農(nóng)村公路舊水泥混凝土路面碎石化改造加鋪層應(yīng)用技術(shù)討論

彭千美

(威寧彝族回族苗族自治縣農(nóng)村公路管理所)

在我國(guó)公路體系建設(shè)中，水泥混凝土路面因具有強(qiáng)度高力學(xué)性能好等一系列優(yōu)點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用在現(xiàn)代公路施工建設(shè)中，為促進(jìn)社會(huì)發(fā)展奠定基礎(chǔ)。但在水泥路面維修中，很多人發(fā)現(xiàn)，水泥路面大面積維修難度較大，在采用碎石化技術(shù)后的道路，都需要對(duì)舊水泥混凝土路面碎石進(jìn)行處理后，在上面加鋪一層瀝青瀝混凝土面，但由于瀝青造價(jià)過高，導(dǎo)致這種技術(shù)難以在農(nóng)村進(jìn)行大范圍推廣。將以此為背景，對(duì)舊水泥混凝土路面碎石化改造加鋪層技術(shù)進(jìn)行簡(jiǎn)單討論。

1 碎石化后加鋪層結(jié)構(gòu)組合設(shè)計(jì)

為保證相關(guān)技術(shù)應(yīng)用的科學(xué)性，要在傳統(tǒng)技術(shù)處理的基礎(chǔ)上引入計(jì)算機(jī)軟件，分析經(jīng)過加工后的路面結(jié)構(gòu)受力情況。

1.1 路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理論

根據(jù)我國(guó)《公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范》的相關(guān)內(nèi)容，在新建路面受力分析中，要對(duì)路面結(jié)構(gòu)的垂直負(fù)荷進(jìn)行計(jì)算。在標(biāo)準(zhǔn)情況下，路面荷載計(jì)算點(diǎn)分布情況如圖1所示。

圖1 標(biāo)準(zhǔn)情況下路面荷載計(jì)算點(diǎn)分布統(tǒng)計(jì)

在路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中，按照三級(jí)、四級(jí)公路路面設(shè)計(jì)的相關(guān)要求，不考慮瀝青混凝土層層底拉應(yīng)力。

1.2 加鋪層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案

在施工現(xiàn)場(chǎng)，確定不同路段的路段力學(xué)參數(shù)。在計(jì)算力學(xué)參數(shù)的過程中，采用雙圓均布荷載作用下的彈性層狀彈性理論為基礎(chǔ)，對(duì)目標(biāo)路面的結(jié)構(gòu)厚度進(jìn)行計(jì)算。

依靠ANSYS軟件，建立加鋪層二位平面應(yīng)變模型;結(jié)合國(guó)家三級(jí)、四級(jí)公路表面設(shè)計(jì)的指標(biāo)，分析路面結(jié)構(gòu)。在此基礎(chǔ)上，本文建立有限元模型，統(tǒng)計(jì)模型計(jì)算材料相關(guān)數(shù)據(jù)，具體資料見表1。

表1 有限元計(jì)算材料參數(shù)統(tǒng)計(jì)表

2 農(nóng)村公路舊水泥混凝土路面碎石化改造加鋪層技術(shù)實(shí)例分析

本文結(jié)合實(shí)際工程案例，對(duì)農(nóng)村公路舊水泥混凝土路面碎石化改造加鋪層技術(shù)的應(yīng)用方法進(jìn)行簡(jiǎn)單分析。

2.1 A工程簡(jiǎn)介

A工程位于我國(guó)東部某地區(qū)(K0+000-K6+100段)，共有6.28 km的舊水泥混凝土路面需要改造。該公路的技術(shù)等級(jí)為三級(jí)公路，主要存在的水泥路面病害為別為:路基沉降、混凝土大面積斷裂等，情況復(fù)雜;同時(shí)，部分路段出現(xiàn)密集坑洞、大面積不均勻開裂等，路面破損率較大，再加之農(nóng)村公路缺乏必要的保養(yǎng)，導(dǎo)致公路損傷進(jìn)一步加快。自施工之前，部分路段破損嚴(yán)重，已經(jīng)無法通車。

2.2 碎石化前處理程序

本文統(tǒng)計(jì)A工程施工過程中的碎石化處理流程，其具體施工流程為:

(1)先移除現(xiàn)有瀝青罩面(封面)。由于頂面罩面層清除效果影響破碎效果，因此必須要清除瀝青罩面，避免影響破碎效果。

(2)進(jìn)行有效的排水處理。為保證施工能順利進(jìn)行，就需要建立公路邊溝，及時(shí)排空路面積水。在碎石化處理過程中，路面表面直接承受外力，導(dǎo)致路面表層抽選碎屑，且表面松散，積水更容易深入到公路表面，降低路基質(zhì)量，增加公路安全風(fēng)險(xiǎn)。通常情況下，施工單位會(huì)在建立排水設(shè)置之后，才會(huì)進(jìn)行施工。

(3)病害嚴(yán)重路段處理。對(duì)于A工程中出現(xiàn)嚴(yán)重?fù)p壞的路段，首先要挖出混凝土舊路面，直到無損傷現(xiàn)象為止;添換二灰碎石，添換高度與路面持平即可。

2.3 具體施工工藝分析

(1)在實(shí)驗(yàn)階段，要及時(shí)調(diào)整設(shè)備參數(shù)，保證設(shè)備的原材料處理標(biāo)準(zhǔn)與粒徑相一致。A工程在施工過程中，引進(jìn)了的供PSJ400多錘頭破碎機(jī)。本文統(tǒng)計(jì)了該設(shè)備在A工程施工中的部分參數(shù)，具體資料見表2。

表2 PSJ400多錘頭破碎機(jī)部分參數(shù)統(tǒng)計(jì)

(2)開挖試坑

為保證路面破損的粒徑與擬定尺寸相一致，選取2個(gè)獨(dú)立部分，開挖1.3 m2試坑，切忌將試坑選擇在縱縫與橫向接縫位置。試坑由頂部開挖至底部，在整個(gè)試坑內(nèi)部檢測(cè)顆粒與擬定尺寸一致;若發(fā)現(xiàn)兩者不一致，要繼續(xù)調(diào)整設(shè)備參數(shù)，直到顆粒尺寸達(dá)到既定標(biāo)準(zhǔn)。

(3)破碎順序控制

在破碎前，要檢查破碎層頂面排水情況，以進(jìn)一步提高M(jìn)H8的破碎效果。A工程在施工過程中，根據(jù)本地區(qū)的相關(guān)要求，在缺乏側(cè)向支撐的前提下，避免板塊因受到?jīng)_擊力而凸起，再對(duì)里側(cè)板進(jìn)行破碎處理;破損寬度大于等于5 m(道路寬度)，方便破損地區(qū)與相鄰排水設(shè)施進(jìn)行搭接，搭接長(zhǎng)度要保持為(13±4)cm。

(4)Z型壓路機(jī)壓實(shí)

每破碎50 m后，使用Z性壓路機(jī)進(jìn)行壓實(shí)。A工程在施工過程中，主要使用單鋼論Z性振動(dòng)壓路機(jī)，設(shè)備最小質(zhì)量為9.68 t。該壓路機(jī)與常規(guī)壓路機(jī)的區(qū)別是能對(duì)碎石化的路面頂層進(jìn)行破碎補(bǔ)充并壓實(shí)，且不會(huì)產(chǎn)生大量粉狀顆粒。壓實(shí)結(jié)束后，為獲得更好的振動(dòng)壓實(shí)效果，也可采用小噸位光輪振動(dòng)壓路機(jī)進(jìn)行二次壓實(shí)。

(5)碎石化頂部布灑透層瀝青

碎石化后表層的實(shí)質(zhì)是一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的松散層，在碎石化后，在碎石化表面均勻布灑適量的石屑。A工程在施工中，所使用的石屑數(shù)量為0.78 m3/km2;透層油乳化瀝青的使用量為1 kg/m2;最后用光輪壓實(shí)。

總體而言，在碎石化施工中，施工單位要注意以下幾方面問題:①應(yīng)該按照由外向里的施工順序，先從道路的兩旁施工，再向道路內(nèi)部進(jìn)行施工;②要由高向低的原則進(jìn)行施工，避免施工過程中因?yàn)椴糠值貐^(qū)的地勢(shì)較高導(dǎo)致排水困難;③破損寬度應(yīng)大于車道寬度，方便道路向相鄰目標(biāo)進(jìn)行搭接;④由于路肩強(qiáng)度較低，在破碎過程中可適當(dāng)降錘頭高度;⑤及時(shí)調(diào)整混凝土路面拱坡，降低路面形態(tài)對(duì)混凝土碎石化效果的影響，對(duì)于部位不平整部位，要采用二灰碎石料進(jìn)行找平。

3 結(jié)束語

農(nóng)村公路建設(shè)一直是農(nóng)村管理中的重點(diǎn)，其管理效果影響農(nóng)村未來經(jīng)濟(jì)建設(shè)。同時(shí)，受公路管理能力、維修頻次等因素的影響，農(nóng)村公路質(zhì)量較差，且存在較為嚴(yán)重的損傷現(xiàn)象，不利于開展施工改造。本文簡(jiǎn)單分析了農(nóng)村公路舊水泥混凝土路面碎石化改造加鋪層技術(shù)的相關(guān)問題，并根據(jù)實(shí)際案例，對(duì)如何正確的開展農(nóng)村道路碎石化改造處理進(jìn)行簡(jiǎn)單分析。從A工程施工建設(shè)的效果來看，上訴措施具有一定的可行性。對(duì)相關(guān)施工單位而言在，唉未來施工建設(shè)中，要根據(jù)本次工程的相關(guān)技術(shù)要求，不斷優(yōu)化施工方法，以進(jìn)一步提高工程施工效果。

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