北和公路大修工程共振碎石化技術(shù)選擇與應(yīng)用

章 拔 江

(上海嘉定交通發(fā)展集團(tuán)有限公司，上海 201899)

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北和公路大修工程共振碎石化技術(shù)選擇與應(yīng)用

章 拔 江

(上海嘉定交通發(fā)展集團(tuán)有限公司，上海 201899)

根據(jù)北和公路的實(shí)際情況，確定了共振碎石化舊水泥路面大修方案，闡述了該方案的應(yīng)用技術(shù)，并提出了施工質(zhì)量控制措施，指出共振碎石化技術(shù)具有施工速度快、環(huán)境污染小、可防止反射裂縫發(fā)生等優(yōu)點(diǎn)，值得推廣應(yīng)用。

舊水泥路面，共振碎石化，質(zhì)量控制，碾壓

0 引言

隨著城市的發(fā)展，越來(lái)越多的舊水泥混凝土路面被改造或翻修成瀝青混凝土路面，在建設(shè)工作中，采用局部針對(duì)性修復(fù)還是全路段翻挖重建，或者是板塊碎石化加鋪瀝青混凝土技術(shù)，應(yīng)根據(jù)工程實(shí)際情況進(jìn)行比選后確定。近年來(lái)，共振碎石化技術(shù)因其在舊水泥路面改建工程中具有施工速度快、參數(shù)可控、環(huán)境污染小、噪聲污染小、破碎后的混凝土路面具有很高的強(qiáng)度及穩(wěn)定性，可有效防止反射裂縫的發(fā)生與發(fā)展等優(yōu)點(diǎn)[1]，該技術(shù)在山東、上海等地逐漸得到推廣應(yīng)用，并取得了良好的效果。

1 工程概況

北和公路位于嘉定區(qū)華亭鎮(zhèn)，西起嘉行公路，東至瀏翔公路，道路全長(zhǎng)約4 km，道路現(xiàn)狀路幅寬度為13 m，道路兩側(cè)有香樟樹(shù)及廣玉蘭，北側(cè)從嘉行大道至華高路有路燈，南北側(cè)有電桿，沿線多為企業(yè)、農(nóng)田、苗圃、魚(yú)塘等。由于該段道路交通流量的日益增大，整體路面損壞嚴(yán)重，出現(xiàn)大量的板塊接縫碎裂、角隅斷裂、錯(cuò)臺(tái)、翻漿等接縫缺陷以及板底脫空、整體碎裂等損壞，影響了周邊行人的出行。現(xiàn)根據(jù)現(xiàn)狀道路寬度13 m擬進(jìn)行翻修。

2 舊水泥路面大修方案比選

一般情況下，舊水泥路面翻修采用全路段翻挖重建及局部針對(duì)性修復(fù)等方法。雖然采用局部針對(duì)性修復(fù)方法，根據(jù)破損的不同表現(xiàn)區(qū)別對(duì)待，符合維修工程的針對(duì)性設(shè)計(jì)原則，經(jīng)濟(jì)性也較高，能一定程度延緩裂縫發(fā)展。但由于該路段現(xiàn)狀破損嚴(yán)重，局部針對(duì)性修復(fù)實(shí)際操作難度大，很難徹底修復(fù)缺陷。此外，修復(fù)路段與老路段基層不一致，可能造成不均勻沉降，加之該路段交通量日益增大，很難保證局部針對(duì)性修復(fù)后道路使用壽命，故該方案未予以采用。在此，只比較共振碎石化和全路段翻挖技術(shù)。

方案一：共振碎石化。對(duì)破損路段的水泥混凝土板塊及底基層進(jìn)行修復(fù)后，全路段范圍內(nèi)采用共振碎石化工藝，再加罩瀝青混凝土面層，如圖1所示。優(yōu)點(diǎn)：破碎后的舊水泥混凝土結(jié)構(gòu)層用來(lái)作為新路面結(jié)構(gòu)層的基層[2]，能夠有效解決反射裂縫問(wèn)題，同時(shí)，沒(méi)有棄方、節(jié)約資源，不會(huì)污染環(huán)境，施工時(shí)不必全部封閉交通，施工的速度快，周期短，有很好的社會(huì)效益，經(jīng)濟(jì)性也相對(duì)較好，經(jīng)投資估算，相對(duì)全路段翻挖重建約節(jié)省10%投資。缺點(diǎn)：需要相關(guān)的破損及強(qiáng)度檢測(cè)分析報(bào)告，路面共振碎石化工程中，可能會(huì)對(duì)現(xiàn)狀污水管道質(zhì)量產(chǎn)生影響。

方案二：全路段翻挖重建。為徹底消除剛性基層極易出現(xiàn)的反射裂縫現(xiàn)象，擬對(duì)全路段剛性基層全部鑿除，重新鋪筑水穩(wěn)定性能好的半剛性基層，如圖2所示。優(yōu)點(diǎn)：本方案能完全消除老板塊對(duì)路面的影響，結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的整體性好。 缺點(diǎn)：投資較大，對(duì)周邊影響較大。

經(jīng)綜合比較，該道路擬采用共振碎石化技術(shù)進(jìn)行翻修。

3 共振碎石化應(yīng)用

3.1 施工前準(zhǔn)備工作

進(jìn)行道路工程的破損指標(biāo)、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度指標(biāo)等檢測(cè)，主要有落錘式彎沉(FWD)試驗(yàn)和承載板實(shí)驗(yàn)，獲得現(xiàn)狀道路彎沉和回彈模量等力學(xué)特性，進(jìn)行基層及道路面層的鉆芯取樣等原路面現(xiàn)狀情況檢測(cè)。走訪施工工程范圍內(nèi)涉及的管線權(quán)屬單位，實(shí)施地下管線物探工作，例如，本工程道路施工可能影響現(xiàn)狀污水管的使用，需征得水務(wù)主管部門(mén)的同意。對(duì)現(xiàn)有的構(gòu)造物，要做好標(biāo)記，防止施工中造成破壞，通常構(gòu)造物埋深在1 m以下的不會(huì)由于破碎而帶來(lái)?yè)p壞。制定好交通導(dǎo)行方案，滿足車輛及施工作業(yè)面要求，碎石化施工過(guò)程中，不允許車輛碾壓。

3.2 實(shí)驗(yàn)路段破碎

在對(duì)水泥混凝土路面展開(kāi)施工之前，經(jīng)監(jiān)理人員認(rèn)可，首先進(jìn)行實(shí)驗(yàn)路段破碎。試驗(yàn)路段應(yīng)在工程范圍內(nèi)選取有代表性的路段，尺寸為車道全寬，長(zhǎng)度為200 m～300 m。并詳細(xì)記錄不同的破碎情況相對(duì)應(yīng)水泥路面破碎機(jī)械的數(shù)據(jù)調(diào)整，如錘頭高度、共振頻率和地面行駛速度等。實(shí)驗(yàn)路段完成后，開(kāi)挖取樣，檢查破碎后的水泥混凝土顆粒粒徑范圍，是否滿足規(guī)定要求。

3.3 工程破碎

施工前，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)道路情況，對(duì)道路邊緣，破碎機(jī)無(wú)法到達(dá)的地方(約1 m寬)，先采用輔助機(jī)械進(jìn)行破碎。施工中，根據(jù)實(shí)驗(yàn)路段確定的錘頭高度和速度等施工數(shù)據(jù)，進(jìn)行破碎作業(yè)，如圖3所示，并不斷觀察實(shí)際破碎情況，根據(jù)破碎路段不同情況，及時(shí)對(duì)設(shè)備進(jìn)行微調(diào)，以確保達(dá)到施工質(zhì)量要求。施工完成后，采用高頻、低幅振動(dòng)鋼輪壓路機(jī)(最小不小于10 t)碾壓，碾壓速度不得大于1.83 m/s，碾壓遍數(shù)初步按三個(gè)來(lái)回來(lái)控制，碾壓完畢后，應(yīng)用灑水車進(jìn)行噴霧灑水，以防揚(yáng)塵。

4 施工質(zhì)量控制

1)粒徑。碎石化層破碎粒徑大部分在15.2 cm以內(nèi)，破碎粒徑大于20.3 cm的含量不超過(guò)2%，粒徑集中在2.5 cm～7.6 cm；破碎層粉塵含量(小于0.075 mm)不大于7%。

2)級(jí)配。碎石化層0 cm～10 cm以內(nèi)，級(jí)配控制在級(jí)配碎(礫)石范圍以內(nèi)；0 cm～18 cm以內(nèi)，級(jí)配接近級(jí)配碎(礫)石[3]。

3)回彈模量。碎石化層模量(靜態(tài))應(yīng)大于500 MPa，但宜小于900 MPa。模量的檢測(cè)，可以采用承載板法，通過(guò)在破碎前對(duì)舊路基層頂面第一次測(cè)試，然后在破碎后相鄰位置(同一測(cè)點(diǎn)周圍1 m2的范圍)做第二次測(cè)試，兩次測(cè)算結(jié)果計(jì)算出碎石化層模量值

(靜態(tài))，為了減小因舊水泥混凝土板厚度所帶來(lái)的計(jì)算誤差，可同時(shí)進(jìn)行鉆芯取樣做厚度檢測(cè)；碎石板層模量，還可以通過(guò)FWD測(cè)試，反算出動(dòng)態(tài)模量，再根據(jù)比例關(guān)系計(jì)算靜態(tài)模量。

4)碾壓遍數(shù)。碎石化層碾壓不宜超過(guò)5遍，宜根據(jù)破碎程度控制在2遍～4遍內(nèi)。

5)碎石化層碾壓后，不允許有鋼筋外露，不允許有瀝青接縫料、補(bǔ)塊等存在；攤鋪前不允許碎石化表面出現(xiàn)凹陷深度超過(guò)2 cm。

5 結(jié)語(yǔ)

共振碎石化技術(shù)能消除舊水泥路面及路基結(jié)構(gòu)性病害，破碎并穩(wěn)固水泥混凝土板，使破碎層粒徑較小且級(jí)配良好，形成高強(qiáng)度的嵌鎖結(jié)構(gòu)，為瀝青加鋪層提供穩(wěn)固的施工平臺(tái)，有效減少或消除反射裂縫，同時(shí)不至于產(chǎn)生過(guò)量車轍，提高改建路面的使用壽命。

[1] 石振武，程有坤.碎石化技術(shù)在舊水泥混凝土路面改建工程中的應(yīng)用[J].養(yǎng)護(hù)機(jī)械與施工技術(shù)，2007(4)：74-76.

[2] 黃琴龍，陳達(dá)豪，凌建明，等.共振碎石化在上?；炷谅访娓慕ㄖ械某尚J].長(zhǎng)沙理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)，2008,5(2)：80-81.

[3] 徐柱杰，凌建明，黃琴龍.舊水泥混凝土路面共振碎石化效果研究[J].中國(guó)公路學(xué)報(bào)，2008,21(5)：38-40.

Resonant rubblizing technique selection and application in Beihe highway maintenance engineering

Zhang Bajiang

(ShanghaiJiadingTrafficDevelopmentGroupCo.,Ltd,Shanghai201899,China)

According to actual Beihe highway conditions, the paper determines the old cement pavement maintenance scheme with resonant rubblizing technique, describes its application technologies, and puts forward construction quality control measures, and finally points out resonant rubblizing technique advantages, such as fast construction speed, small environmental pollution and preventing reflection crack. Therefore, it is worth promoting.

old cement pavement, resonant rubblizing, quality control, rolling

1009-6825(2016)11-0156-02

2016-01-31

章拔江(1985- )，男，助理工程師

U416.2

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