旧水泥混凝土路面打裂压稳技术应用研究

来源：职称驿站所属分类：交通运输论文
发布时间：2013-01-26浏览：61次

　　摘要：打裂压稳技术是改造严重破损水泥砼路面的有效方法，本文综述了旧水泥混凝土路面打裂压稳技术的适用范围、打裂压稳设备、作用机理，并对比分析该处治技术的优缺点和施工工艺要求。

　　关键词：公路工程,水泥路面,打裂压稳技术,反射裂缝

　　0 引言

　　我国公路修建水泥混凝土路面已有几十年的历史。截止到2006年底已有水泥混凝土路面64.64万千米，其中早期修建的水泥混凝土路面已接近使用年限。水泥混凝土路面到达其使用年限，或者其他原因破坏(如路面结构设计不合理、施工措施不当、超载使用、或者养护不及时等等)，需要重建时，现在的一般做法是挖除并废弃旧的水泥混凝土面层，修补基层后，重新进行铺筑。破除的旧混凝土往往作为建筑垃圾被丢弃，这样就引发了许多问题：

　　①废料丢弃带来的环境问题：旧混凝土作为废料丢弃，产生大量的建筑垃圾，由于混凝土材料属于无机材料、耐久性较好，这种垃圾不会像有机物一样自然分解，因此这种污染将是永久性的。

　　②新建道路所需材料的开采带来的环境问题：新建道路所需的材料开采，一般是挖除山体表层风化的岩石，通过爆破和机械作用把原状岩石破碎而作为粗集料。由于道路铺筑时所需的粗集料很多，这样将导致大面积的山体被开挖，大面积的植被被破坏，造成环境上不可预料的损失[1~3]。

　　③其他问题：粗集料的开采和运输带来巨大的人力和物力浪费，导致总体经济效益下降。

　　如果把挖除的旧水泥混凝土在施工现场破碎，作为粗集料再次利用将产生明显的社会和经济效益，既避免了社会资源的浪费又具有投资少、能耗低的优越性。旧水泥混凝土路面的破碎处治技术，主要包括打裂压稳(Crack and Seat)、打碎压稳(Break and Seat)和碎石化(Rubblization)，其中“打裂压稳”是指在旧水泥混凝土路面上施加高能量低频冲击外力，使旧水泥混凝土路面板开裂而丧失板体性，随后，用压实机械进行碾压，从而形成稳定均匀的结构层[4-~6]。该技术可延缓沥青砼路面反射裂缝的出现，并充分利用原有路面的强度和材料，降低板块处理的成本，应用效果较好[7~8]。

　　1 打裂压稳技术适用范围及所需设备

　　1.1 适用范围

　　打裂压稳技术适用于以下4种情况：

　　1、水泥路面接缝缺陷:错台、翻浆和角隅破坏率等达到总接缝长度的10%;

　　2、板块出现开裂或下沉，需要修补的面积小于路面总面积的15%;

　　3、每公里平整度随机检测双向各100 m，平均值大于1. 2 mm的;

　　4、水泥混凝土路面基层与面层总厚度超过35 cm的。

　　1.2 主要机具设备

　　打裂压稳技术所需的设备包括：

　　1、打裂设备: 8600门板式破碎设备。

　　打裂设备配有宽度为2. 5 m的门板式冲击锤，锤头重5 t，具有足够的能量使混凝土路面产生深度的开裂。

　　2、压稳设备：压稳设备为25 t重的胶轮压路机，低于25 t时应增加压实遍数，以达到规定要求。

　　3、附属设备：撒水车、充气设备、清扫设备、各种手动工具。

　　2 打裂压稳技术作用机理

　　打裂压稳是利用美国的门板式破碎机将旧水泥混凝土路面每隔40-60cm沿横向打裂出细微裂缝，从而减小旧面板的有效尺寸，减缓加铺面层后反射裂缝的产生。破裂效果是使75%以上的路面不规则开裂，相邻裂缝围成的面积为0.4-0.6m2，静压后确保打裂后的水泥混凝土板的稳定，延迟反射裂缝的出现时间并减少反射裂缝出现的数量。

　　3 打裂压稳技术施工技术

　　3.1 打裂压稳前的准备工作

　　打裂压稳前，应清除原路面上加铺或局部修补的热拌沥青混合料;标记结构物的具体位置，如路标、桩号、暗涵、通道、水渠、桥梁等，作出禁止破碎的标记(结构物埋深≤50 cm)，严格按标记施工;做好路面排水系统的修缮工作;编制施工组织计划;配合交通管理部门做好交通管制，确保交通安全;做好设备的保养和调试，保证施工所需设备的完好性。

　　3.2 打裂压稳施工流程

　　打裂压稳施工工艺流程：

　　试验破碎→试验压稳→确定打裂压稳工艺→打裂→压路机压稳→打裂压稳后路基强度检测→撒布透层油→加铺沥青面层。

　　3.3 打裂压稳施工工艺

　　1、选择试验路面破碎：在正式开始施工前，应通过100米单车道的试验段以确定适合本次施工的打裂程序。落锤式破碎机的冲击强度取决于锤头高度和锤击间距。锤头间距控制在50~60 cm，锤头高度由低到高不断调整直至达到破碎要求，一般控制在1.4-1.6 m。打裂机的实际行走速度控制在500 m/h左右。

　　2、打裂尺寸的检查：需要在打裂路面一定范围内均匀洒水后，然后施工，可以看到有气泡产生，水消失后应可看见清晰的裂缝痕迹，并由此鉴定开裂的程序是否满足要求。

　　3、打裂和压稳施工：在打裂施工后，应确定压稳程序，一般压稳3-5遍。控制标准为：在按确定打裂程序的试验路段，每25 m取一点(不少于5个点)。打裂完成后对这些点进行水准测量，并在每压稳1遍时测量每个点的沉降量变化，如果这些点的每次压稳后最大沉降变化量小于5 mm，则认为压稳施工达到要求。任何情况下压稳次数不得少于2遍，压实速度不应超过4.8 km/h。

　　4、洒布乳化沥青透层油：由沥青洒布车喷洒，用量为1-1.8 kg/m2。

　　5、沥青路面的施工：8-12小时后摊铺沥青混凝土面层。

　　4 打裂压稳技术特点分析

　　通过对水泥混凝土路面改造中所采用的局部修补、挖除旧混凝土路面等施工方法的对比，可以发现打裂压稳相对局部修补和挖除旧水泥混凝土路面具有工期较短，能解决反射裂缝问题并可以节约材料。以下为局部修补、挖除旧水泥混凝土路面与碎石化及打裂压稳施工方法的对比表1：

　　通过上述对比，可以看到打裂压稳施工方法具有以下优点：

　　1、通过破碎使旧水泥混凝土板形成紧密结合、内部嵌挤、高密度的材料层，不仅施工速度快，对周围环境影响小，充分利用原有水泥混凝土板，既节约材料，又不会产生固体垃圾;

　　2、增强了路基的稳定性，通过打裂，提前释放了混凝土板的应力，有效预防了路面使用后沿旧混凝土板的规则裂缝;

　　3、对路面标高影响小，对当地群众不会带来不便。

　　5 打裂压稳施工中应注意的问题

　　5.1 冲击力的调节

　　经监理工程师许可，可减少打裂设备的冲击力和压路机的配重，以避免对覆盖或相邻结构物造成破坏。

　　5.2　局部破损严重部位的处理

　　对于路面裂缝、板块下沉和板块破碎严重的部位，应对基层进行碎石化处理，填充级配碎石和砂砾等进行夯实，然后加铺沥青砼面层。

　　5.3　清缝和封缝

　　在洒布透层油前，应采用加压空气或其他方法清除接缝中的松散料。如果接缝宽度较大，应采用适当的封缝料进行封缝。

　　5.4　沥青加铺层摊铺时间的要求

　　水泥砼路面打裂压稳和摊铺热拌沥青混合料层之间的间隔时间不宜过长，但打裂压稳施工完成后，可临时开放交通。

　　5.5　设置排水边沟

　　在竖曲线底部、原路面翻浆处、平曲线超高低侧和所有存在排水问题的地段，必须设置排水边沟。

　　6 结语

　　当路基较差，基层强度不足，板底脱空严重，且沿线桥涵及紧靠道路房屋较少的场合，宜采用“打裂压稳”。采用打裂压稳技术，可以充分利用原有板块的强度，但如果直接加铺沥青面层，即使铺设土工格栅，也不能阻止反射裂缝的出现(除非加铺较厚的沥青面层)。在混凝土板块打裂压稳后，根据交通量需要进行必要的补强，则既可以提高路面强度，又能有效地防止反射裂缝，从而达到延长路面使用寿命的目的。

　　参考文献：

　　[1] 卢拥军.沥青砼加铺层改造旧水泥砼路面若干问题的探讨[J].公路,2002(2).

　　[2] 张登良.沥青路面工程手册[M].北京:人民交通出版社,2004.

　　[3] 唐慧敏. 打裂压稳技术在旧水泥砼路面改造中的应用.[J].公路与汽运,2007(5).

　　[4] 最新公路工程技术指南实施手册[M].银川:宁夏大地音像出版社,2006.

　　[5] 付佳丽.废旧水泥混凝土路面再生利用技术的试验研究[D].合肥工业大学,2007.

　　[6] 周德斌,朱国富.旧水泥混凝土路面打裂压稳技术应用[J].黑龙江交通科技,2008(6).

　　[7] 交通部公路司.公路工程质量通病防治指南[M].北京:人民交通出版社,2003.

　　[8] JTJ059-95,公路路基路面现场测试规程[S].

《旧水泥混凝土路面打裂压稳技术应用研究》

本文由职称驿站首发，您身边的高端学术顾问

文章名称：旧水泥混凝土路面打裂压稳技术应用研究