水泥混凝土路面沖壓破碎施工技術

孫樹恒

（河北路橋集團有限公司一分公司，河北 邢臺 054000）

1 工程概況

某國道路段運營多年，需要維修處理水泥混凝土路面。通過結合當地工程實踐經驗及方案比較，采取沖壓破碎方式來處理水泥混凝土路面。結合工程經驗，選取的沖擊破碎機總寬2.565m，總長5.842m，沖擊輪重8.6t，該機械設備的行走速度介于11~13km/h，每秒鐘最高沖擊次數為2遍。施工時該機械高速運轉用于壓實施工，而低速運轉則用于破碎施工。

2 沖壓破碎施工技術要點

試驗路沖擊壓實施工時，由路面兩側邊部開始擊實，同時采取連續擊實破碎，然后再錯輪，相鄰路面實行橫向沖擊壓實，覆蓋公路中部。對于本國道中存在的全填全挖路段，采用破碎平均粒徑和沖壓遍數雙控指標來控制沖擊壓實施工質量，工程實踐經驗表明，沖壓遍數適宜控制在13遍。平均破碎范圍粒徑為30～40cm，沖擊碾壓機正常行駛速度控制在10～11km/h。同時破碎粒徑不宜過小，從施工效果來看適宜以板塊穩固為主。而對于本工程中的半填半挖路段，填方部分（設擋墻部分）控制標準同上，挖方部分的質量控制以消除路面板錯臺、脫空為主，不以粒徑大小為控制標準，最低碾壓遍數可酌情降至6遍，且碾壓機行駛速度應降至7～8km/h。另外，結合工程實踐經驗，總結出以下幾方面的施工技術要點，以提高施工質量。

（1）在沖壓破碎前，應對施工現場勘察，如半填半挖填方部分、高擋土墻、路邊民宅、光纜埋設處、涵洞等，同時采取恰當的施工工藝，并在相應構造物處用醒目標識標注、立旗、派人旁站。為方便指導施工，較易損壞建筑的則應當派人進行現場監測、試壓觀測，確定沖擊碾壓機的適宜行駛速度，并在施工時進行實時監測，如遇異常情況應及時停止擊實，確保公路構造物的安全。

（2）沖擊碾壓施工時，應當由路面中部開始擊實，然后錯輪1/3，進行橫向相鄰路面的沖擊碾壓，全幅沖擊碾壓一遍后，再進行下一遍的全幅路面沖擊碾壓。嚴禁在路面填方處某一斷面范圍進行連續擊實。

（3）沖擊碾壓施工過程中，在施工段應當設置施工提醒標志，同時由專人維護交通，以防沖擊碾壓機逆向行駛時，與路面車輛發生交通事故。

（4）從沖擊碾壓施工效果來分析，沖擊荷載可以達到2500~3500kN，遠大于邊坡穩定的設計荷載。因此，尤其是對于半填半挖路段以及有高檔墻的填方段，應當考慮是否采用沖擊碾壓工藝，從工程實踐經驗來看，適宜選取施工荷載小的方法進行施工。

3 沖壓破碎施工防護處理措施

由于沖壓施工過程中會產生巨大沖擊波，會對沿線設施有一定影響，因此進行沖壓施工前關鍵是制定相應的防護措施以及施工管理措施。

3.1 沿線民房及設施防護

為了防止沖壓對設施造成影響，施工前應當對施工段沿線民房進行深入調查，應當采取加固措施或者盡可能地避讓施工造成損壞的建筑。結合工程實踐經驗，原則上對于10m范圍內的民房、磚瓦平房應進行避讓，可設置隔振溝，即在公路路肩外挖1m以上深的溝，以阻斷振動波的側向傳播。

3.2 施工管理措施

（1）為防止沖壓過程中下雨，使路基進水，影響壓實效果，需準備好防雨布。沖壓過程中如果下雨應立即停止作業并做好作業區遮蓋工作，防止雨水滲入路床等。

（2）做好沖壓區域的安全管理工作，應設有專職安全員負責沖壓區域內的安全管理，沖壓區域內嚴禁車輛出入。

（3）必須嚴格控制在標示的作業區內施工，不得有錯壓、漏壓。在沖壓過程中應派人對沿線構造物進行觀察，防止構造物出現異常破壞現象。沖壓結束后后續施工應立即跟上，并加鋪水泥穩定碎石基層。

（4）沖壓前對路面損壞情況進行現場實測和記錄，之后每沖壓3遍全線巡查一次。破碎的網狀碎塊應控制在30～40cm之間。該碎塊并非一般意義的明顯碎塊，而是裂縫貫穿塊與塊之間并形成集料嵌鎖的結構，從而保證原路面所具有的大部分結構強度。

4 沖壓破碎施工監測

沖壓破碎水泥混凝土路面的監測內容主要包括：沖壓前后路面沉降變化、沖壓過程中路面裂縫發展狀況、沖壓后的路面裂縫發展及分布、沖壓前后舊混凝土路面彎沉變化、沖壓后舊混凝土路面回彈模量監測、沖壓對周圍環境的振動影響、沖擊碾壓影響深度監測等。同彎沉、回彈模量相比，破碎尺度、路面沉降的監測項目較多，而且破碎粒徑和沉降狀況能一定程度反映地基的最終承裁力和壓實度情況。因此，采用破碎尺度和沉降作為控制標準，通過試驗路確定相應的碾壓遍數，是一個較實用的方法。

為監測本工程中沖擊壓實施工對于公路路面沉降的變化規律，選取試驗段并且設置相應的沉降觀測點，結合不同的公路填挖造成的不同的路面沉降，在沖擊壓實前后加強沉降監測對比，分析公路路面沖擊壓實施工前后高程的變化。其試驗段的沉降點布置方案如圖1所示。

圖1 沉降觀測點分布圖

監測結果表明，公路不同的支承條件以及碾壓遍數都會導致路面沉降的不同。一般在沖壓15遍后，路面最大的下沉量為14.2cm，平均下沉量為6.2cm。沖壓20遍后，最大的下沉量為16.2cm。即使沖壓遍數相同，填挖路段的路面下沉量也不盡相同。填土路堤沖壓15遍后，其下沉量增長基本趨于平緩，平均沉降會在10cm以內，而對于挖方路基則出現反彈現象。因此在施工過程中應綜合考慮沖壓遍數，不能簡單地僅從沉降量來控制。從工程實踐情況來看，公路路面的沖壓沉降量與面板的破損類型、路基填土高度、路基、路面結構類型及相關土質與含水量、沖壓遍數等有著直接聯系。結合沉降量的變化曲線可分為三種類型，如圖2所示。

圖2 沿線觀測點沉降變化曲線分類

結合沖壓施工中路面沉降的變化規律，在沖擊碾壓施工控制中，施工單位往往以零沉降作為質量控制標準。但事實上，沖擊碾壓與振動壓實的機理有著不同點，其作用模式與重型擊實模型也有著不同點。從工程實施效果來看，沖擊碾壓對壓實公路路面的效果更佳，可更加有效地改善公路路面。但上述試驗結果表明，由于石質挖方路基存在破碎后用做墊層，因此其沉降表現出反彈現象，當沖擊破碎三遍后，路基基本上不沉降，但繼續沖擊破碎反而會導致原來壓實的板塊松動，因此應當結合破碎塊徑尺度來判斷擊實遍數。

對于沉降過大的路段，如沉降量超過15cm，則應當對公路路基進行處理。尤其對于回彈模量非常小，而且彎沉非常大的路段，則必須挖除面板碎塊，然后再處理該路段的路基。處理后的路段應當再次檢查其沉降，對于沉降滿足要求的，則同樣要檢查路面板的破碎情況。板塊破碎情況不能完全滿足設計要求的，應當對其繼續沖壓。而且從工程實踐經驗來看，沖壓2遍后就應重新檢測板塊粒徑。對于沖碾25遍后仍達不到規定要求的，則應當停止沖碾，分析其具體情況后再進行處理。

5 結語

基于工程實踐經驗，對水泥混凝土路面中的沖壓破碎施工技術進行了總結。實踐表明：在施工過程中應綜合考慮沖壓遍數，不能簡單地僅從沉降量來控制。從工程實施效果來看，該技術具有經濟、實用和高效的特點，可在同類工程中推廣應用。

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