量和混凝土块的破碎状况来确定。即行车道和超车道一般最少冲压为20遍左右，然后根据具体实际情况再酌情增减。由于混凝土面板在水平方向所受的约束力越小，冲击破碎的效果越好。因此，施工作业时，冲击顺序应从路面的边板开始，即从路肩—行车道—超车道依次进行。冲压完成后应检测沉降量的变化，以及旧路面的回弹弯沉和原基层的压实度，以保证达到路面设计规范的相应要求。 冲压施工中应注意如下事项：桥涵构造物的避让：冲压边界距桥头和通道边不少于5m；冲压边界距管涵中线m，管涵上方土层厚度不小于2m，板涵上方土层厚度不小于3m；视房屋的不同结构确定安全距离，避免造成损失。避让方法。首先要准确调查所有桥涵构造物，明显标出安全距离线，施工中，冲压至安全线时，可将冲压轮升起，低速空驶过安全范围内，再行冲压施工。由于冲压破碎后，路面产生大量的裂缝，丧失抵抗雨水渗透侵蚀的能力，回造成板下基层和土基含水量增大，且不易散发，影响冲压效果。所以，路面破碎后要及时进行防水处理，最好及时采取下封等措施。 根据公路的交通量和使用任务、性质，结合当地的气候、水文、材料及施工条件等，按设计规范，在已经冲击压实，破碎稳固的旧路面上，设计加铺路面。 三、成本效益分析 采用冲击压实技术，既高效地破碎和稳固混凝土面板，又压实了基层和路基，并可利用破碎稳固后的混凝土面板和压实的基层作为一层嵌锁牢固、紧密厚实的底基层，还能大幅度减少和缓解反身裂缝，这是其它任何技术所不能作到的。 蓝派冲击压实机自行速度每小时9km～12km，冲压宽度2m。按施工作业时平均速度10km/h，冲压20遍计，冲压1km12m宽的混凝土路面，仅需12h，施工速度明显快于人工和小型破碎机作业。 按冲击压实20遍，一遍0.5元/㎡计，1㎡仅需10元。按公路养护工程预算定额，人工破碎定额为 21.12元/㎡，破碎机定额为13.18元/㎡，且仅为破碎混凝土板的一道工序，如包括破碎半的压实和利用作为底基层结构，两种技术的效价比更为 明显。 老路面施工，免不了影响交通。由于冲压施工速度快，时间短，并且冲压后的路面十分平整，完工后即可开放交通，对交通的影响大为减少。比较其它破碎施工方法，其优点是显而易见的。 采用冲击压实这种新技术后，一改往日传统的小型机械或人工破碎混凝土板方法的功效低、劳动强度大、

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