摘要：桥梁满堂支架现浇施工作为一种重要桥梁施工方法，应用十分广泛。考虑到现浇桥梁模架支撑的承载能力及稳定性，其支架地基与基础处理尤为重要，在进行地基处理后支架底板采用素混凝土垫层的做法较为普遍。此举保证施工质量的同时也不可避免的产生了诸如“底板破碎处理及外运会产生建筑垃圾”等一系列后续问题。于是，支架底板的破碎及再利用技术就显得尤为迫切。本文结合青岛新机场南进场路高架桥现浇箱梁支架底板的破碎再利用分析了多锤头破碎机使用的优点，结合工程实际，对多锤头破碎技术在桥梁工程支架底板破碎再利用的技术进行了分析。
关键词：多锤头破碎；桥梁支架底板；施工应用
1工程概况
南进场路高架桥位于青岛胶东国际机场中轴线位置，呈南北走向，规划为城市快速路，主线全长1386.64m，桥梁标准段横断面布置0.75（防撞体）+15.75（车行道）+1.5（中央分隔带）+15.75（车行道）+0.75（防撞体）=34.5m，双向八车道。主线桥梁共11联，匝道桥梁共2联，面积共45191.9㎡。桥梁标准联跨径组合为30+38+30m，单联桥长最短98m，最长150.644m。桥梁上部结构为现浇预应力混凝土连续箱梁结构，箱梁采用支架支承整体浇筑，进行地基处理后支架底板采用20cm厚C20素混凝土。
2碎石化技术原理
2.1碎石化
碎石化是指利用特殊的施工机械（如多锤头破碎机）将水泥混凝土整体或局部板块破碎成较小粒径板块的处理方法。
2.2碎石化技术
碎石化施工技术是通过应用多锤头破碎机，在液压泵的压力作用下，提升锤头至一定高度后，使其近乎无阻力自由落体，利用其自重形成冲击力，通过反复多次冲击，将混凝土板块砸碎，起到破碎效果。在碎石化施工技术应用中，锤头对混凝土路面冲击力会逐渐递减，导致板块上部、中部以及底部形成不同粒径的颗粒。
碎石化技术中破碎机锤击是在行驶过程中完成的，其对板块带来的合力倾斜向下，会使下部板块出现斜向贯穿裂纹，形成由上而下逐渐增大的碎块柔性结构，不会对路基造成伤害；经压路机碾压后，上部颗粒形成平面，下部颗粒形成嵌挤结构，整体密实性及承载力均能得到较好保证。
2.3碎石化设备
多锤头水泥路面破碎机是常用的碎石化技术使用的设备，包含发动机、分动箱、液压泵、液压分配器等组成部分。设备后部配备两排成对锤头，锤头的提升高度在油缸行程范围内可独立调节，可实现在设备全宽范围内连续破碎。
本工程所应用的PS400型多锤头破碎机由两部分组成：前半部分为动力系统，配有橡胶实心轮胎；后半部分为破碎系统，配备两排成对锤头，这样可在设备全宽范围内进行连续破碎。破碎系统中间装有两排3对锤头，两侧装有一对翼锤。每对重锤装备一套独立的液压提升系统，工作时按设定的规律下落。其一次破碎宽度可达4m，锤头重量800kg～960kg，性能稳定，具有破碎力度高、影响深度大，作业效率高，破碎效果好的特点，满足高强度水泥混凝土路面破碎的需要。
3应用背景
根据图纸设计要求，支架预压前需先对地基进行处理，处理范围为铁路路基以外的高架桥部分，自桥梁投影边线向外延伸0.5m，处理方式将桥梁投影边线向外延伸0.5m范围以内的腐殖土清运后换填砂性土处理，换填并压实后地基承载力不小于150kpa。满足上述承载力要求后在支架底板浇筑20cm厚C20素混凝土。
图3-1 支架地基处理后碾压 图3-2 支架地基检测
此外，桥下辅路为南八路，结合道路工程图纸设计内容发现：道路范围内路床填筑材料采用石渣（80cm厚）回填，且道路行车道范围与桥梁投影存在大范围重合（重合率达82%）。
综上以上桥梁工程和道路工程处理要求，考虑如果现浇箱梁地基处理时候硬化地面的C20混凝土采用破碎设备破碎后充当路床填料中的石渣加以利用，减少建筑垃圾产生的同时节省了相应的外运费用。此外，道路行车道范围与桥梁投影重合区域采用破碎设备破碎后碎块之间形成的嵌挤结构可较好保证此部分路床填筑质量。
图3-3 支架底板浇筑 图3-4 支架底板浇筑后覆盖养护
4经济及应用效果评价
4.1经济效果评价
根据图纸设计要求，桥梁投影边线向外延伸0.5m范围内采用20cm后C20混凝土硬化处理后进行支架搭设，此部分面积共计48567㎡，需消耗C20混凝土方量：48567×0.2=9713.4m³。
施工现场采用多锤头破碎化技术，破碎成本5元/㎡，底板破碎再利用技术产生经济效益分析如下：
（1）道路行车道范围与桥梁投影面积重合率达82%，此部分仅需破碎碾压后即可作为行车道路面，此部分破碎成本：48567㎡×5元/㎡×82%=199124.7元
此部分节约相应方量的路床填筑费用约：48567㎡×82%×0.2m×55元/m³=438074.34元
此部分实现经济效益：438074.34-199124.7=238949.64元
（2）处于中央分隔带位置的桥梁底板部分需破碎后倒运至两侧行车道路床范围内，因中分带与行车道距离较近，现场采用挖机配合装载机即可实现近距离倒运，此部分仅计算材料（石渣）效益，同时减少破碎后混凝土外运费用及石渣远距离运输进场费用，当前环保压力日益加重的情况下等量石渣购买并运至施工现场成本约：
此部分实现经济效益：48567㎡×（1-82%）×0.2m×120-48567㎡×（1-82%）×5=166099.14元
（3）以上两种情况产生碎块均可实现现场再利用，节省弃方外运及弃土场购置费用，此处仅计入弃方外运费用实现效益：9713.4m³×28元/m³=271975.2元
综上，共计可实现经济效益：238949.64+166099.14+271975.2=677023.98元
在收获环保效益的同时还可以实现工期节约，单联工期节约约7d，合计工期节约7d/联×10联（Z11#桥有两跨横跨碧沟河顶面，未计入）=70d。
4.2应用效果评价
利用多锤头破碎技术可以有效地将水泥混凝土破碎到合适的粒径范围，具有自动化程度高、施工成本低、施工效率高等特点，能够较好的解决支架现浇桥梁工程中支架底板的破碎再利用问题，具有良好的应用前景。
图4-1 PS400型多锤头破碎机 图4-2 破碎机破碎施工
南进场路高架桥作为机场主进场路，施工任务繁重、工期及质量要求严格，加之场区内同步建设工程繁多，交叉影响较大，且环保压力较大，桥梁支架底板利用多锤头破碎化技术可早保证施工质量的同时较好的满足了环保要求，有效保证施工工期。
5结束语
支架底板利用多锤头破碎化技术可实现支架底板的破碎再利用，在环保压力日益加重的当下无疑具有十分重要的指导意义，为企业“低成本度过高难度环保”提供了创新性的思路。
图4-3 破碎机破碎后上部颗粒 图4-4 支架底板破碎化后再利用
参考文献
[1]旧水泥混凝土路面碎石化技术规程：DB37/T1160-2009[S].北京：中国标准出版社，2009
[2]张铁军.混凝土路面多锤头碎石化技术应用研究[J].工程建设与设计. 2009（03）
论文作者:李圣飞
论文发表刊物:《基层建设》2018年第36期
论文发表时间:2019/3/12
标签：锤头论文; 支架论文; 底板论文; 桥梁论文; 混凝土论文; 碎石论文; 技术论文; 《基层建设》2018年第36期论文;