洗朔線舊水泥混凝土路面碎石化試驗段的鋪筑

徐 曉 洛

(山西省高速公路集團有限責任公司，山西 太原 030006)

·道路·鐵路·

洗朔線舊水泥混凝土路面碎石化試驗段的鋪筑

徐 曉 洛

(山西省高速公路集團有限責任公司，山西 太原 030006)

針對洗朔線洗馬莊—小辛莊段路面改造工程中舊水泥混凝土路面碎石化試驗段鋪筑過程中的試驗結(jié)果分析總結(jié),通過本試驗段的實施對碎石化路面施工過程中的質(zhì)量起到了很好的控制，能夠滿足工程應用的要求。

試驗段鋪筑，質(zhì)量控制，回彈模量

0 引言

水泥混凝土路面碎石化是既有水泥混凝土路面大修或改造的重要手段。實現(xiàn)碎石化的主要設(shè)備是MHB多錘頭破碎機。通過破碎以后水泥混凝土路面作為改建路面的基層、底基層使用，可有效的為改建工程路面提供足夠的支撐，同時解決反射裂縫的效果非常明顯。

文章以洗朔線洗馬莊—小辛莊段路面改造工程為依托，對水泥混凝土路面碎石化中的試驗段施工參數(shù)進行分析，研究與破碎后頂面的回彈模量之間的關(guān)系，為制定質(zhì)量控制標準和動態(tài)設(shè)計提供參考和依據(jù)。

1 工程概況

洗(馬莊)朔(州)線，起點廣靈縣洗馬莊，經(jīng)廣靈、渾源、應縣、山陰，終點朔州市，全長194.4 km，本項目位于大同市廣靈縣。大同市境內(nèi)由于重載車輛多，混凝土路面在此范圍內(nèi)應用較為廣泛，本項目舊路路面結(jié)構(gòu)為22 cm水泥混凝土路面+20 cm水泥穩(wěn)定碎石基層+20 cm級配砂礫底基層。本次路面改造設(shè)計方案為首先采用多錘頭破碎機對原水泥混凝土面板進行碎石化處理，舊路面再生后頂面當量回彈模量預估代表值為180 MPa。本項目施工前選擇了500 m試驗段，對多錘頭破碎機施工參數(shù)進行了確定，并對下一步施工中質(zhì)量控制進行了控制。

2 試驗段施工

2.1 試驗段的選擇

試驗段選擇位置處為填方路堤，填方高度3 m～5 m。試驗段兩側(cè)排水設(shè)施完善，路面無瀝青混凝土修補材料，無地下管線，有一道圓管涵。過村路段由于標高及沿線建筑的限制，本次設(shè)計沒有進行再生利用。項目沿線無軟弱地基，試驗段的選取能反映設(shè)計路段的普遍特征。

試驗段施工前開挖兩側(cè)土路肩到底基層頂部，并回填級配砂礫，作為碎石化的排水設(shè)施，同時作為下一步路面小矮墻的基礎(chǔ)。

2.2 試驗段參數(shù)

根據(jù)經(jīng)驗，混凝土碎石化施工落錘高度1.1 m～1.2 m，落錘間距10 cm。本次試驗段施工通過逐級調(diào)整破碎參數(shù)，落錘高度選取1.0 m,1.05 m,1.1 m,1.15 m,1.2 m,1.25 m六個下落高度(落錘間距10 cm)，然后按照選定的下落高度，調(diào)整落錘間距，選擇6 cm,8 cm,10 cm,12 cm四個落錘間距。通過開挖基坑查看破碎效果、測定頂部承載能力對每個參數(shù)的破碎效果進行評價。

綜合碎石化工期要求，本次工作速度按1 m/min控制，本文未對工作速率對破碎效果的影響進行研究。水泥混凝土路面碎石化以后按照規(guī)范要求采用Z型單鋼輪振動壓路機碾壓3遍，鋼輪壓路機碾壓2遍后，撒布乳化瀝青封層(2.5 kg/m2)后，撒布碎石，鋼輪壓路機碾壓2遍。

2.3 試驗結(jié)果匯總

不同落錘高度碎石化頂面回彈模量檢測見表1。

表1 不同落錘高度頂面回彈模量

從表1可以看出，當固定落錘間距，變化落錘高度時，碎石化后層頂強度與落錘高度密切相關(guān)，高度越小，對原水泥混凝土板塊的破碎程度越低，從而表現(xiàn)出較高的平均強度，但標準差增大，變異性增加，而當落錘高度到1.2 m以上時，回彈模量代表值基本保持不變，變異系數(shù)均處于低等水平。通過開挖試坑觀察，錘高1.1 m～1.25 m時，頂面最大粒徑不大于7.5 cm，中部最大粒徑不大于22.5 cm，滿足規(guī)范要求。隨錘高增加，碎石化后的粒徑逐步變細。由于增大落錘高度對破碎脫空處板塊是有利的，選擇較大的落錘高度可以保證碎石化層頂面強度均勻性，在機械性能允許的范圍內(nèi)取大值。根據(jù)上面分析的結(jié)果，推薦落錘高度取120 cm。

表2 不同落錘間距頂面回彈模量

當固定落錘高度，變化落錘間距時,碎石化層頂面回彈模量平均值隨落錘間距減小而減小。當落錘間距小于8 cm時，破碎層頂面的回彈模量趨于一個穩(wěn)定的值，可以認為此時水泥混凝土板塊已被徹底破碎，進一步減小落錘間距對強度的影響，且粒徑過小的破碎料需要更多的乳化瀝青；落錘間距10 cm時，變異系數(shù)處于低等水平，質(zhì)量可控。由于落錘間距越小，變異系數(shù)越小，回彈模量代表值總體來說變化不大，以上四個試驗段破碎后粒徑均滿足規(guī)范要求。根據(jù)上面分析的結(jié)果，推薦落錘間距取10 cm，如表2所示。

2.4 試驗段實施其他問題

試驗過程中，由于《公路水泥混凝土路面再生利用技術(shù)細則》中對試驗段測點個數(shù)沒有明確要求，最初測點每個試驗段3個，發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)離散型較大，難以發(fā)現(xiàn)變化規(guī)律。后測點個數(shù)增加至6個以后，試驗結(jié)果方有指導意義。本文建議試驗段測點個數(shù)應盡量多取，且不宜少于5個。試驗段確定的乳化瀝青用量，滲入約3 cm，滲透效果良好。

通過本試驗段的實施，確定了再生層頂面回彈模量和施工參數(shù)，給優(yōu)化設(shè)計及下一步施工提供了數(shù)據(jù)支持。

3 結(jié)語

1)本文通過試驗段數(shù)據(jù)的詳細采集，查明了碎石化后表面回彈模量平均值、代表值與落錘高度、落錘間距之間的關(guān)系，對優(yōu)化設(shè)計提供了數(shù)據(jù)支持，并對施工起到了指導意義。

2)本文建議不同參數(shù)試驗段長度不小于50 m，回彈模量測點個數(shù)不少于5個，使試驗段數(shù)據(jù)意義較明顯。

3)由于本地區(qū)經(jīng)驗采用小矮墻加高，提前開挖土路肩，回填級配砂礫，作為碎石化兩側(cè)排水設(shè)施及小矮墻基礎(chǔ)，施工過程中未發(fā)現(xiàn)翻漿、彈簧土等病害，效果良好，方案可行。

4)大同、朔州地區(qū)從1983年開始，陸續(xù)修建水泥混凝土路面公路達460 km，通過本工程的實施可以為后續(xù)大同、朔州地區(qū)水泥混凝土路面碎石化改造起到一定的地區(qū)指導意義。

[1] JTG/T F31—2014,公路水泥混凝土路面再生利用技術(shù)細則[S].

[2] 廣東國省道水泥混凝土路面再生利用技術(shù)指南[Z].

[3] 北京交科公路勘察設(shè)計研究院有限公司施工圖設(shè)計文件[Z].

[4] 邊祥芹,鄧廷權(quán).多錘頭破碎作用下的路面受力分析[J].黑龍江交通科技,2015,38(10):15-16.

[5] 晁德志,馬曉力、姚佳良.舊水泥混凝土路面多錘頭碎石化技術(shù)應用研究[J].公路,2008(7):12-13.

LayingofthetestsectionofoldcementconcretepavementinXishuoxian

XuXiaoluo

(ShanxiProvinceHighwayGroupCo.,Ltd,Taiyuan030006,China)

In the light of the test results of the old cement concrete pavement during the test of pavement renovation project of Xishuoxian Ximazhuang-Xiaoxinzhuang section, the analysis and summary of the test results are made. Through the implementation of the test section, the quality of the construction process of the broken petrochemical pavement has been well controlled, which can meet the requirements of engineering applications.

paving of test section, quality control, modulus of resilience

U416.216

：A

1009-6825(2017)24-0135-02

2017-06-13

徐曉洛(1986- )，男，工程師