舊水泥混凝土路面打裂壓穩技術應用

王鵬達,張婷婷

(1.東北林業大學;2.黑龍江省公路局;3.黑龍江省隆興公路勘測設計公司)

近年來,隨著黑龍江省公路交通量、車輛荷載、超載車輛的增加,許多道路出現不同程度的破壞,使公路未達到使用年限就需要進行大修。特別是水泥混凝土路面再生利用,關系到節約能源、降低造價、減少對自然環境的破壞。

舊水泥混凝土路面加鋪改造瀝青混凝土路面是舊水泥路修復改造的一種重要方法,但瀝青加鋪層反射裂縫問題一直沒有解決,嚴重影響了瀝青加鋪層的使用壽命。水泥混凝土路面打裂壓穩技術是修復嚴重損壞水泥路面的一項新技術,具有工程造價較低,施工方便,對交通影響小的優點,同時能有效地防止反射裂縫的發生,可為新建路面提供良好的行車性能。

打裂壓穩技術是采用門板式破碎機將舊水泥混凝土路面每隔 50～60cm橫向打裂后作為新建瀝青混凝土路面的基層或底基層,有效地將舊水泥混凝土板塊利用起來,不僅節省投資而且有利于解決路面反射裂縫的問題,不僅提高了路面性能,而且解決了廢料的處置問題。無論從環保還是性能以及造價上,該處置方案都有其獨特的優勢。

1 水泥混凝土路面打裂壓穩技術機理

打裂壓穩技術機理是利用門式破碎機的破碎錘反復升降,將巨大的沖擊力作用于路面。其門板式破碎錘可以通過調節提升高度來得到不同的沖擊力。由于水泥混凝土路面是脆性材料,在破碎錘沖擊力的作用下,水泥混凝土板塊發生斷裂,通過調整行駛速度來控制錘頭間距以得到符合設計要求的破碎板塊。在確定打裂程度滿足設計要求后應采用輪胎式壓路機對破裂板塊進行壓穩,脫空的板塊由于支撐較弱而向下發生位移,與基層密貼在一起成為更加穩固的支撐。從而解決了水泥路面反射裂縫出現的問題。

2 水泥混凝土路面打裂壓穩技術適用范圍

(1)水泥路面接縫缺陷:錯臺、翻漿和角隅破壞率等達到總接縫長度的10%。

(2)板塊出現開裂或下沉,需要修補的面積小于路面總面積的15%。

(3)每公里平整度隨機檢測雙向各 100m,平均值大于1.2mm的。

(4)水泥混凝土路面基層與面層總厚度超過 35cm的。

3 打裂壓穩設備

(1)打裂設備:8600門板式破碎設備配有寬度為 2.5m的門板式沖擊錘,錘頭重 5t,具有足夠的能量使混凝土路面產生深度的開裂。

(2)壓穩設備為 25t重的膠輪壓路機,低于 25t時應增加壓實遍數,以達到規定要求。

(3)附屬設備:灑水車、充氣設備、清掃設備、各種手動工具。

4 打裂壓穩施工流程

打裂應使 75%以上的路面不規則開裂,相鄰裂縫圍成的面積為0.4～0.6m2。

沖擊強度由錘頭高度和錘頭間距確定,錘頭間距一般不大于 60cm,錘頭高度應由低到高不斷調整直到達到打裂要求。為避免過度破壞,打裂時不應使路面板產生過大位移,并不應使混凝土板由于打裂產生大量的碎屑。

由于裂縫極為細小,因而在路面干燥的情況下,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均勻灑水到可見自由水的程度,然后開始打裂施工。在打裂時,應可以看到開裂痕跡并伴有氣泡。在路面自由水消失后,應可見清晰的裂縫痕跡,并由此鑒別開裂的程度是否滿足要求。

一般壓穩遍數為 3～5遍。控制標準是在按確定程序施工的試驗路段,每 25m取一點,并且總數不小于 5個點。打裂完成后對這五個點進行水準測量,并在每壓穩 1遍時測量每個點的沉降量變化,如果這五個點的每次壓穩后最大沉降變化量小于 5mm,則認為壓穩施工達到要求。任何情況下壓穩次數不得小于2遍。壓實速度不應超過4.8km/h。

5 施工注意事項及質量保證措施

(1)施工注意事項。

原路基滲水嚴重已經出現彈簧現象的地段,應將原路基挖出換填處理。

施工過程對橋涵構造物產生影響。必須采取相關避讓措施。距離沖擊點10m以外是安全范圍,在結構物 5～10m范圍內原則上不準打裂施工,防止對結構物造成損害。埋深小于 2m的結構物處不能進行打裂施工。

(2)質量保證措施。

施工質量控制主要是控制打裂尺寸和打裂后路面壓實穩定情況。隨時觀察打裂和壓穩情況并做出調整,技術質檢部定期檢測施工情況,確保施工質量。

(3)打裂壓穩工藝各項檢測指標的方法與要求。

①打裂塊度:通過尺量、人工描繪等方式,抽檢總板塊數的2%。

②沉降量:每 25m檢測一個點,計算時取其算術平均值,不應大于5mm。

③彎沉:采用5.4m貝克曼梁。采用現場回彈模量測試方法,所測得的模量一般處于 300～800MPa之間,小于300MPa的路段應認真分析原因。

[1] 熊帆,黃曉明,賈棟,等.碎石化技術在水泥混凝土老路改建中的應用[J].交通科技,2004,(6):52-54.

[2] 閆寶杰,陳榮生.城市水泥混凝土路面改造工程中破裂穩固技術的應用[J].公路交通科技,2005,(12):20-22.