舊混凝土路翻新中試驗檢測評定及應用

王 良

1 工程概況

灰場外運灰道路位于山西省右玉煤矸石發(fā)電廠廠外，長約3.47 km，原旅游道路與設(shè)計運灰道路部分重合。北京國電華北電力工程有限公司對運灰道路設(shè)計:電廠到灰場山嶺重丘三級廠外道路，水泥混凝土路面，路面寬 7m。道路設(shè)計等級:汽車—17級，總重量30 t，設(shè)計年限20年，設(shè)計車輛限速40 km/h。剖面設(shè)計從上至下分別為:25 cm C30混凝土路面板;30 cm泥灰結(jié)碎礫石; 25 cm天然礫砂墊層;壓實路基(20MPa土基)。

據(jù)向當?shù)卮迕窳私?，原旅游路初建?2002年，路面寬3m，原設(shè)計有卵石底基層及礫砂基層，但均未按要求施工。實際施工是在原地基上用壓路機碾壓后直接鋪設(shè)水泥混凝土路面，混凝土路面8 cm～12 cm厚，強度未知。

由于路面破損，以后進行了三次路面重修。目前的水泥混凝土路面為 2010年重修。

2 試驗檢測及評定

2.1 鉆芯試驗

根據(jù)JTG F30-2003公路水泥混凝土路面施工技術(shù)規(guī)范附錄A.1.2條，每試驗段取3個，共取15個芯樣并做室內(nèi)抗壓強度試驗。

表1 室內(nèi)抗壓強度試驗結(jié)果 MPa/mm2

由表 1統(tǒng)計，原旅游路的混凝土抗壓強度平均值為23.3MPa/mm2即達到C20。水泥混凝土路面平均厚度為11.1 cm。

2.2 壓實度擊實試驗

共開挖 10個剖面，每個剖面各取兩個土樣，共計做10組干密度試驗，并做基層土的擊實試驗一個。

經(jīng)擊實試驗得知，最大干密度為1.92 g/cm3，含水量11.2%。

試驗結(jié)果見表 2，路基土壓實度為67.9%小于 83%，不滿足JTJ 034-2000公路路面基層施工技術(shù)規(guī)范要求。

表2 擊實試驗結(jié)果 g/cm3

2.3 現(xiàn)場考察

沿道路路肩開挖 10個剖面，分別檢測水泥路面混凝土層厚度及基層情況。路面邊緣水泥混凝土厚度均為10 cm～13 cm，面層下為壓實填土，無卵石或礫砂層基層。

2.4 貝克曼梁彎沉試驗

本次試驗采用 5.4m梁式貝克曼彎沉儀檢測。測定接縫傳荷能力的試驗荷載取接近于標準軸載的一側(cè)輪載(50 kN)。將荷載施加在鄰近接縫的路面表面，實測接縫兩側(cè)邊緣的彎沉值。

根據(jù)JTG D40-2002公路水泥混凝土路面設(shè)計規(guī)范第8.4.4條說明，測點間距約為20m。

其中，wl為受荷板接縫邊緣處的彎沉值測定統(tǒng)計值;wu為未受荷板接縫邊緣處的彎沉值測定統(tǒng)計值。

根據(jù)JTG D 40-2002公路水泥混凝土路面設(shè)計規(guī)范數(shù)據(jù)表，接縫傳荷系數(shù)平均值為23.2%小于31%，判定原路面水泥混凝土板塊接縫傳荷能力為“差”。根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查，板底土基層壓實度較差，水泥混凝土板塊基本上都有斷裂，有的甚至一塊板存在多處斷板，邊緣處裂縫也較多，見圖1。

綜合分析判定，板底脫空嚴重，接縫傳荷能力分級為“差”。

3 檢測結(jié)論

1)原旅游路水泥混凝土路面寬度為 3 m，平均厚度為11.1 cm，路面損壞狀況評定為“差”。

2)路面水泥混凝土抗壓強度平均值為23.3MPa/mm2(達到C20)。

3)基層為經(jīng)碾壓的原土，無卵石底基層和礫石基層，土基層壓實度為67.9%小于83%，不滿足JTJ 034-2000公路路面基層施工技術(shù)規(guī)范要求。

4)經(jīng)路面彎沉試驗及路面調(diào)查，水泥混凝土路面接縫傳荷能力和板底脫空情況綜合評定為“差”。

5)原旅游路的路面及路基均不能直接作為電廠運灰道路使用，需進行處理。

4 建議

對原旅游路進行改造處理(如:進行整板破碎、壓實基層、重新澆筑水泥混凝土面層)后作為運灰道路的一部分。

針對現(xiàn)場檢測及室內(nèi)試驗結(jié)構(gòu)，結(jié)合國內(nèi)外的經(jīng)驗資料，本旅游路擴建為電廠運灰道路需對路面進行碎石化處理，碎石化的目的是消除混凝土路面的板體性，以及路面結(jié)構(gòu)破損所帶來的路面結(jié)構(gòu)整體剛度的不均勻性，以保證新面層結(jié)構(gòu)有一個均勻穩(wěn)定的承重層。對舊路面進行破碎處理后利用其作為部分底基層。這樣不用向外傾倒垃圾，還可作為部分底基層使用。

破碎要求:破碎后水泥塊的最大尺寸不宜大于0.4m。

5 結(jié)語

舊混凝土路翻新檢測，對涉及新路結(jié)構(gòu)部分從下到上逐一檢測，不符合新設(shè)計要求及以上部分均需進行處理直到符合新設(shè)計要求。如本例最重要是土基部分壓實度不夠，導致混凝土路面出現(xiàn)裂紋，如直接加鋪遮蓋，舊路存在的裂縫很大一部分以雙裂縫的形式向上擴展，導致新路出現(xiàn)裂紋，直至破壞。

[1] JTG F30-2003，公路水泥混凝土路面施工技術(shù)規(guī)范[S].

[2] JTJ 034-2000，公路路面基層施工技術(shù)規(guī)范[S].

[3] JTG D 40-2002，公路水泥混凝土路面設(shè)計規(guī)范[S].