公路工程水泥混凝土路面大修施工技術(shù)

李 靜

(山西路橋建設(shè)集團(tuán)園林綠化工程有限公司，山西 太原 030006)

1 工程實(shí)例

此公路工程項(xiàng)目的全線長(zhǎng)度是14.927 km，起訖樁號(hào)是K16+470～K31+397，采用的是雙向六車道，設(shè)計(jì)的行車速度是60 km/h，其中K18+500～K23+600段采用的是水泥混凝土路面。由于項(xiàng)目沿線分布了多家大型工廠，通過(guò)的車輛多以大型貨車為主，而且超載問(wèn)題較為突出，因此造成水泥混凝土路面形成了連續(xù)斷板與碎裂等質(zhì)量缺陷。其中部分板塊較為完整，但是出現(xiàn)了崩角現(xiàn)象，同時(shí)縱坡段的鄰板高度差與縱橫縫間隙均≥5 mm，有的甚至>2 cm。此外，部分瀝青路面也形成了坑槽與裂縫問(wèn)題。為了能夠提高公路工程水泥混凝土路面的路用性能，就必須對(duì)水泥混凝土路面進(jìn)行大修處理，保證路面平整度間隙低于5 mm，縱縫高度差與相鄰面板高度差低于5 mm。

1.1 水泥混凝土路面病害形成原因

此公路工程項(xiàng)目中水泥混凝土路面病害表現(xiàn)基本是錯(cuò)臺(tái)、崩角以及連續(xù)斷板。結(jié)合路面病害類型與交通運(yùn)輸環(huán)境等，綜合分析路面病害形成的原因，具體如下：(1)排水設(shè)施不完善，造成部分水滲入路面，從而影響路面的承載性能。同時(shí)，基層頂面中的積水不能及時(shí)排出，當(dāng)受到車輛荷載的作用后就會(huì)產(chǎn)生高壓水流，反復(fù)地沖刷頂面，由此就引發(fā)了路面錯(cuò)臺(tái)與板塊斷裂等現(xiàn)象；(2)該路段貨車超載現(xiàn)象較為嚴(yán)重，結(jié)合相關(guān)統(tǒng)計(jì)可知超載車輛約為交通量的1/3，這也是造成水泥混凝土路面出現(xiàn)破碎與斷裂的重要原因；(3)養(yǎng)護(hù)工作不到位，例如灌縫處理不及時(shí)，造成縫隙形成了脹縫與縮縫等現(xiàn)象，甚至填縫料出現(xiàn)了脫落。若是不能及時(shí)地對(duì)填縫料進(jìn)行更換，就會(huì)使基層遭受到路面水的沖刷，從而軟化路基，嚴(yán)重時(shí)造成板低脫空以及混凝土板開裂等，從小病害慢慢地發(fā)展成為大病害，直接影響公路行車安全。

1.2 處治方法

針對(duì)混凝土面板出現(xiàn)的輕微裂縫問(wèn)題，采用補(bǔ)強(qiáng)與灌縫處治方式。

針對(duì)混凝土面板中的板角開裂與破損問(wèn)題，需要實(shí)施切割、破碎以及清除處理，然后按照原路面厚度等進(jìn)行重新澆注混凝土面板。

針對(duì)混凝土面板嚴(yán)重破碎與斷裂問(wèn)題，則應(yīng)采用碎石化技術(shù)進(jìn)行處治。

1.3 水泥混凝土路面碎石化施工技術(shù)

碎石設(shè)備選用。采用的碎石設(shè)備類型基本包含單頭共振式破碎機(jī)與多頭沖擊式破碎機(jī)。其中單頭共振式破碎機(jī)的核心原理是以控制錘頭頻率的方式保證其頻率和水泥頻率相接近，通過(guò)共振原理提升破碎效果；而多頭沖擊式破碎機(jī)的核心原理是以控制錘頭高度的方式實(shí)現(xiàn)沖擊破碎。因?yàn)楣ぷ髟淼牟煌淦扑樾Ч灿兴鶇^(qū)別，所以需要結(jié)合實(shí)際情況合理選用碎石設(shè)備，此項(xiàng)目選擇的是多頭沖擊式破碎機(jī)。

選取試驗(yàn)段。此公路工程項(xiàng)目中水泥混凝土路面出現(xiàn)的破碎與斷裂問(wèn)題，主要采用碎石化施工技術(shù)進(jìn)行處治。為了能夠提高施工技術(shù)的合理性、可行性，以及保證施工質(zhì)量滿足標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范要求，需要選取試驗(yàn)段確定各項(xiàng)最佳施工參數(shù)，然后對(duì)水泥混凝土路面進(jìn)行大修。此項(xiàng)目中選取的路段樁號(hào)是K19+300～K19+500，落錘高度范圍是1.1～1.2 m，并保證落錘間隔距離為10 cm左右。當(dāng)以上參數(shù)確定之后，需要逐步地對(duì)破碎參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，直到參數(shù)完全滿足工程實(shí)際要求。此外，參數(shù)調(diào)整階段必須密切關(guān)注碎石破碎效果，最為理想的狀態(tài)為鱗片狀，認(rèn)真、準(zhǔn)確記錄參數(shù)，無(wú)論是參數(shù)調(diào)整或碎石破碎，都需要通過(guò)機(jī)械設(shè)備完成，詳見表1。

表1 碎石化施工各項(xiàng)機(jī)械設(shè)備

碎石化工藝。首先是質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定，詳細(xì)見表2；其次是工藝分析。若是大修路面的面積比較大，且單幅的破碎長(zhǎng)度超過(guò)了1 000 m，其中粒徑突變位置應(yīng)選擇挖探形式進(jìn)行抽檢與驗(yàn)證，針對(duì)未能達(dá)標(biāo)的則需要實(shí)施調(diào)整。若是碎石化施工完成之后，路面表面凹處小于10 cm×10 cm，應(yīng)采用密級(jí)配碎石進(jìn)行回填，然后進(jìn)行壓實(shí)處理；若是路面表面凹處大于10 cm×10 cm，應(yīng)采用3%水泥+碎石進(jìn)行回填，然后實(shí)施壓實(shí)。針對(duì)施工前后形成的裂縫，應(yīng)采用石屑進(jìn)行回填處理，同時(shí)提高路面強(qiáng)度與密實(shí)度。

表2 碎石化施工檢查驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)

環(huán)境影響及保護(hù)。水泥混凝土路面碎石化施工技術(shù)會(huì)形成沖擊坡，從而對(duì)現(xiàn)場(chǎng)周邊環(huán)境造成或多或少的影響。由此必須提前進(jìn)行全面調(diào)查工作，詳細(xì)、準(zhǔn)確記錄施工走向與構(gòu)造物埋深等，詳見表3。

表3 不同埋深構(gòu)造物碎石化施工要求

路面壓實(shí)。在水泥混凝土路面碎石化施工后，針對(duì)路面中形成的微小凹處，需要選用密級(jí)配碎石進(jìn)行回填，并保證碎石的粒徑范圍處于13～27 mm之間。為了能夠提升下層塊料的穩(wěn)定性，應(yīng)對(duì)顆粒進(jìn)行破碎壓實(shí)，選擇Z型壓路機(jī)完成碾壓，行駛速度是5 km/h左右，碾壓遍數(shù)是2遍。

質(zhì)量控制。以水泥混凝土路面為例，在大修施工過(guò)程中必須對(duì)質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格控制。施工后需要及時(shí)把高性能聚酯布填充在非碎石化與碎石化混凝土路面的接縫位置，由此能夠有效預(yù)防和處理不利影響要素。同時(shí)，應(yīng)加大一線施工技術(shù)人員的管理力度，確保質(zhì)量、安全第一位。施工階段需要密切關(guān)注天氣變化，尤其是大雨天氣，會(huì)影響路面基層施工效果，弱化路面承載力，從而使得路基路面不能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定基本要求。若是無(wú)法規(guī)避惡劣天氣，就必須高度重視防護(hù)工作，降雨時(shí)立即對(duì)破碎層進(jìn)行遮蓋處理，同時(shí)保證路面排水通暢。

2 總 結(jié)

本文以公路工程水泥混凝土路面為例，首先闡述了水泥混凝土路面特點(diǎn)，然后分析了水泥混凝土路面病害的形成原因，同時(shí)綜合分析了水泥混凝土路面大修施工技術(shù)，即碎石化施工技術(shù)。采用此項(xiàng)技術(shù)不僅提高了水泥混凝土路面大修施工效果，而且此技術(shù)具有良好的經(jīng)濟(jì)性與實(shí)用性，值得推廣使用。