微裂式破碎技術(shù)在S311線舊水泥混凝土路面改造中的應(yīng)用

唐哲

（ 滁州 市公路管理局，安徽 滁州 239000）

微裂式破碎技術(shù)在S311線舊水泥混凝土路面改造中的應(yīng)用

唐哲

（ 滁州 市公路管理局，安徽 滁州 239000）

通過S311舊水泥混凝土路面改造實(shí)例，詳細(xì)介紹微裂破碎再生原則、工藝流程，以及沖裂前后彎沉變化情況，同時(shí)提出相應(yīng)的建議。

舊水泥混凝土路面;微裂破碎;彎沉;注漿

S311線北關(guān)至滁北治超站改造工程全長3.016公里，主車道寬18米，非機(jī)動(dòng)車道寬6×2米，老路為水泥混凝土路面。由于該路段位于城市出口、交通量大、超載車輛日增、地下水位高、老路經(jīng)多次改造等因素造成北關(guān)至跑洪橋、市政降坡段及世紀(jì)大道平交口至滁北治超站相當(dāng)一部分水泥混凝土路面出現(xiàn)程度不同的損壞，主要包括斷板、錯(cuò)臺、裂縫、剝落、坑洞等，大修改造已在所難免。滁州市公路局經(jīng)過多方調(diào)研及方案比選，決定引進(jìn)西安長大公司的舊水泥混凝土板微裂破碎再生技術(shù)，將該路段改造為與老路同寬的瀝青混凝土路面。

一、傳統(tǒng)再生方法

（一）沖擊壓路機(jī)和門式破碎再生水泥混凝土路面，破碎后的效果為：板塊平而不穩(wěn)、表面裂而不碎。其效果為路面殘余強(qiáng)度損失較少，但由于破碎后板塊不穩(wěn)定和表面較為平整，瀝青加鋪層將出現(xiàn)反射裂縫和層間推移。

（二）多錘頭破碎和共振破碎再生水泥混凝土路面，破碎后的效果為：板塊穩(wěn)而太松，表面裂而太碎。其效果是破碎后加鋪的瀝青混凝土層不會(huì)出現(xiàn)反射裂縫，但由于表面太碎，整體結(jié)構(gòu)太松，造成路面殘余強(qiáng)度損失巨大，而且破碎后不能開放交通，破碎后需噴灑乳化瀝青，固結(jié)表面松散的碎石。破碎后的瀝青加鋪層厚度通常不小于15cm，且容易出現(xiàn)車轍、推移等病害，特別是在長上坡和急轉(zhuǎn)彎位置。

二、微裂破碎技術(shù)簡介

微裂破碎技術(shù)在充分研究已有水泥路面破碎再生的優(yōu)缺點(diǎn)后，創(chuàng)造性地提出水泥混凝土路面破碎再生后擬達(dá)到的最佳標(biāo)準(zhǔn)，即：板塊穩(wěn)而不平，表面裂而不碎。經(jīng)沖裂后在其上加鋪瀝青層不會(huì)出現(xiàn)反射裂縫和層間推移；其次，微裂式破碎后局部路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度較差位置，西安長大公路養(yǎng)護(hù)技術(shù)有限公司開發(fā)出DZJ型地聚合物注漿材料和設(shè)備。通常注漿補(bǔ)強(qiáng)后的路面承載能力與無病害路面的承載能力相當(dāng)，實(shí)現(xiàn)了路面的非開挖式結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)；第三、若破碎板塊的裂縫較寬，西安長大公路養(yǎng)護(hù)技術(shù)有限公司開發(fā)出“長大1號”坑槽修補(bǔ)料，實(shí)現(xiàn)寬縫處的應(yīng)力恢復(fù)，從而防止瀝青加鋪層在該位置出現(xiàn)反射裂縫；第四、提出了微裂式破碎改造后的路面加鋪層結(jié)構(gòu)與形式。

圖一 110KJ微裂式破碎再生機(jī)

采用微裂式破碎再生成套方法，破碎后可馬上通車、受雨季影響較小、強(qiáng)度損失小等特點(diǎn)，破碎后通常可以直接加鋪瀝青混凝土，而且瀝青混凝土厚度通常不超過12cm。

（一）舊水泥混凝土路面再生原則

1、面板

通過沖裂使得板塊裂而不碎，減小板塊尺寸、消除板底脫空，防止加鋪層反射裂縫；沖裂后板塊穩(wěn)而不平，提高加鋪層與舊路的粘結(jié)力，防止加鋪層推移破壞；由于板塊裂而不碎，穩(wěn)而不平，故路面殘余強(qiáng)度損失小。

2、路基和弱化的路面結(jié)構(gòu)層

采用非開挖式地聚合物注漿加固使得軟弱路基加固，提高路基承載能力；同時(shí)使得強(qiáng)度已經(jīng)弱化的路面結(jié)構(gòu)層加固，破碎后路面整體強(qiáng)度得以提高，提高路面結(jié)構(gòu)層承載能力。

3、破碎板塊

已經(jīng)破碎板塊的板塊間傳荷能力隨裂縫寬度的增大而減小，而且裂縫寬度越大，其加鋪層在荷載作用下層底拉應(yīng)力越大。通過自修復(fù)自愈合混凝土鋪筑在寬縫內(nèi)，起到板間傳荷和防止加鋪層開裂。

圖二 工藝流程圖

圖三 沖裂后效果圖

三、施工工藝

（一）微裂式破碎工藝流程

沖裂前分別用標(biāo)準(zhǔn)軸載-100KN和軸載-250KN逐板檢測彎沉值，每塊板在板角處檢測4點(diǎn)，對彎沉值大于設(shè)計(jì)值及相鄰板彎沉差大于6（0.01mm）（軸載-250KN相鄰板彎沉差不能超過10（0.01mm））的板塊在圖上進(jìn)行標(biāo)識，便于重點(diǎn)選擇性沖擊。通過試驗(yàn)段確定微裂式破碎設(shè)備、破碎遍數(shù)、破碎工藝、碾壓遍數(shù)等施工參數(shù)。

（二）沖裂后彎沉變化情況

從上表可以看出，沖裂后彎沉值小的板塊彎沉值相對變大，彎沉大的板塊彎沉值相對變小，彎沉值向中間靠攏，彎沉變異系數(shù)明顯變小。彎沉小的板塊沖裂后，板體剛度減小，彎沉值有所增大，彎沉大的板塊經(jīng)沖裂后，混凝土板塊下面結(jié)構(gòu)層達(dá)到壓密，脫空高度得到不同程度的減少，所以彎沉值相對減小。

圖四 標(biāo)準(zhǔn)軸載-100KN沖裂前后彎沉變化圖

從上圖可以看出，沖裂后彎沉峰值達(dá)到明顯改善，彎沉值變異系數(shù)趣向0.5；微裂式破碎后，且通車若干天或碾壓后，采用貝克曼梁或FWD進(jìn)行結(jié)構(gòu)承載能力檢測，旨在找到彎沉較大的位置。彎沉值仍然較大的板塊，采用地聚物注漿加固。

四、地聚物注漿加固

對于彎沉值大的板塊，進(jìn)行地聚物注漿加固，首先在板的四周鉆孔，鉆孔離板板距離30～40cm，板中加鉆一孔，鉆孔、注漿深度為穿透路面結(jié)構(gòu)層，達(dá)到路基頂面下30~50cm（或病害位置）后進(jìn)行注漿加固補(bǔ)強(qiáng)。注漿時(shí)相鄰孔冒出濃漿時(shí)并持續(xù)壓力1.6Mpa30s以上，可判定漿液注滿。

五、結(jié)論與建議

（一）微裂式破碎后，原剛性路面變成柔性結(jié)構(gòu)層，微裂破碎板塊的底部支撐能力顯得尤為關(guān)鍵；

（二）針對破碎后彎沉值大于60（0.01mm）的位置，采用地聚合物注漿后，彎沉值基本都下降到20（0.01mm），實(shí)現(xiàn)了非開挖式結(jié)構(gòu)加固的目的。

（三）由于舊水泥混凝土板沖裂后裂縫發(fā)育明顯，直接加鋪瀝青層厚，裂縫尖端應(yīng)力強(qiáng)度因子明顯增強(qiáng)，對裂縫處瀝青加鋪層疲勞損傷不利。建議加鋪一層2～3cm橡膠瀝青應(yīng)力吸收層，同時(shí)起到防水的作用。

[1]楊雪冬.路面破碎技術(shù)在舊水泥路面改造中的應(yīng)用[J].黑龍江科技信息，2013，（27）.

[2]陳松健.舊水泥混凝土板的破碎技術(shù)[J].交通標(biāo)準(zhǔn)化，2010，（19）.

[3]銀力，李麗民.混凝土路面改造的破碎技術(shù)[J].建筑機(jī)械，2008，（23）.

TU7

A

1671-5993（2016）01－0041－02

2015-08-15

唐哲（1964-），男，安徽來安人，滁州市公路管理局工程師。