打裂壓穩(wěn)技術(shù)在舊路改造中應(yīng)用

李冬（廣東省建科建筑設(shè)計院有限公司　廣東廣州　510000）

打裂壓穩(wěn)技術(shù)在舊路改造中應(yīng)用

李冬
（廣東省建科建筑設(shè)計院有限公司廣東廣州510000）

打裂壓穩(wěn)技術(shù)是在舊混凝土路面改造過程中重要手段，其優(yōu)點是舊路的參與強度損失較小，可以比較充分利用舊路面的強度，可以分散板塊的水平溫度變形和翹曲變形，延緩加鋪瀝青混凝土面層反射裂縫的出現(xiàn)，同時相比碎石化等手段對設(shè)備要較低，造價較低。

打裂壓穩(wěn)；舊路改造

1　引言

近年來，伴隨著我國高速發(fā)展，交通量的日益增加，水泥路面出現(xiàn)了破損板、板角斷裂、坑洞修補、裂縫等病害，打裂壓穩(wěn)技術(shù)是“白改黑”的重要手段，即將破損的水泥混泥土板全部破碎，使用重型壓路機將破碎的塊狀混泥土壓實，或?qū)⒁恍┥型旰玫陌宕虺隽鸭y后，再加鋪瀝青層。本文主要對打裂壓穩(wěn)技術(shù)進行淺析。

2　適用條件

舊水泥混凝土路面的利用方式主要有三種：

方式一是直接加鋪，是保持舊水泥混凝土面板的完整性，利用板體的強度和剛度，將舊路的病害進行處治之后加鋪瀝青混凝土面層；

方式二是打裂壓穩(wěn)后加鋪，是通過門板式破碎機或落錘式打裂壓穩(wěn)機等設(shè)備將原水泥路面板塊打裂壓穩(wěn)，舊板程不規(guī)則小塊，裂紋較細，板破碎作為路面的基層或者底基層，在上面直接鋪設(shè)瀝青面層或者補強后鋪設(shè)瀝青面層；

方式三是碎石化后加鋪，是將舊水泥混凝土面板破碎作為路面的基層或者底基層，在上面直接鋪設(shè)瀝青面層或者補強后鋪設(shè)瀝青面層。

本次研究打裂壓穩(wěn)技術(shù)，適用條件為舊水泥路面狀況指數(shù)處于中、次，斷板率介于10～20%的舊路改造。其優(yōu)點是舊路的參與強度損失較小，可以比較充分利用舊路面的強度，可以分散板塊的水平溫度變形和翹曲變形，延緩加鋪瀝青混凝土面層反射裂縫的出現(xiàn)，打裂施工期可不中斷交通。確定是打裂后板塊仍較大，且不均勻，仍存在產(chǎn)生發(fā)射裂縫的隱患。

3　打裂壓穩(wěn)前舊路處治

3.1破碎板塊

當(dāng)板塊內(nèi)有2條以上的裂縫或該板塊有兩個以上的角損壞，或者一個角的損壞面積大于1/4板塊，同時出現(xiàn)了錯臺或沉陷時，應(yīng)將此板塊整體破碎挖除，用C20水泥混凝土回填至與舊路標(biāo)高一致。

3.2板角斷裂維修

當(dāng)混凝土面板一個角破損，且破損板角的面積小于1/4板塊的面積時，只進行板塊的局部更換，即對板角斷裂的部分鑿成矩形，用C20水泥混凝土回填至與舊路標(biāo)高一致。

3.3坑洞修補

遇到有坑洞的板塊應(yīng)對坑洞進行修補；坑洞較小時，清除洞內(nèi)雜物，用水泥砂漿等材料填充，達到平整密實，并保持與原混凝土面板齊平。

3.4裂縫維修

修補的混凝土路面位置上平行于縮縫劃線，沿劃線位置進行全深度切割。在保留板塊邊部，沿內(nèi)側(cè)4cm位置，鋸5cm深的縫，全深鋸口之間4cm寬混凝土垂直面應(yīng)鑿成毛面，用C20水泥混凝土回填至與舊路標(biāo)高一致。

3.5混凝土面板表面處理施工時首先對水泥混凝土面板表面進行處理，清除表面浮漿，使之成為清潔、干燥、平整的粗糙界面。局部路段不滿足加鋪瀝青面層最小厚度及現(xiàn)狀混凝土板瀝青罩面修補層應(yīng)刨除或洗刨。

3.6當(dāng)所有病害處理完畢后再統(tǒng)一進行打裂壓穩(wěn)。

4　施工技術(shù)要求

4.1設(shè)備要求

采用落錘式打裂壓穩(wěn)施工工藝，采用專用落錘式水泥路面打裂壓穩(wěn)機和重型膠輪壓路機配套施工。經(jīng)落錘式水泥路面打裂壓穩(wěn)機處理后，舊水泥板塊產(chǎn)生45°角的斜向開裂，開裂后板塊互相嵌擠，減小路面板塊尺寸和消除班底脫空，消除加鋪層可能出現(xiàn)的荷載型和溫度型反射裂縫，處理后水泥面板出現(xiàn)小的凹槽，凹槽將使加鋪層與舊路咬合粘結(jié)力大大提高，防止加鋪層出現(xiàn)推移破壞；設(shè)備主要技術(shù)參數(shù)需滿足以下要求：

錘體重度：3t；最大落錘高度：≥1.5m；單位擊實功率：12.2tm；工作速度100～120m/h；壓穩(wěn)設(shè)備應(yīng)采用24t重型膠輪壓力機，低于24t時應(yīng)增加壓實遍數(shù)，以達到規(guī)定要求。

4.2施工氣候條件

舊水泥混凝土路面打裂壓穩(wěn)施工期間，應(yīng)收集月、旬、日天氣預(yù)報資料，遇到有影響打裂壓穩(wěn)施工質(zhì)量的天氣時，應(yīng)暫停施工或采取必要的防范措施。打裂壓穩(wěn)施工如遇到現(xiàn)場降雨，必須停工。

4.3一般工序

（1）舊路病害處理；

（2）路線內(nèi)、外及地下構(gòu)造物標(biāo)記；

（3）設(shè)置施工測量控制點；

（4）施工段的交通管制和分流；

（5）打裂舊水泥混凝土路面；

（6）修復(fù)或補強軟弱基層或路基；

（7）重型膠輪壓路機壓穩(wěn)；

（8）加鋪新結(jié)構(gòu)層。

4.4施工準(zhǔn)備

構(gòu)造物的調(diào)查與標(biāo)記應(yīng)滿足下列要求：

（1）施工作業(yè)時應(yīng)注意距離房屋30m以上，如距離不足應(yīng)設(shè)置抗震溝；

（2）所有的橋面、管涵處一律靜止打裂；

（3）與橋梁連接段應(yīng)標(biāo)明打裂的位置，可以打裂至距橋頭搭板10m處。

4.5試驗段

（1）試驗段主要用于設(shè)備參數(shù)調(diào)整，以達到規(guī)定的打裂效果。在打裂壓穩(wěn)施工正式開始前，應(yīng)根據(jù)路況調(diào)查資料，在有代表性的路段至少選擇長度200m的路面作為試驗段，逐級調(diào)整破碎參數(shù)對路面進行打裂。

（2）在試驗段開始時，根據(jù)經(jīng)驗一般落錘高度為1.4～1.5m，落錘間距為10cm，逐級調(diào)整，目測打裂效果，當(dāng)打裂后路表裂縫圍成的面積為0.3～0.6m2，表明打裂的效果能滿足規(guī)定要求，記錄此時采用破碎參數(shù)。

4.6打裂壓穩(wěn)施工

（1）打裂

①一般情況下，應(yīng)先打裂路面兩側(cè)的車道，然后打裂中部的行車道。

②在打裂路肩時應(yīng)適當(dāng)降低外出錘頭高度，減少落錘間距，既保證打裂效果，又不至于破碎功過大而造成過度打裂，以免路面打裂后強度不均。

③兩幅打裂一般要保證10cm左右的搭接破碎寬度。

④施工過程中要靈活調(diào)整行進速度、落錘高度、頻率等，盡量達到均勻打裂。

（2）壓穩(wěn)施工

在確定打裂程序滿足要求后，應(yīng)再確定壓穩(wěn)程序，一般壓穩(wěn)遍數(shù)為3～5遍?？刂茦?biāo)準(zhǔn)為：在按確定程序施工的試驗路段，每25m取一點，在打裂完成后對這些點進行水準(zhǔn)測量，并在每穩(wěn)壓一遍時測量每點的沉降量變化，如果每次壓穩(wěn)后最大沉降變化量小于5mm，則認為壓穩(wěn)施工達到要求。任何情況下壓穩(wěn)次數(shù)不得小于兩遍。碾壓速度不應(yīng)超過4.8km/h。

（3）軟弱基層或路基的修復(fù)

對于在打裂壓穩(wěn)施工過程中發(fā)現(xiàn)的部分軟弱基層或路基，應(yīng)進行病害處置。

（4）清掃

在水泥混凝土路面打裂后，應(yīng)清楚表面所有的松散、破碎的混凝土、塵土和外來物，以保證其上層結(jié)構(gòu)層的施工質(zhì)量。

4.7打裂壓穩(wěn)層檢查驗收

（1）打裂效果

打裂時要控制落錘提升高度，落錘高度不宜過高或過低，高了沖擊太大，易使水泥混凝土路面板因嚴(yán)重破裂而產(chǎn)生過大的位移，出現(xiàn)大量的碎屑；過低達不到打裂效果?？刂剖?5%以上的路面板出現(xiàn)不規(guī)則開裂，開裂單條獨立裂縫的邊長應(yīng)控制不大于0.8m，相鄰裂縫形成的塊狀面積為0.3～0.6m2。由于裂縫極為細小，因而路面干燥的情況下，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)均勻灑水，直到可見自由水的程度，然后打裂施工。此時可以看到開裂痕跡中伴有氣泡排除。在路面自由水消失后，應(yīng)可見清晰的裂縫，并由此鑒別開裂的程度是否滿足要求。

（2）打裂強度

錘頭間距：對原有水泥混凝土路面打裂壓穩(wěn)后直接加鋪瀝青混凝土面層試驗段錘頭間距為30～60cm；對打裂壓穩(wěn)后在水泥板上加鋪水穩(wěn)層和瀝青混凝土面層施工段錘頭間距為30～45cm。

（3）壓實要求（標(biāo)高差控制）

在確定打裂程序滿足要求后，應(yīng)確定壓穩(wěn)程序，一般壓穩(wěn)遍數(shù)為3～5遍。控制標(biāo)準(zhǔn)為：在施工后的試驗段內(nèi)，每25m取一點，并且總數(shù)不小于5個點。在打裂完成后對這5個點進行水準(zhǔn)測量，并在每壓穩(wěn)1遍時測量每個點的沉降量變化，五個點的每次壓穩(wěn)后最大沉降變化量小于5mm，則認為壓穩(wěn)施工達到要求。任何情況下壓穩(wěn)次數(shù)不得小于2遍。壓實速度不應(yīng)超過4.8km/h。

（4）打裂壓穩(wěn)層頂面回彈模量

打裂壓穩(wěn)后該層的頂面回彈是影響加鋪厚度的重要參數(shù)，也是打裂壓穩(wěn)后的驗收指標(biāo)，需要特別重視。由于打裂壓穩(wěn)技術(shù)對原路面的破壞相對較小，一般打裂壓穩(wěn)層頂面回彈模量降低30～50%。打裂壓穩(wěn)頂面的模量變化大，主要跟基層狀況、水泥標(biāo)號、打裂壓穩(wěn)式等相關(guān)。

表1　打裂壓穩(wěn)處理前后結(jié)構(gòu)層的頂面回彈模量（單位：MPa）

綜合考慮，打裂壓穩(wěn)層頂面的模量要求大于250MPa，對應(yīng)彎沉值≤35（0.01mm）。如達不到認定為面板脫空必須進行壓漿穩(wěn)板處理。

5　結(jié)論

打裂壓穩(wěn)技術(shù)是水泥路面舊路改造的重要手段，其優(yōu)點是舊路的參與強度損失較小，可以比較充分利用舊路面的強度，可以分散板塊的水平溫度變形和翹曲變形，延緩加鋪瀝青混凝土面層反射裂縫的出現(xiàn)，并且在打裂施工期可不中斷交通，施工速度快，對設(shè)備要較低，造價較低。本文通過結(jié)合過往工程進行了淺析，為同類工程提供參考。

[1]交通運輸部公路科學(xué)研究院.北京新橋技術(shù)發(fā)展有限公司.水泥混凝土路面再生利用結(jié)構(gòu)設(shè)計與施工工藝指南.人民交通出版社，2008，12.

[2]交通運輸部公路科學(xué)研究院.《公路水泥混凝土路面再生利用技術(shù)細則》.人民交通出版社，2014.

[3]李昌鑄.水泥混凝土路面再生利用關(guān)鍵技術(shù).人民交通出版社，2010.

U416.216

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1673-0038（2015）51-0245-02

2015-12-8