碎石化技術論文精選(九篇)

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第1篇：碎石化技術論文范文

隨著我國公路通車里程的逐年增長，舊水泥混凝土路面也越來越多。臺州市104國道K1744+675―

K1747+000及K1747+607-K1742+583段由于交通量增長快，水泥混凝土路面在交通荷載和各種自然因素長時間綜合作用下，出現(xiàn)了各種結構性損壞，道路服務水平下降，依靠日常修補已不能解決問題，急需對該路段進行大中修。根據(jù)公路工程建設需要及黃巖區(qū)公路管理段要求，將上述兩路段的水泥路面采用共振碎石化處理技術，對舊水泥路面進行破碎，將該破碎層直接作為基層，在其上加鋪瀝青混凝土面層。共振碎石化處理技術采用的共振設備是利用振動梁帶動工作錘頭振動，調整振動頻率使其接近水泥面板的固有頻率，激發(fā)其共振，然后將水泥面板擊碎，共振破碎力發(fā)生在整個水泥板塊厚度范圍內，能使板塊均勻破碎，并且使上部的破碎粒較小，下部的破碎粒較大，這樣給結構帶來了更大的好處，具有較好的透水能力，更好地消除反射裂縫，提高路基的承載力。另外該技術施工周期短、對交通影響小，可減少舊水泥路面塊的清除、堆置等費用及建筑垃圾問題，節(jié)約投資，加快進度，有利環(huán)保。該“白改黑”項目經(jīng)共振碎石化技術處理及加鋪瀝青混凝土路面建成后，大大改善了路況，確保行車的舒適和安全，社會反響較好。經(jīng)過工程實際應用，我們總結了一些舊水泥混凝土路面共振碎石化的技術措施、施工工藝和質量控制方法，可為今后類似項目的公路拓寬改建工程提供參考和指導。

二、共振碎石化設備

1、設備概況

共振碎石化主要采用的設備為RB500（主要技術參數(shù)見下表），主要用于公路、機場等水泥路面的改造工程，目前，是美國水泥路面改造工程的主力機型和碎石化技術的最成功示范機型。RB500系列共振式碎石機可輕而易舉地一次性破碎厚度達660mm的水泥板塊，破碎厚度隨水泥板塊厚度而調節(jié)，破碎粒徑主要分布在8-20cm左右，并滿足上小下大、碎塊相互嵌鎖、紋理傾斜等工程要求，施工振動沖擊小，效率高，是水泥路面碎石化改造工程中最理想的施工機械。

RB500系列共振式碎石機的主要技術參數(shù)

2、工作原理及特點

工作原理：RB500型共振式破碎機利用振動梁把發(fā)動機的強大功率轉換為工作錘頭的振動，錘頭與路面接觸。通過調節(jié)錘頭的振動頻率，使其接近水泥面板的固有頻率，激發(fā)水泥面板在錘頭下局部范圍內產生共振，使混凝土內部顆粒間的內摩擦阻力迅速減小而崩潰，共振效果如右圖所示。

特點：

（1）破碎后的碎石尺寸理想、均勻

工程經(jīng)驗表明，碎石尺寸與反射裂縫和結構強度之間存在右圖所示的關系。由圖可見，碎石尺寸在3-8英寸（8-20厘米）之間時，可取得較為理想的效果。碎石尺寸過大，容易造成應力集中，引起反射裂縫的概率急劇增大；碎石尺寸過小，則會使路面的承載力過渡減小。

（2）破碎后的粒度上部較小，下部較大

小粒度可更好地消除反射裂縫，同時下部的較大粒度提高了路基的承載能力。另外上小下大的粒度結構也有利于路面滲水的橫向排除和阻止下滲。

（3）破碎后的碎石紋路規(guī)則排列，并與路面成35-40º夾角

有夾角的紋理結構可使碎石塊之間相互嵌合，經(jīng)壓實后相互嚙合的更緊，從而使碎石層起到更好的礫石穩(wěn)定層的作用。如上圖所示。

（4）破碎深度可控制，不沖擊路基，保證路基下的管線設施完好無損

（5）可使鋼筋混凝土中的鋼筋完全與混凝土剝離

鋼筋串起大大小小的混凝土塊，必然會造成局部應力集中，引起反射裂縫。

（6）振動影響小，施工適應范圍大，破碎深度大

RB500型的破碎深度可達660毫米。完全滿足一般機場跑道、停機坪和一些港口碼頭水泥面板的破碎改造任務。

（7）施工效率高

共振破碎機的生產率可達每天8360平方米。由于其工作點很窄，在公路上施工時，可單車道施工，不用封閉全部交通，每天可完成2公里左右的碎石化工作。

三、共振碎石化技術適用條件及適用范圍

1、舊路路況評定等級

舊路需達到一定的損壞狀況（如下表），采用碎石化技術才有必要且經(jīng)濟效益明顯。

（1）損害等級被評定為次或差；

（2）接縫傳荷能力被評定為次或差。

路面損壞狀況與接縫傳荷能力分級標準

另有兩個標準可作為參考：＞20%的接縫損壞需要修復；＞20%的混凝土板需要進行更換或補塊。

2、舊路土基及埋設的交通附屬設施的要求：

碎石化技術不適應于承載能力差的路段，如濕軟路基；若埋設有重要管線或管道，可能會對管線造成危害，破碎前應仔細評估。

3、對周圍環(huán)境的適應情況：

碎石化所產生的應力波能量較大且波及范圍廣，因此，可能對沿線的建筑造成損害；在城市水泥道路擴建中，其產生的噪音、振動、揚塵現(xiàn)象，也應考慮。

4、舊路出現(xiàn)以下?lián)p害時，特別適合于共振碎石化法：

有裂縫、堿集料反應、凍融破壞，出現(xiàn)這些損害，其他恢復、修補方法已經(jīng)不大適應，因為這些病害會持續(xù)發(fā)生、發(fā)展，只有將水泥板碎石化處理，才可能根除這些病害。

裂縫，是因為粗集料的凍融膨脹應力而引起，一般在三年后出現(xiàn)。路面基層和底基層的水逐漸累積，集料含水量會趨于飽和，濕度很大的寒冷天氣，混凝土板接縫處的粗集料會發(fā)生凍脹現(xiàn)象，之后凍融循環(huán)，接縫處慢慢產生剝落和碎裂等病害，逐漸在接縫處及附近形成裂縫。

堿集料反應，是一種因水泥混凝土中的某些集料所含的細小成分活性物質，與混凝土中的堿氫氧化物發(fā)生化學反應而產生的一種工程病害，通常發(fā)生兩種化學反應：堿-硅反應ASR（Alkali-Silica Reaction）和堿-碳酸反應ACR（Alkali-Carbonate Reaction）。發(fā)生堿集料反應，水泥板通常會產生網(wǎng)裂，并且在接縫處伴隨剝落現(xiàn)象，粗集料發(fā)生結構破壞，與周圍的水泥之間也出現(xiàn)裂紋、破碎，這樣，路面板整體結構性破壞，承載能力下降。

5、碎石化技術適用于所有水泥混凝土面層類型的破碎，包括公路和機場水泥道面。

6、碎石化道路不適用于：

①橋涵路段；

②地基軟弱地段；

③碎石化施工可能危害埋設的地下管線路段；

④對噪音分貝控制要求高的路段，如政府機關、學校、醫(yī)院、軍事重地等路段。

四、碎石化施工中的注意事項

1.若外側車道邊緣有路緣石或其他設施、內側車道靠中央分隔帶邊緣阻礙共振機械的施工，即沿著車道縱向破碎時，內外側車道邊緣會有50～80cm的路面破碎不到（錘頭不能作水平移動），此時，可使用單頭破碎機進行破碎。

2.破碎施工順序一般是由外側車道開始，如果中間車道作了縱向切割，也可由中向邊的順序破碎，破碎施工速度控制在1.6～2.7km•車道/天，每一道破碎寬度約0.2m，一條車道（約3.5～3.75m）破碎完需要18～20道（一個來回定義為2遍）。破碎一道，會對相鄰約5cm區(qū)域造成一定的碎裂，因此，為了提高破碎效率以節(jié)省時間，為了防止過度破碎連續(xù)破碎兩遍的區(qū)域，可以在破碎一道后，緊接著破碎第二道時，第二道破碎區(qū)域可間隔開第一道破碎區(qū)域2～4cm。

3.破碎一個車道的過程中，實際破碎寬度應超出一個車道，與相鄰車道搭接部分，寬度至少15cm。

4.施工中，駕駛操作員應隨時注意觀察機械工作情況、錘頭破碎效果，應根據(jù)實際情況調整破碎參數(shù)，以盡可能達到較好的破碎效果。因此，對操作人員的要求很高，必須是經(jīng)驗豐富的駕駛員，據(jù)本試驗路段的現(xiàn)場施工破碎狀況，駕駛員往往根據(jù)破碎時的聲音來判斷錘頭工作效果，從而做出可能的調整。

5.對于舊路是連續(xù)配筋混凝土路面或局部地段是鋼筋混凝土路面，首先考慮對道路進行縱向切割，其次要考慮調整碎石化機械的參數(shù)，如增加振動能等。要求破碎后鋼筋和混凝土基本分離開。

6.因為碎石化施工不可避免的會產生一定的噪音，因此，要注意破碎時間的選擇，8.要在道路沿線居民休息時間內施工，盡量安排在節(jié)假日或周六周日內進行。

7、破碎路面遇到井蓋時，大約距離井蓋外側邊緣30―60厘米提升破碎頭，然后越過井蓋，大約距離井蓋外側邊緣30―60厘米的位置落下破碎頭再進行破碎，以保證不影響井蓋的質量。

8.對于碎石化施工場地周圍的構造物及建筑物，在碎石化施工期間應派人進行實時觀察，發(fā)現(xiàn)開裂現(xiàn)象應立即停止施工，并向監(jiān)理單位、業(yè)主報告，調查分析其原因后采取措施保護構造物或建筑物。

破碎基本參數(shù)：激振力8.89KN左右，破碎應力52MPa左右，振幅1～2mm，振動頻率42～46HZ，破碎速度適宜1.6km•車道/天，不要超過2.7km•車道/天。

特殊路段的處理：

（1）碎石化水平安全距離

不同類型的構造物，碎石化水平安全距離見表

碎石化破碎水平安全距離

對于不符合上述安全距離但又必須施工的路段，可采?。洪_挖寬0.5m深1.5m左右的隔振溝進行隔振；降低碎石化機械的行駛速度，減小振沖力；或采用常規(guī)處治方法，如灌漿加固處治后加鋪瀝青面層。

（2）不良地段

對于軟土、含水量過大等不良路段，應減小振沖力，降低行駛速度，或采用浮力輪胎，或采取其他常規(guī)處治措施；

對于碎石化過量路段，地基土可能出現(xiàn)“彈簧土”現(xiàn)象，應將相關“彈簧土”挖出，并換填碎石、砂礫或水泥混凝土等，并用傳統(tǒng)壓路機壓實至路面高度后再用碎石化機械破碎。

對于存在脫空的路段（包括水泥板底基層脫空和基層底土基脫空），若脫空區(qū)域較小，則碎石化機械應放慢行進速度，降低振動能量（激振力）再進行破碎；若脫空區(qū)域過大，則應先進行灌漿處理（灌漿一般采用水泥基材），然后再一并與其他路段進行碎石化處理。如果碎石化后，原脫空出對應路段存在明顯的局部凹陷部位，則應先進行水泥穩(wěn)定碎石補強后再度碎石化，直至滿足要求。

五、舊水泥混凝土路面碎石化后的整備工藝

1.路面破碎完，清除舊水泥混凝土接縫時間的松散填料以及較大粒徑的碎石塊，采用密級配碎石粒料回填；對于破碎后有大約5cm的凹地，同樣應采用級配碎石粒料回填。

2.對破碎層的保護

①交通的控制

對破碎層，控制其上的交通，盡量不通行車輛，更不讓車輛隨意在破碎層上剎車與啟動，對施工車輛在其上的通行，也要進行必要的監(jiān)管。

②雨水的防治

因雨水會嚴重影響破碎層及其下基層的承載能力，加鋪好瀝青面層后，滯留的雨水會加速路基路面的損壞，因此，對破碎層，應充分做好防止雨水的工作。如果破碎后不能馬上進行碾壓攤鋪，遇上雨水天氣，要注意破碎層的遮蓋。

3.對鋼筋的處理

如果破碎板層發(fā)現(xiàn)有鋼筋外露，外露部分需剪除至與碎石化層頂面齊平，碎石化層中的鋼筋可以保留在原處。

4.碾壓

采用不小于9噸的雙鋼輪振動碾壓機壓實2～5遍，碾壓速度不得大于1.83m/s，可先灑水然后壓實，以增強壓實效果。碾壓可足以將表面細碎粒壓入表面裂縫，進一步提高破碎混凝土的模量，使破碎混凝土嵌入路基中可能存在的空隙中，并壓出一致平滑的表面用于攤鋪瀝青。壓實后，任何有垂直移動超過2cm的局部地方，都要考慮開挖移除，并用級配碎石粒料回填。另外，也要注意，不要過量壓實，以防“粉碎效應”。

六、施工質量控制及驗收標準

采用舊水泥混凝土碎石化加鋪技術的質量目標是：消除舊水泥路面及路基結構性病害，破碎并穩(wěn)固水泥混凝土板，使破碎層粒徑較小且級配良好，形成高強度的嵌鎖結構，為瀝青加鋪層提供穩(wěn)固的施工平臺，有效減少或消除反射裂縫，同時不至于產生過量車轍，提高改建路面的使用壽命。

碎石化層破碎質量驗收標準

1.粒徑。碎石化層破碎粒徑大部分在15.2cm以內，破碎粒徑大于20.3cm的含量不超過2%，粒徑集中在1.5～7.6cm；破碎層粉塵含量（小于0.075mm）不大于7%。

2.級配。碎石化層0～10cm以內，級配控制在級配碎（礫）范圍以內；0～18cm以內，級配接近級配碎（礫）石。

3.回彈模量。碎石化層模量（靜態(tài)）應大于500MPa，但宜小于1500MPa。模量的檢測，可以采用承載板法，通過在破碎前對舊路基層頂面第一次測試，然后在破碎后相鄰位置（同一測點周圍1m2的范圍）做第二次測試，兩次測算結果計算出碎石化層模量值（靜態(tài)），為了減小因舊水泥混凝土板厚度所帶來的計算誤差，可同時進行鉆芯取樣做厚度檢測；碎石板層模量，還可以通過FWD測試，反算出動態(tài)模量，再根據(jù)比例關系計算靜態(tài)模量。

4.碾壓遍數(shù)。碎石化層碾壓不宜超過5遍，宜根據(jù)破碎程度控制在2～4遍內。

5.碎石化層碾壓后，不允許有鋼筋外露，不允許有瀝青接縫料、補塊等存在；攤鋪前不允許碎石化表面出現(xiàn)凹陷深度超過2cm。

碎石化對周圍環(huán)境造成的影響控制

1.碎石化施工的時間應與周圍居民的睡眠時間錯開。

2.碎石化施工過程中，若揚塵現(xiàn)場明顯，應灑水控制。

3.碎石化以后，不得對埋設管線造成碎裂，不得引起周圍建筑的開裂。

7、結束語

第2篇：碎石化技術論文范文

1工程概況

某高速公路吉林段全長45.544公里，全線共有大橋9座、中橋10座、小橋4座、涵洞108道、高架橋3座、隧道2處、分離立交橋5座，工程總預算16.72億元。項目采用雙向四車道的高速公路標準建設，快大茂至赤柏段設計時速100公里，雙向6車道，路基寬32米；赤柏至下排段設計時速80公里，雙向4車道，路基寬24.5米。

2高速公路施工材料

2.1瀝青

依據(jù)所屬氣候分區(qū)及瀝青面層各層的功能性要求，本項目中的采用的瀝青分別為：全線上面層瀝青馬蹄脂碎石（SMA-16、SMA-13）采用SBS-1-C改性瀝青，K15+622.032～K20+336段下面層瀝青混凝土（AC-20）采用90號A級瀝青、柔性基層瀝青穩(wěn)定碎石（ATB-25）采用70號A級瀝青，K20+336～K61+302段中面層瀝青混凝土（AC-20）、下面層瀝青混凝土（AC-25）采用70號A級瀝青。

瀝青的儲存方面應該滿足以下條件：按照瀝青的來源、及標號將其分別存放，不得存放在一起。在使用瀝青的時候，儲罐的存儲的溫度應該高于 110℃，并低于 170℃。生產中的基質瀝青應與改性劑的配伍性，其質量要滿足《公路瀝青混凝土路面施工技術規(guī)范》中表3.2.1-2中A級道路石油瀝青的相關技術指標要求。

2.2粗集料、細集料

1）粗集料：通沈高速公路SBS改性瀝青混凝土路面的粗集料所選用的石料應該具有粗糙的表面、接近于立方體的形狀等特點，并要求有足夠高的強度，及較好的耐磨耗性。粗集料必須選用反擊式破碎機加工的碎石，碎石符合抗滑表層對粗集料的技術要求。2）細集料：選擇石灰?guī)r磨制的機制砂為細集料，這有利于提高改性劑瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性。機制砂應潔凈、干燥、無風化、無雜物，機制砂采用專用制砂機在石料廠加工，且有適當?shù)念w粒級配。

2.3配合比設計

該高速公路項目中對VMA的要求為大于17%，因此，依據(jù)表中的結果可以排除4.0%和4.5%兩種油石比。項目中對VCAMIX的要求是小于VCADRC，級配B的VCADRC在確定級配的過程中通過計算得到的值為43.8%。因此，實驗數(shù)據(jù)顯示，各種油石比均能滿足此要求。

2.4填料

礦粉在改性瀝青混合料中起著舉足輕重的作用，改性瀝青吸附在礦粉的表面才能與粗、細集料相互粘附結合為一體。技術指標：瀝青混合料的填料必須采用專業(yè)球磨機加工優(yōu)質石灰石磨細的礦粉，并且原集料中不得混雜其他雜質。礦粉必須保持干燥、潔凈、并且能夠自由地從礦粉倉中流出，尤其需要注意的是不能使用回收粉塵。

3瀝青路面公路施工質量控制

3.1改性瀝青SMA混合料的拌制

1）拌和設備在每天的拌料開始前應進行檢查，應特別注意儀表實際數(shù)據(jù)和顯示數(shù)據(jù)是否匹配。2）冷、熱料倉的進料速度必須匹配，根據(jù)配合比確定的集料規(guī)格，確保振動篩的篩孔尺寸及安整角度，以及篩層數(shù)量。3）混合料貯存?zhèn)}要保證一定的混合料存儲量，混合料裝車時裝車應以一次裝滿一車為標準，而不能隨拌隨裝?；旌狭蠎鶕?jù)實際情況確定拌和的多少，因為混合料不能隔日使用。4）礦料加熱溫度在190 ℃～200 ℃；礦粉和纖維不加熱；混合料出廠溫度控制在170 ℃～180 ℃，如果混合料的出廠溫度高于195 ℃，則該混合料會變成廢料。可根據(jù)出料冒煙的情況來初步判斷溫度，當冒出白煙時，溫度合適，當冒出大量青煙時，應引起警覺，這就有可能是溫度過高引起的。

3.2改性瀝青SMA混合料的運輸

1）必須保證便道暢通無阻，以加快運輸車輛的行駛速度，從而使運輸時間縮短。2）裝料時所采用的裝料車應使用自卸式的，且載重量在20 t以上的。為了盡量避免裝料時的混合料離析現(xiàn)象，確保裝料車分三次、并按照“品”字陣型裝料。裝料完成后，需使用帆布和棉被覆蓋。3）必須保證運輸車輛的可運行時間大約其故障時間。如果運輸車輛的保溫設備在混合料的運輸過程中出現(xiàn)故障，必須能夠盡快修復，以維持恒溫。

3.3改性瀝青SMA混合料的攤鋪

1）一律采用不小于15米的浮動基準梁自動找平裝置或無接觸自動找平裝置來自動控制厚度及平整度。自動找平裝置要嚴格按照規(guī)程安裝，安裝誤差不超過允許誤差。2）攤鋪機在攤鋪時，必須緩慢、均勻、連續(xù)不間斷地攤鋪，攤鋪速度從攤鋪開始至攤鋪結束是一個不變數(shù)，攤鋪過程中不允許隨意變換速度或中途停頓。攤鋪速度不可超過2.5 m/min 攤鋪速度。3）要求在攤鋪前至少有3臺以上的運料車等候。但不得超過五臺，以避免待攤時間長，降低溫度。必須做到寧可料車等攤鋪機，不能攤鋪機等料車。

3.4改性瀝青SMA混合料的碾壓和接縫

1）為了取得良好的性能，應采用剛性碾對SMA路面進行碾壓。碾壓終了溫度應不低于 90 ℃；碾壓速度不能超出3 km/h。2）施工時應沿路面縱向進行碾壓，碾壓順序應低速從攤鋪路幅的低邊向高邊行進，相鄰碾壓區(qū)域的重疊部分應大于等于50 cm。3）在對某些攤鋪機和壓路機難以正常操作的部位進行施工時，除了要求的攤鋪機以外，還要使用小型機械或人工操作輔助施工，并要快速進行。這些無法依靠攤鋪機和壓路機操作的部位包括：涵洞、橋梁和通道的接頭處，以及緊急停車帶、匝道等。

3.5瀝青路面各結構層混合料的施工溫度

在影響改性瀝青性能的各種外在因素中，最重要的就是溫度因素。為了加速混合料的溶化，需要提高溫度。另外，在改性瀝青混合料研磨的過程中，各種材料之間的摩擦也會是溫度上升。但是改性瀝青會在高溫條件下氧化，導致抗老化性能降低。同時，溫度越高SBS改性劑就越容易溶化，并能是瀝青加快溶化速度。路面施工中要嚴格按照表3.16的混合料施工溫度要求范圍來控制，以保證路面的施工質量。

4結束語

工程竣工之后，評定路段應當選取全線中的1 km～3 km路段；每一側車道應當按照規(guī)定的頻度進行檢查，測點的選取應當遵循隨機的原則；瀝青面層必須進行全線自檢，嚴格比較單個測定值與規(guī)定的質量指標或允許偏差，計算出合格率；最后結果表明SBS改性瀝青在該高速公路瀝青路面建設取得了滿意的效果，該工程竣工驗收合格。希望能為以后的項目施工提供參考。

參考文獻

[1]文曉霞.SBS改性瀝青混合料的施工要點[J].山西建筑,2009,01.

第3篇：碎石化技術論文范文

引言

隨著社會的進步，我國的道路交通事業(yè)保持高速發(fā)展態(tài)勢，交通量明顯增大，車速顯著提高，噪聲的污染問題已經(jīng)嚴重影響到了人們的生活質量，成為社會發(fā)展不可忽視的一大危害。大量研究表明，開級配排水式磨耗層（OGFC）以其較高的空隙率，在降噪方面作用明顯。本文通過對OGFC的基本降噪原理深入研究，結合瀏陽試驗路段的具體測試，探討OGFC路面的實際降噪效果并提出改進措施，以滿足人們對更高的生活質量的需求。如何有效地采取措施降低路面噪聲，對于現(xiàn)實生活具有重要意義。

1.路面噪聲的成因

道路交通噪聲主要由車輛的動力裝置及其相關構件引起的動力系統(tǒng)噪聲、傳動系統(tǒng)噪聲以及路面噪聲三部分組成。其中動力系統(tǒng)噪聲主要包括排氣噪聲，冷卻風扇噪聲、發(fā)動機噪聲。傳動系統(tǒng)噪聲主要是齒輪傳動所引起的機械噪聲。

輪胎與路面相互作用產生的噪聲稱之為路面噪聲。隨著車速的提高，噪聲貢獻率最大的因素不斷改變。當車輛處于低速行駛狀態(tài)時，車輛的的動力系統(tǒng)噪聲作用最顯著。但隨著車輛發(fā)動機改進及城市道路路況的不斷改觀，車速顯著提高，路面噪聲占車輛行駛噪聲的比例顯著增大。當車速達到50km/h時，路面噪聲就顯得比較突出；當車速超過60km/h時，路面噪聲會超過其他噪聲源，成為汽車行駛的主要噪聲源。因此，路面噪聲是道路交通的主要聲源之一。

路面噪聲一般分為兩個方面，一方面是輪胎與路面相互接觸產生直接噪聲；另一方面是輪胎振動引起車體激振而產生的間接噪聲。

直接噪聲：

（1）直接振動噪聲：輪胎材料的非均勻 性導致的胎面振動噪聲

（2）摩擦噪聲：輪胎與路面接觸產生滑動摩擦，輪胎被壓縮的胎 面與路面之間摩擦產生噪聲

（3）空氣泵吸噪聲：輪胎花紋與路面接觸區(qū)域前后的空氣抽吸作用產生

（4）空氣動力性噪聲：輪胎轉動和直線運動產生的空氣湍流振動

（5）磨損胎面噪聲：輪胎磨損后，胎面與路面接觸面減小，造成輪胎緩沖及抗摩擦能力減弱，導致摩擦增大，噪聲升高

（6）間接噪聲：間接振動噪聲：路面的平整度及粗糙度引起了諸如輪胎振動、路面振動以及輪胎激振車體而間接振動產生的噪聲

（7）降雨條件下輪胎下水膜存在導致車體滑動噪聲及飛濺噪聲

2.OGFC路面噪聲的降噪機理

OGFC路面內部有大量孔隙，孔隙間相互連通成整體結構。由于孔隙數(shù)量多，車輛通過局部孔隙可看作瞬時通過，并將輪胎下部及邊緣空氣快速壓縮至孔隙內部，從而大大減小了空氣泵吸效應。車輛產生的噪聲輻射到路面材料表面。聲能量的一部分被反射，另一部分則沿著孔隙內部傳播，聲能引起空氣振動并與孔隙內部邊壁發(fā)生摩擦，聲能逐漸衰減最后轉化成熱能被消耗掉。

3.OGFC路面的降噪效果及分析

長沙至瀏陽的干線公路S103原為一條二級公路，現(xiàn)進行大修，加鋪瀝青面層，本次以K67+000～K68+000為試驗路段，鋪筑上面層?？障堵士刂圃?0%，厚度4cm，采用中粒式OGFC-13，集料采用四檔輝綠巖材料和石灰?guī)r礦粉，結合料采用中石化SBS改性瀝青。配合比設計完成后的瀝青混合料經(jīng)過強度、水穩(wěn)性、高溫穩(wěn)定性及路用性能試驗，各項指標均滿足排水路面技術要求。

試驗路鋪筑后，研究人員參照《機動車輛噪聲測量方法》（GB1496-79）， 采用TES-1352H型噪聲計，先后四次去現(xiàn)場測試噪聲值，試驗車型是普通大眾轎車，測試數(shù)據(jù)如下表所示：

表一 （2015年1月）

路面類型 50Km/h 70Km/h 90Km/h 110Km/h

密級配 77.9 80.3 82.4 85.5

OGFC-13 72.1 73.2 74.2 76.4

降噪值（dB） 5.7 7.1 8.2 9.1

表二 （2015年4月）

路面類型 50Km/h 70Km/h 90Km/h 110Km/h

密級配 76.5 81.6 83.1 84.6

OGFC-13 73.3 76.4 76.8 77.6

降噪值（dB） 3.2 5.2 6.2 7.0

表三 （2015年7月）

路面類型 50Km/h 70Km/h 90Km/h 110Km/h

密級配 78.6 80.2 82.4 85.6

OGFC-13 75.6 76.4 78.0 80.2

降噪值（dB） 3.0 3.8 4.4 5.4

表四 （2015年10月）

路面類型 50Km/h 70Km/h 90Km/h 110Km/h

密級配 79.6 80.7 84.3 88.2

OGFC-13 76.3 77.1 80.1 83.5

降噪值（dB） 3.3 3.6 4.2 4.7

由圖表得出以下結論：

（1）汽車以不同速度行駛，無論行駛在密集配路面還是OGFC路面，車速高時比車速低時產生更大的噪聲值

（2）對比兩種路面的噪聲值發(fā)現(xiàn)，汽車在OGFC路面產生的噪聲值低于密集配路面，說明OGFC路面具有一定的降噪效果

（3）研究發(fā)現(xiàn)，汽車在不同時間以同種速度行駛在密集配路面上所產生的噪聲值范圍比在OGFC路面上所產生的噪聲值范圍更窄，分析認為：隨著時間的延續(xù)，OGFC路面降噪效果存在一定的波動性，這個波動性的發(fā)生與路面材料孔隙的填塞程度及連通孔隙空間結構的變化密切相關

為了更加直觀看出降噪效果變化狀況，分別繪制降噪值變化及降噪百分比變化趨勢圖，圖表如下所示：

（4）無論汽車以何種速度行駛，OGFC路面都能夠適當降低噪聲值， 降噪范圍在3.0～9.1dB之間，均值達5.3dB

（5）隨著車速的提高，降噪值相應增大，說明車速越高OGFC路面降噪值越大；去除個別數(shù)據(jù)誤差可以發(fā)現(xiàn)：汽車在70Km/h后，降噪值與車速基本呈線性關系，且隨著時間的延續(xù)，線性斜率逐漸降低并趨于穩(wěn)定。

（6）汽車在不同時間以同種速度行駛，隨著時間的延續(xù)，降噪值呈遞減狀態(tài)，且初期遞減較快，后期變化不大?，F(xiàn)場觀察發(fā)現(xiàn)，輪跡帶及路邊孔隙均有部分小顆粒碎石堵塞，且輪跡帶比路邊堵塞更加嚴重，這與試驗路鋪筑后并未采取任何疏通措施有關。分析認為，由于輪跡帶區(qū)域堵塞基本趨于飽和而路邊基本無明顯堵塞，所以降噪值基本趨于穩(wěn)定。

（7）在以上四條曲線中，除去10月份車速為50km/h時的數(shù)據(jù)有波動外，四條曲線均呈下降狀態(tài)，相關性較好，降噪百分比在任意車速下隨著時間延長均有所降低。車速為110km/h時，降噪效果從最初1月份的10.64%下降到最后僅為5.33%，變化幅度最大。對比表六和表五發(fā)現(xiàn)，降噪值與降噪百分比呈正相關。降噪值越高，降噪百分比越大，說明行車速度越大，路面降噪效果越明顯。

（8）在同一月份，車速高時比車速低時的降噪百分比大。雖然車速以等差數(shù)列試驗，但所產生的降噪百分比并不呈等差數(shù)列。從圖表可以看出，在1、4、7月份中車速為70km/h比車速為50km/h時的降噪百分比提升明顯，而在90km/h和110km/h時提升相對較小。

（9）試驗后期的10月份，四種車速的降噪百分比基本接近，這說明路面降噪效果已經(jīng)不如初期那么明顯。這與路面吸聲效果降低且孔隙堵塞基本趨于穩(wěn)定有關。

4.OGFC路面降噪的改進措施

（1）OGFC路面已在國內外大量應用，但在國內還沒有形成呈體系的設計方法。研究發(fā)現(xiàn)，一般具有孔隙率較大、公稱粒徑較小、構造深度較大同時兼顧好耐久性相關指標的路面，降噪效果最好

（2）路面材料的通透性影響降噪效果。關于路面厚度對吸聲系數(shù)的影響，呼安東等、尹義林等均采用了駐波法對不同厚度的瀝青混合料配制的試件進行了測試，結果表明：大空隙低噪聲瀝青路面厚度選取4cm時降噪效果最佳。本次試驗路面厚度同樣借鑒了這個研究成果，降噪效果良好。

（3）國內外相關研究表明，在瀝青混合料中摻入改性劑能夠明顯改善瀝青路面的吸聲性能。常見的瀝青改性劑有橡膠類、樹脂類及共聚物類。李鐵山通過比較橡膠瀝青、SBS改性瀝青及橡膠高粘高彈改性瀝青配制的OGFC路面，得出了橡膠高粘高彈改性瀝青路面降噪效果顯著好于橡膠瀝青路面及SBS改性瀝青路面，而且具有較好的路用性能。

結語

通過對瀝青路面的實際降噪效果進行測試和分析，發(fā)現(xiàn)OGFC路面可以降低一定程度的噪聲值，降噪效果比較明顯。但是OGFC路面降噪值存在一定的波動性，降噪效果隨時間并不呈明顯的相關性，所限于實驗數(shù)據(jù)的數(shù)量，可以在后期的持續(xù)觀測中得到更加明顯的結果。同時對降噪的影響因素進行了分析，提出了在瀝青混合料的空隙率、集料粒徑、路面厚度及外摻改性劑四個方面的改進措施，有利于OGFC路面在南方潮濕多雨條件下的持續(xù)應用。

致謝

論文是依托湖南省交通科技計劃項目 “南方多雨條件下防滑降噪瀝青路面耐久性能研究”完成的，項目編號為201303。非常感謝湖南省交通廳的大力支持。

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