舊水泥混凝土路面打裂壓穩(wěn)技術(shù)應(yīng)用

王鵬達(dá),張婷婷

(1.東北林業(yè)大學(xué);2.黑龍江省公路局;3.黑龍江省隆興公路勘測設(shè)計公司)

近年來,隨著黑龍江省公路交通量、車輛荷載、超載車輛的增加,許多道路出現(xiàn)不同程度的破壞,使公路未達(dá)到使用年限就需要進(jìn)行大修。特別是水泥混凝土路面再生利用,關(guān)系到節(jié)約能源、降低造價、減少對自然環(huán)境的破壞。

舊水泥混凝土路面加鋪改造瀝青混凝土路面是舊水泥路修復(fù)改造的一種重要方法,但瀝青加鋪層反射裂縫問題一直沒有解決,嚴(yán)重影響了瀝青加鋪層的使用壽命。水泥混凝土路面打裂壓穩(wěn)技術(shù)是修復(fù)嚴(yán)重?fù)p壞水泥路面的一項(xiàng)新技術(shù),具有工程造價較低,施工方便,對交通影響小的優(yōu)點(diǎn),同時能有效地防止反射裂縫的發(fā)生,可為新建路面提供良好的行車性能。

打裂壓穩(wěn)技術(shù)是采用門板式破碎機(jī)將舊水泥混凝土路面每隔 50～60cm橫向打裂后作為新建瀝青混凝土路面的基層或底基層,有效地將舊水泥混凝土板塊利用起來,不僅節(jié)省投資而且有利于解決路面反射裂縫的問題,不僅提高了路面性能,而且解決了廢料的處置問題。無論從環(huán)保還是性能以及造價上,該處置方案都有其獨(dú)特的優(yōu)勢。

1 水泥混凝土路面打裂壓穩(wěn)技術(shù)機(jī)理

打裂壓穩(wěn)技術(shù)機(jī)理是利用門式破碎機(jī)的破碎錘反復(fù)升降,將巨大的沖擊力作用于路面。其門板式破碎錘可以通過調(diào)節(jié)提升高度來得到不同的沖擊力。由于水泥混凝土路面是脆性材料,在破碎錘沖擊力的作用下,水泥混凝土板塊發(fā)生斷裂,通過調(diào)整行駛速度來控制錘頭間距以得到符合設(shè)計要求的破碎板塊。在確定打裂程度滿足設(shè)計要求后應(yīng)采用輪胎式壓路機(jī)對破裂板塊進(jìn)行壓穩(wěn),脫空的板塊由于支撐較弱而向下發(fā)生位移,與基層密貼在一起成為更加穩(wěn)固的支撐。從而解決了水泥路面反射裂縫出現(xiàn)的問題。

2 水泥混凝土路面打裂壓穩(wěn)技術(shù)適用范圍

(1)水泥路面接縫缺陷:錯臺、翻漿和角隅破壞率等達(dá)到總接縫長度的10%。

(2)板塊出現(xiàn)開裂或下沉,需要修補(bǔ)的面積小于路面總面積的15%。

(3)每公里平整度隨機(jī)檢測雙向各 100m,平均值大于1.2mm的。

(4)水泥混凝土路面基層與面層總厚度超過 35cm的。

3 打裂壓穩(wěn)設(shè)備

(1)打裂設(shè)備:8600門板式破碎設(shè)備配有寬度為 2.5m的門板式?jīng)_擊錘,錘頭重 5t,具有足夠的能量使混凝土路面產(chǎn)生深度的開裂。

(2)壓穩(wěn)設(shè)備為 25t重的膠輪壓路機(jī),低于 25t時應(yīng)增加壓實(shí)遍數(shù),以達(dá)到規(guī)定要求。

(3)附屬設(shè)備:灑水車、充氣設(shè)備、清掃設(shè)備、各種手動工具。

4 打裂壓穩(wěn)施工流程

打裂應(yīng)使 75%以上的路面不規(guī)則開裂,相鄰裂縫圍成的面積為0.4～0.6m2。

沖擊強(qiáng)度由錘頭高度和錘頭間距確定,錘頭間距一般不大于 60cm,錘頭高度應(yīng)由低到高不斷調(diào)整直到達(dá)到打裂要求。為避免過度破壞,打裂時不應(yīng)使路面板產(chǎn)生過大位移,并不應(yīng)使混凝土板由于打裂產(chǎn)生大量的碎屑。

由于裂縫極為細(xì)小,因而在路面干燥的情況下,識別路面開裂較為困難。因此,打裂前需在前方路面一定范圍內(nèi)均勻?yàn)⑺娇梢娮杂伤某潭?然后開始打裂施工。在打裂時,應(yīng)可以看到開裂痕跡并伴有氣泡。在路面自由水消失后,應(yīng)可見清晰的裂縫痕跡,并由此鑒別開裂的程度是否滿足要求。

一般壓穩(wěn)遍數(shù)為 3～5遍?？刂茦?biāo)準(zhǔn)是在按確定程序施工的試驗(yàn)路段,每 25m取一點(diǎn),并且總數(shù)不小于 5個點(diǎn)。打裂完成后對這五個點(diǎn)進(jìn)行水準(zhǔn)測量,并在每壓穩(wěn) 1遍時測量每個點(diǎn)的沉降量變化,如果這五個點(diǎn)的每次壓穩(wěn)后最大沉降變化量小于 5mm,則認(rèn)為壓穩(wěn)施工達(dá)到要求。任何情況下壓穩(wěn)次數(shù)不得小于2遍。壓實(shí)速度不應(yīng)超過4.8km/h。

5 施工注意事項(xiàng)及質(zhì)量保證措施

(1)施工注意事項(xiàng)。

原路基滲水嚴(yán)重已經(jīng)出現(xiàn)彈簧現(xiàn)象的地段,應(yīng)將原路基挖出換填處理。

施工過程對橋涵構(gòu)造物產(chǎn)生影響。必須采取相關(guān)避讓措施。距離沖擊點(diǎn)10m以外是安全范圍,在結(jié)構(gòu)物 5～10m范圍內(nèi)原則上不準(zhǔn)打裂施工,防止對結(jié)構(gòu)物造成損害。埋深小于 2m的結(jié)構(gòu)物處不能進(jìn)行打裂施工。

(2)質(zhì)量保證措施。

施工質(zhì)量控制主要是控制打裂尺寸和打裂后路面壓實(shí)穩(wěn)定情況。隨時觀察打裂和壓穩(wěn)情況并做出調(diào)整,技術(shù)質(zhì)檢部定期檢測施工情況,確保施工質(zhì)量。

(3)打裂壓穩(wěn)工藝各項(xiàng)檢測指標(biāo)的方法與要求。

①打裂塊度:通過尺量、人工描繪等方式,抽檢總板塊數(shù)的2%。

②沉降量:每 25m檢測一個點(diǎn),計算時取其算術(shù)平均值,不應(yīng)大于5mm。

③彎沉:采用5.4m貝克曼梁。采用現(xiàn)場回彈模量測試方法,所測得的模量一般處于 300～800MPa之間,小于300MPa的路段應(yīng)認(rèn)真分析原因。

[1] 熊帆,黃曉明,賈棟,等.碎石化技術(shù)在水泥混凝土老路改建中的應(yīng)用[J].交通科技,2004,(6):52-54.

[2] 閆寶杰,陳榮生.城市水泥混凝土路面改造工程中破裂穩(wěn)固技術(shù)的應(yīng)用[J].公路交通科技,2005,(12):20-22.