路面施工沖壓技術(shù)

張寶山

（黑龍江省收費公路管理局牡丹江管理處，黑龍江，牡丹江，157000）

路面施工沖壓技術(shù)

張寶山

（黑龍江省收費公路管理局牡丹江管理處，黑龍江，牡丹江，157000）

文章結(jié)合實際工程，對試驗測試數(shù)據(jù)進行分析總結(jié)，提出了沖壓技術(shù)應用的一些結(jié)論。

路面施工沖擊技術(shù)

近年來，沖擊壓實技術(shù)在舊水泥混凝土路面改造工程中逐漸得到廣泛應用。該項技術(shù)通過采用沖壓機械沖擊壓實舊水泥路面板，能有效減少和緩解反射裂縫，且能夠形成嵌鎖穩(wěn)固的新路面底基層，為加鋪層提供均勻穩(wěn)定的支撐體系。

一、工程實例

某路線全長65.48km，設(shè)計公路等級為二級公路，設(shè)計速度為60km／h，設(shè)計荷載標準取公路一Ⅱ級。土質(zhì)調(diào)查情況為：硬塑高液限黏土及硬塑低液限黏土。舊路面包括瀝青路面和水泥混凝土路面兩種。此方案主要針對舊水泥混凝土路面相關(guān)路段。其中：K34+599.60～K55+518.00為連續(xù)的舊水泥混凝土路面：其他為不連續(xù)的穿越集鎮(zhèn)水泥路，路況相對較好。

后續(xù)施工中面對的主要問題有：沖碾后采用何種封層；沖壓的沉降量、回彈彎沉可能與設(shè)計預期不符，加鋪路面結(jié)構(gòu)的厚度需重新調(diào)整，應遵循什么原則；目前施工指南以前后兩次沖碾沉降小于5mm為沖碾最終的控制指標，是否能以彎沉和表面裂紋作為確定沖擊次數(shù)的指標。

二、施工與檢測

1、方案實施基本原則

基于本試驗段沖碾基本情況，確定本方案實施基本原則如下：

（1）分段原則。根據(jù)現(xiàn)場施工情況，各路段在相同沖碾遍數(shù)表現(xiàn)出明顯不同的效果，這說明各路段在原路面狀況上存在很大差異。因此需對整個路段的沖碾進行詳細分段。

（2）動態(tài)原則。因原路面狀況差異較大，很難在事先確定具體施工方案(如沖碾遍數(shù)等)，需要進行沖碾過程中的動態(tài)跟蹤檢測，為停止施工及后續(xù)的分段路面設(shè)計提供基礎(chǔ)參數(shù)。

2、總體方案

（1）制定前期交通部分封閉方案及施工關(guān)鍵期的全封閉方案；（2）處理堆填土方，避免水份在舊路面?zhèn)让婕?，進一步增大舊路面基層、土基含水量；（3）可以實施的路段要提前進行排水設(shè)施的設(shè)置和完善；（4）沖碾施工過程。具體實施步驟為：進行檢驗性碾壓，檢測后進行分段；明確各分段的沖碾過程中檢測方案及沖碾停止控制標準；分段施工，現(xiàn)場檢測，及時處理檢測數(shù)據(jù)，并根據(jù)結(jié)果判斷是否進行下一步?jīng)_碾；沖碾結(jié)束后，進行更詳細的檢測。采集設(shè)計基礎(chǔ)數(shù)據(jù)；分段設(shè)計加鋪路面結(jié)構(gòu)；實施后續(xù)施工。

3、各工序的方法、標準

沖碾前檢測位置的確定。檢測位置的確定主要為取芯及含水量測試服務，根據(jù)破損及地下水位情況選取代表性位置若干。沖碾前檢測。沖碾前檢測除去取芯和含水量檢測外，還應包括高程、回彈彎沉檢測。檢驗性碾壓(小于5遍)中檢測。在檢驗性碾壓過程中，需進行跟蹤檢測，檢測內(nèi)容主要包括高程、表觀狀況、回彈彎沉。分段，初定各段方案。以回彈彎沉為主要指標，以沉降量為輔，進行試驗段的分段。以沉降量為指標確定施工預案。繼續(xù)沖碾路段的施工中檢測。在檢驗性沖碾后，對于符合沉降變化規(guī)律且回彈彎沉未達到停止沖碾標準的區(qū)段，需進行進一步?jīng)_碾，且需進一步檢測。對高程、表觀狀況按2遍沖碾，進行跟蹤檢測，并及時處理數(shù)據(jù)，判斷沉降量是否收斂，不收斂且不出現(xiàn)異常的情況下(出現(xiàn)突然增大甚至波動)，才能繼續(xù)進行沖碾。回彈彎沉則在出現(xiàn)異?；虺两盗渴諗繒r才需要進行一次檢測。

4、施工過程中特殊情況的處置

在沖碾過程中，舊水泥混凝土路面可能出現(xiàn)的嚴重病害有唧泥、局部破碎嚴重等情況，沖碾結(jié)束后需采取相應處置方法。如移除碎塊，清除軟弱層、細小碎屑，回填水穩(wěn)等。

三、檢測數(shù)據(jù)分析

1、試驗檢測數(shù)據(jù)

該公路選取兩個試驗段為：K41+140-K41+500，K42+860～K43+060，長度分別為360m和200m。其中前一段落屬于整個路段中整體狀況相對較好的區(qū)段，后一段落屬狀況相對較差區(qū)段。對以上兩個沖壓試驗段均進行了12遍沖壓后進行檢測，其數(shù)據(jù)變化情況如下：

（1）表觀狀況(K41+140～K41+500段)：現(xiàn)場沖壓后表觀狀態(tài)照片見圖1。

（2）沉降量變化情況見圖2、圖3。

（3）彎沉變化情況見圖4、圖5。

（4）回彈模量變化情況。在兩個試驗段內(nèi)分布了6個回彈模量測試點，這些點的測試是在舊路基素土層頂沖壓后測得。沖壓12遍后，在鄰近位置進行了測試，對比情況圖見圖6。

（5）含水量變化情況。含水量變化情況在沖壓前、5遍后沖壓前和沖壓10遍后測試，比較情況如下見圖7。

2、12遍沖壓后數(shù)據(jù)分析總結(jié)

（1）表觀狀況：沖壓12遍后，板塊表面裂縫主要為縱向裂縫，裂縫間距約30cm左右，縱縫處是破碎過程中的薄弱位置，在此處出現(xiàn)了明顯的上層混凝土碎裂，還有一些橫縫處也出現(xiàn)了類似的情況，表明這些位置的下臥層強度較低。

（2）含水量：在沖壓12遍后，含水量并沒有顯著的變化，表明沖壓過程中未發(fā)生毛細水上升、路基整體含水量增大的現(xiàn)象，這表明12遍沖壓后，仍不存在由此原因?qū)е碌穆坊w失穩(wěn)問題，通過現(xiàn)場測試人員描述，局部位置存在板塊整體向路肩位置移動的趨勢，這可能因為路基靠近路肩位置附近強度更弱。

（3）沉降量：原來狀況較好區(qū)段在沖壓10遍之后，在10～12遍之間趨于收斂，而原來狀況較差區(qū)段沉降量仍未出現(xiàn)收斂趨勢。

（4）回彈彎沉數(shù)據(jù)：路況較差的區(qū)段在沖壓7遍以后，變異系數(shù)減小，而原來狀況較好的區(qū)段在沖壓5遍時變異系數(shù)較小。

（5）同彈模量：由素土頂面沖壓前后的回彈模量比較可知。因沖壓前后測試位置稍有變化，有一點的回彈模量有較大降低，其他點的回彈模量均有一定程度提高，最高增大28.9%，最小增大7.2%，平均增加18.7%，表明沖壓過程后半段，在板塊破碎后，對舊路基、基層的壓密效果明顯。

3、13-16遍沖壓效果分析研究13～16遍沖壓是為了研究沖壓在已破碎板塊，且對舊路基、基層有一定補充壓實效果后，進一步增加沖壓遍數(shù)能否進一步提高壓實度。最后四遍沖壓主要進行的測試項目包括：沉降量、回彈彎沉與壓實度等。

壓實度：根據(jù)12遍后和16遍后的壓實度檢測數(shù)據(jù)(12遍后有效數(shù)據(jù)4個，16遍時9個，主要是0.3m～0.5m及0.5m～0.75m范圍取樣的點)比較，在13-16遍沖壓過程中，舊基層、路基的壓實狀況變差。

沉降：根據(jù)沉降檢測結(jié)果，K41+330、K41+360在14遍沖壓后和16遍沖壓后的沉降量較大，有10cm左右。表明該位置有可能失穩(wěn)，后續(xù)要采用加固措施處理。

回彈彎沉：根據(jù)14遍和16遍后的回彈彎沉檢測數(shù)據(jù)，與前面的回彈彎沉比較，變異系數(shù)增大。因此原結(jié)論仍成立。

四、小結(jié)

1、數(shù)據(jù)分析表明：按照板塊破碎完成(表觀狀況)，回彈彎沉變異系數(shù)也較小的標準考慮，施工沖碾次數(shù)可按較好路段可取沖壓7-8遍，較差路段5～6遍，此階段主要完成板塊破碎。這種工程狀況下沖壓次數(shù)是否合理尚需經(jīng)過試驗段長期觀測結(jié)果來進一步驗證。

2、通過增加沖壓遍數(shù)補充壓實舊路基、基層的效果不明顯。

3、沖壓過程中形成的局部碎裂嚴重、出現(xiàn)“彈簧”等位置必須進行清理、開挖、回填處理。

TU789

1674-3954（2011）03-0170-01