碎石化技术论文范文

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碎石化技术论文

篇1

随着公路交通量的不断提升,公路路面也出现了很大程度的损坏,这使得其承载能力被很大程度的降低了。为了能够有效地解决这个问题,公路管理部门需要利用合理、科学的修复方法对其进行处理,以便对公路路面的承载力进行提高。过去公路管理部门所采用的修复方法有两种,一种是对局部破损的路面进行挖出,另一种则是压浆。然而,这两种修复方法都存在相同的缺点,即无法保证公路路面能够被完全修复,以及经过修复的公路路面的强度没有完全恢复,这就使得经过修复的路面很容易出现缝隙。碎石化技术的应用则可以很好地解决这个问题,碎石化技术的原理是通过使用相应的施工设备打碎破损处的公路路面,这一过程可以有效的解决破损路面存在的所有问题,且可以将路面下出现的问题进行很好地展现,在进行修复的时候,再以打碎的路面为修复基层,并在其上面加上新的路面。在对破损路面进行修复的时候,利用碎石化技术对混凝土进行处理,可以使其变得更加平整,容易铺设,同时也可以是路面结构的内部变得更加结实、紧密,这不仅能够提高公路的承载能力,也可以预防公路路面再次出现缝隙,对延长公路使用寿命也有很大的帮助。

1.2特点分析

(1)一般情况下,公路施工人员在修复破损的公路路面时,会嵌挤破损处的混凝土块内部,并将其进行结合,使其能够成为具有较高密度的混凝土路面,而这种路面的使用能够很好地提高公路的承载能力。

(2)碎石化技术的工作原理比较简单,容易操作,而且修复公路所需的时间比较短,这也代表修复所需的成本不是很高。

(3)碎石化技术所具备的优点有很多,但其的最大优点是不需要将已经损坏的混凝土路面打碎、移走,这不仅能够很好的节省施工材料,也能够在很大程度上对施工成本进行降低,同时还能够提高公路工程的施工速度。而且,利用碎石化技术对破损公路路面进行修复,还可以有效的避免公路路面出现缝隙。

(4)利用碎石化技术对公路进行修复,一般都是就地取材,不会对四周的环境造成破坏。而且,破损处的路面也可以被用作修复时的基础材料层,这样既能够达到对旧的路面进行使用的目的,也可以降低公路修复时造成的不利影响。

2路面碎石化技术的实施要求

2.1对碎石化技术的实施流程进行确认

现如今,随着碎石化技术的广泛应用,碎石化技术在这一过程中得到了很好地发展,使得其逐渐产生了一套比较完善的施工流程。这一施工流程是:第一步,先使用破碎机对破损的混凝土路面进行破碎(1次);第二步,利用Z型压路机对公路路面进行振动压实(2次);第三步,利用级配碎石对公路路面的破损处进行填充;第四步,利用光轮压路机对填充好的路面进行振动压实(5-6次);第五步,对公路路面的回弹弯沉值进行测量,并替换掉旧的弹簧板;第六步,在修复好的公路路面上铺设沥青透层油,并撒上石屑;第七步,在经过10-12小时后,在公路路面铺设沥青混合材料。

2.2做好碎石化技术实施前的准备工作

在实施碎石化技术之前,施工人员需要做好以下几项准备工作。一是要对出现破损的混凝土路面进行一定程度的清除,并移除路面上的杂物,否则这些杂物很容易对碎石化技术的实施造成不利影响,从而导致公路施工质量出现问题。二是全面标记公路内部的结构,并依据施工图纸和施工资料对公路内的管线分布状况进行调查,以免碎石化过程会对这些公路内部结构造成影响。三是对公路和桥梁之间的连接点进行标记,尤其是出现破损的地方,必须要标记具置,以便施工人员对其进行修复。四是在施工过程中,需要对破损处的公路进行交通管制。在实施碎石化技术的时候,没有铺设水泥的公路一般是不可以被使用的,所以施工单位需要对施工处的公路进行交通管制,如果条件允许,最好是在全封闭式环境下进行路面修复,假如无法对公路进行全面封闭,则需要对公路进行半封闭,否则公路施工质量就无法得到保证。

2.3重视碎石化技术的实施要求

在实施碎石化技术前,施工人员需要清理破损处公路上的杂物,并将公路的凹陷处填充平整,否则公路的碎石效果就无法得到保证。在对破损处的路面进行振动压实前,施工人员也需要将凹凸不平的路面进行处理,以使其能够变得平整,从而确保公路路面的振动压实质量,并使其能够达到碎石化技术的实施标准。在实施碎石化技术时,施工人员需要从高到低沿着公路路面进行实施,否则公路路面的排水能力就会受到影响。

3公路工程中路面碎石化技术的应用分析

3.1对旧混凝土路面进行修复的要求

一般情况下,利用正常养护方法对公路进行养护是无法满足碎石化技术的实施要求,而且也无法有效解决公路路面出现的问题。比如,公路路面较常出现的错台、翻浆等问题。在公路路面出现这些问题也代表公路有超过20%的接缝需要处理;有超过30%的工作长度出现了宽度大于10cm的缝隙;有超过20%的路面结构没达到标准。当公路路面出现了以上问题后,就需要利用碎石化技术对其进行修复。

3.2碎石化路面的再次使用

碎石化技术的实施所需要使用到的设备有破碎机及Z型压路机。这些设备在使用过程中能够在一台班内破碎路面1-1.3km。在对路面进行破碎后,施工人员需要利用Z型压路机对其进行振动压实,以使其能够变得更加平整。此外,将破碎后的混凝土路面作为基础材料层进行再次使用的优点有很多,比如碎石化过程可以使混凝土路面的强度分布的更加合理;碎石化过程也能够有效解决旧混凝土路面存在的问题;经过碎石化处理的混凝土颗粒,不会再次出现应力集中问题。以上这些优点能够有效地保证公路路面的修复质量。

3.3对经过碎石化处理的公路路面进行强度检测

一般在设计公路路面结构的时候,设计人员往往是将碎石化层的强度作为整个公路路面的代表强度,也就是顶面回弹模量。假如经过碎石化处理后的强性模量能够达到一定的水准,那么在设计公路路面结构的时候,就可以使用这种措施,以便更好地降低公路路面的厚度;相反,假如碎石化处理后的强性模量无法达到最低标准,则需要采取一定方法增加公路路面的厚度。

篇2

中图分类号:U416.216 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)21-0163-02

1、概述

1.1 碎石化的概念

水泥混凝土路面碎石化(Rubblization)是一种旧水泥混凝土路面破碎处治技术,是对旧水泥混凝土路面大修或改造的重要手段。实施碎石化的主要设备有MHB(Multiple-Head Breaker)类设备和共振式设备两种类型。这两种设备相比,共振式碎石化设备破碎程度较高,破碎后颗粒粒径更小,因而板块强度损失程度也较大,需要加铺的路面结构要求更高,不够经济,因此,MHB逐步发展成为碎石化的主要设备。

本册是主要针对MHB碎石化再生技术编制,主要内容是MHB类设备碎石化再生技术的研究和应用。

1.2 碎石化技术的主要特点

MHB碎石化再生技术的主要优势是:通过破碎将旧水泥混凝土路面结构强度降低到一定程度,防止反射裂缝的发生,同时能够实现两者较好的平衡,旧路面进行MHB碎石化后应具有以下特点:碎石化能使原水泥混凝土板块在平面上强度分布均匀、仍能保留原水泥混凝土路面的一定强度、消除原水泥混凝土路面病害、碎石化后的粒径合理,不会产生应力集中现象。

1.3 碎石化技术专用设备及特点

实施MHB类碎石化技术,主要设备是MHB(Multiple-Head Breaker)多锤头破碎机和Z型压路机;设备特点:MHB的破碎机理是通过重锤的下落对水泥混凝土板块产生瞬时、点状的冲击作用。这种破碎机械具有以下特点:整幅车道宽度单次多点破碎、锤击功可以方便调节、破碎效率很高、破碎后颗粒组成特性较好、破碎后的表面平整度较高、方便调节,作业灵活。

2、路面碎石化的施工工艺和质量控制办法

2.1 MHB设备的一般施工工艺

使用MHB设备进行路面碎石化处理并加铺沥青路面结构的一般过程如下:

2.1.1 路面碎石化前的处理

2.1.2 移除现存的沥青罩面和沥青修补

2.1.3 排水系统设置或修复

2.1.4 特殊路段的处理

在路面破碎之前应对出现严重病害的软弱路段进行一下修复处理:

2.1.5 构造物的标记和保护

施工前,针对调查的结构物资料在现场做出明确标记,以确保这些构造物不会因施工造成损坏。

2.1.6 设置高程控制点

在有代表性路程设置高程控制点,以便在施工中监测高程的变化,指导罩面施工。

2.1.7 交通管制及分流

在碎石化施工之前制订交通管制及分流方案,满足通车及施工要求。

3、路面碎石化施工

3.1 试验段与试抗

试验区主要用于设备参数调整,以达到规定的粒径和强度要求。

(1)试验区。在路面碎石化施工正式开始之前,应根据路况调查资料,在有代表性的路段选择至少50m、宽4m(或一个车道)的路面作为试验段。根据经验一般取落锤高度为1.1~1.2m,落锤间距为10cm,逐级调整破碎参数对路面进行破碎,目测破碎效果,当碎石化后的路表呈鳞片状时,表明碎石化的效果能满足规定要求,记录此时采用的破碎参数。

(2)试抗。为了确保路面被破碎成规定的尺寸,在试验区内随机选取2个独立的位置开挖1的试坑,试坑的选择应避开有横向接缝或工作缝的位置。试坑应开挖至基层,以在全深度范围内检查碎石化后的颗粒是否在规定的粒径范围内。如果破碎的混凝土路面粒径没有达到要求,那么设备控制参数必须进行相应调整,并相应增加试验区,循环上一过程,直至要求得到满足,并记录符合要求的MHB碎石化参数备查。在正常碎石化施工过程中,应根据路面实际状况对破碎参数不断作出微小的调整。当需要对参数作出较大的调整时,则应通知监理工程师。

3.2 MHB破碎

一般情况下,MHB应先破碎路面两侧的车道,然后破碎中部的行车道。

在破碎路肩时应适当降低外侧锤头高度,减小落锤间距,既保证破碎效果,又不至于破碎功过大而造成碎石化过度。

两幅破碎一般要保证10cm左右的搭接破碎宽度。

机械施工过程中要灵活调整行进速度、落锤高度、频率等,尽量达到破碎均匀。

3.3 预裂要求

在一些少见的路段(如岩石基层或混凝土基层路段),应采用打裂等其他手段进行混凝土路面的预裂,确保碎石化后达到预期效果。预裂后,根据情况进行试验段施工,重新确定碎石化破碎的施工参数。

3.4 软弱基层或路基修复

对于在碎石化施工过程中发现的部分软弱基层或路基进行处理。

3.5 凹处回填

路面碎石化后表面凹处在10cm×10cm以上的应利用沥青混合料找平,以保证加铺沥青面层的平整度。

3.6 原有填缝料及外露钢筋清除

在铺筑HMA以前所有松散的填缝料、胀缝材料、切割移除暴露的加强钢筋或其他类似物应进行清除,如需要,应填充以级配碎石粒料。

3.7 破碎后的压实要求

压实的主要作用是将破碎的路面表面的扁平颗粒进一步破碎,同时稳固下层块料,为新铺沥青面层提供一个平整的表面。

破碎后的路面采用Z型压路机和单钢轮压路机振动压实,压实遍数1~2遍,压实速度不允许超过5km/h。

在路面综合强度过高或过低的路段应避免过度压实,以防造成表面粒径过小或将碎石化层压入基层。

3.8 乳化沥青透层

为使表面较松散的粒料有一定的结合力,建议使用慢裂乳化沥青做透层,用量控制在2.5~3kg/。乳化沥青透层表面再散布适量石屑后进行光轮静压,石屑用量以不粘轮为标准。

3.9 破碎路段边缘处理

碎石化和非碎石化混凝土路面接缝应考虑相应的过渡措施,如在接缝上设置格栅等。

4、路面碎石化的施工质量控制方法

MHB作为一种施工机械,主要控制的指标是落锤高度和锤迹间距。这两项指标决定了冲击能量大小和分布密度,从而最终决定了破碎后结构层在整个厚度范围内的粒径分布特性以及其力学性质。

水泥混凝土板块下的基层、土基强度较高时可能造成碎石化困难,所以要对其强度作出定性评估。土质较好情况下的挖方,应属于下卧层强度较高类,土质一般的挖方和填方属于一般强度类,而路基填料土质较差或含水量可能相对较高的情况属于下卧层强度较低类。

5、MHB碎石化施工质量标准

5.1 路面碎石化后的粒径范围

水泥混凝土板块的厚度一般在20~26cm之间,破碎后顶面粒径较小

5.2 路面碎石化后顶面的当量回弹模量

水泥混凝土路面碎石化后顶面的当量会谈模量是根据前述新加铺结构设计方法进行设计的基本参数之一。对于直接加铺沥青混凝土的路面结构,回弹模量平均值宜控制在150~500Mpa之间。

5.3 MHB碎石化施工质量标准及检测频率

为满足直接加铺面层的技术要求,保障加铺层施工质量,碎石化层作为基层直接加铺沥青路面,目前我国技术规范中没有相应规定,本方案技术指标要求,参考我国现行技术标准〈〈公路路面基层施工技术规范〉〉(TJT034――2000)和原技术标准TJT034――93的基础上,结合试验路的实际情况提出的,具体实施中可以灵活掌握。但是,必须提出:如果碎石化层的表面平整度与上述要求差异较大,在铺筑沥青路面前,必须进行处理。处理措施主要有:

(1)可根据平整度情况合理选择沥青混合料的型号;

(2)填充级配碎石找平、碾压后洒布热沥青或乳化沥青,再进行压实;

(3)采用其他合适的技术措施进行找平。如果不经进行找平,可能会影响沥青路面的平整度,影响路面使用效果。

参考文献

[1] 山东省交通厅公路局,东南大学,山东省公路工程总公司.水泥混凝土路面碎石化综合技术研究,2005.

[2] 张玉宏.水泥混凝土路面碎石化综合技术研究.东南大学博士论文,2006.

[3] 王松根等.水泥混凝土路面碎石化改造技术应用与探讨.北京:公路,2004.5.

[4] 张玉宏等.国外水泥混凝土路面碎石化技术简介.北京:公路,2003.9.

[5] 李昶等.冲击压实与MHB类设备对水泥混凝土路面破碎效果的对比研究.北京:公路交通科技,2004.11.

[6] 张玉宏等.水泥混凝土路面碎石化中MHB设备应用.北京:公路交通科技,2005.3.

[7] 张玉宏等.旧水泥混凝土路面碎石化后的沥青加铺层设计。北京:公路交通科技,2005.4.

[8] 黄晓明等.水泥混凝土路面碎石化层应力强度因子有限元分析。北京:公路交通科技,2006.2.

篇3

 

一、工程概况

大连石化新厂新建项目,场地位于大连石化分公司院内,拟建餐厅长36.0m,宽20.7m,二层框架结构。

二、基础以下工程地质条件及地下水

(一)基础以下工程地质条件

①素填土,黑褐色,松散,由灰岩碎石及少量粘性土等组成,层厚2.5~4.6m,属软弱土,不稳定。

②中风化石灰岩,岩体具中厚层结构,岩芯呈碎块状、短柱状,岩体较破碎,属较软岩,岩体基本质量等级为Ⅳ级。

(二)地下水

地下水稳定水位埋深2.0~3.0m,为海水和第四系潜水混合的地下水,水位受潮汐影响。

三、设计参数

由于拟建餐厅周边分布石油管线及建筑物,处理范围小,不适宜采用桩基及强夯,综合考虑,采用注浆处理后的素填土为复合地基,处理后复合地基承载力特征值fak不小于200Kpa,压缩模量Es不小于20Mpa,即可满足设计要求。

处理基础范围为36.0*20.7m,根据理正软件计算,按1.4m的等边三角形布点,共布置17排注浆孔,总孔数为434个,注浆孔径为110mm,注浆孔钻至中风化石灰岩,注浆套管管径为108mm。①注浆压力: 注浆过程中,由于填土位于上层,层顶位于地表,浆液沿水平剪切方向流动会在地表出现冒浆现象,因此注浆的极限压力值Pu须满足下式:

Pu=γhtan2(45°+φ/2)+2ctan(45°+φ/2)

式中h为注浆孔的深度。在实际注浆过程中,应考虑注浆管道的压力损耗、注浆端头浆体堵塞等影响。经调整后采用注浆压力为0.5~2.0MPa。

②注浆浆液配比为1:1(体积比),此次注浆加固法选用水泥作固相材料。免费论文。免费论文。水泥可采用425普通硅酸盐水泥,液相用一般饮用淡水。③注浆量

注浆量按单孔注浆量控制,单孔注浆量按下式计算:

Q=πLR2nη

式中:Q——单孔注浆量(m3);

L——注浆段长度(m),取全孔长减去孔口段;

R——浆液扩散半径(m),0.85;

n——注浆段土层孔隙率,取54.3%;

η——浆液损失率1.2。

单孔注浆量根据深度不同经计算在3.5~5.8 m3之间。

四、现场试验和施工要点

由于该场地地下水为海水,且受潮汐影响,为保证地基处理后,复合地基承载力满足设计要求,特选取了一块4.8*5.6m的场地进行试验,检测合格后再进行整个场地的钻孔注浆施工。①平整场地,使XY-100型钻机能够进场施工

②施放钻孔,依据设计图现场放孔,水平偏差不大于25mm,垂直偏差小于1%。

③花管制作,在无缝钢管管壁按0.5m左右切割3个孔径10mm的注浆孔,地面以下一米不用切割

④钻孔施工,钻至中风化石灰岩,钻孔应按基岩面由浅至深的地方施工,成孔后,将108mm花管下入孔中距基岩面0.5m处,孔口预留长度0.2m以上。

⑤注浆:先用水泥砂浆将花管四周密封,待封孔水泥凝固24小时后,对该孔进行高压注浆,浆体经搅拌机充分搅拌均匀后,将注浆管与花管连接上,开始加压注浆,若漏浆严重,可采取分段分次注浆。

⑥注浆压力超过设计压力,地面冒浆或注浆量小于1L/min,即注浆结束,挪至下一孔,重复上述钻孔注浆工作,注浆顺序应按跳孔间隔注浆方式进行,宜采用先外围后内部的施工方法。

⑦检验合格后进行全场施工

五、质量检验

注浆检验时间在注浆结束28d后进行,抽2~5%个孔进行重型动力触探检测,取样10组和不少于3个静力载荷试验。六、注浆加固的范围内钻孔取芯观察,浆脉呈纵向和水平分布,局部岩芯呈短柱状,与理论设计相符;动力触探检测结果:连续动探击数均大于5击,承载力特征值为200KPa;载荷试验3点结果承载力特征值为200KPa,相应沉降量为2.5~4.2mm。注浆加固地基效果满足设计要求。

六、结语

本本工程施工及检验情况均良好,证明在填土地基中进行注浆地基加固是可行的。免费论文。注浆效果的成败还在于施工管理和质量控制,须建立详细、可操作的管理程序和丰富的经验及可靠的检测手段。

参考文献

1、中华人民共和国建设部.建筑地基基础设计规范(GB50007-2002)

2、刘景政,等.地基处理与实例分析 北京:中国建筑工业出版社,1998.

3、中华人民共和国建设部.建筑地基处理技术规范(JGJ79-2002)

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中图分类号:TU73 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)09-0194-02

水泥混凝土路面具有成本低,结构刚度大,耐久性及抗灾能力强等优点。八、九十年代,国内在各种等级公路上大量修建水泥混凝土路面。本文着重介绍了平百二级公路改造工程技术路线,可供其它水泥混凝土路面改建工程参考,并结合国内外路面修复技术进行了分析,提出改进意见。

1 平百公路改造工程技术路线

1.1 工程简介

平果至百色二级公路起点位于平果县铝业路口(国道324线K1807+750),接扶照至平果公路,经过田东县、田阳县,终点为百色市右江区(国道323线K1532+500),接百色市市政路道,路线全长115.003公里。该公路于1990年至2002年先后分段建成通车,为二级公路标准。调查统计显示,本路严重沉陷(含拱起)6930平方米、板底严重脱空(唧泥板)217800平方米、严重破损板124600平方米、板角断裂严重破损8708平方米、错台1444米,图1为破损严重的路面。

1.2 水泥混凝土路维修技术路线

根据平果至百色二级公路路况调查,广西壮族自治区交通科学研究所设计了改造技术方案。先对旧混凝土路面进行处理,然后进行沥青混凝土加铺,以提高混凝土路面的使用性能。本工程水泥混凝土路面维修技术路线见图2:

根据《公路水泥混凝土路面养护技术规范》(JTJ073.1-2001)和国内外的研究成果,针对旧水泥混凝土路面的实际情况和病害,提出水泥混凝土路面的处治和修理方法如下:

(1)裂缝的修理:对于裂缝宽度小于3mm的非扩展性的表面裂缝采用扩展灌浆法;对于裂缝宽度大于3mm,且无碎裂的表面裂缝采用直接灌浆法;对于裂缝宽度在大于3mm,小于15mm的中等裂缝采用带罩面补缝。

(2)更换破碎混凝土板:挖除破碎混凝土板及松动基层,铺筑15cm?厚C15混凝土基层+24cm?厚C35混凝土面层。

(3)脱空板下灌浆:采用灌浆稳板,然后进行加铺层施工。

(4)旧沥青面病害处理:测定出现坑槽、龟裂、拥包等破坏部分的范围和深度,按“圆洞方补”的原则,划出大致与路中心线平行或垂直的修补轮廓线,挖除病害或规则的方块,若基层强度不足,则应先处理基层,处理出现病害的基层后,再采用沥青碎石罩面、调平等方法重做面层。

(5)用多锤头破碎机进行旧水泥混凝土路面碎石化处理:碎石化技术,就是将水泥混凝土路面破碎成一般小于38cm的混凝土块,用以限制新铺的热拌沥青(HMA)罩面上出现反射裂缝,并经压实产生一个用于施工热拌沥青(HMA)罩面的均匀基层。

本工程选用MHB-16型多锤头自动力破碎机,见图3,该设备后部平均配备两排成对锤头,利于设备全宽范围内可以连续破碎,锤头提升高度可独立调节;多锤头自动力破碎机具备一次破碎13英尺(396cm)的能力,且破碎机翼锤装备帷幕防止破碎飞屑,机械破碎效果较好。压路机Z型震动压路机和震动钢轮压路机,用于破碎混凝土后的补充破碎并压实其表面,同时为HMA罩面提供平坦破碎后混凝土路面表面,图4为碎石化后的水泥混凝土路面。

2 水泥混凝土路面改造技g综述

2.1 旧水泥混凝土路面的处理

传统的旧水泥混凝土路面处理方式有更换断板、修补裂缝、磨平错台、灌浆填封板底脱空等。处理方法的选择应根据旧水泥混凝土路面的损坏程度来确定。当旧水泥混凝土路面结构损坏严重时,传统的处理方式费用高,效果差。宜采用碎石化技术以消除旧水泥混凝土路面的板体性,以及由旧路面结构破损所带来的路面结构整体刚度的不均匀性,以保证新罩面结构有一均匀稳定的承重层[1]。与其它处理方法相比,碎石化技术具有可以彻底解决板块的反射裂缝、施工速度快、不显著提高路面标高、施工时扰民少等优点[2]。

(1)打裂压稳: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。高能量低频冲击外力的作用使旧水泥混凝土路面板裂缝不规则且较细微。因此,开裂的旧水泥混凝土路面层仍有较高的整体刚性,但均匀性稍差,如直接加铺薄层沥青混凝土,仍有出现反射裂缝的可能。打裂压稳技术的代表性机械有冲击式压路机、铡刀式冲击破损机2种。

(2)打碎压稳:打碎压稳是指采用落锤而低频振动等方式使旧水泥混凝土路面碎裂,再用专用压实机械碾压形成下粗上细的碎石结构层。打碎压稳技术形成的结构层均匀性优于打裂压稳技术形成的结构层的均匀性,但整体刚度明显低于后者。打碎压稳技术的代表机械有多锤头冲击破碎机、共振式破碎机等。

(3)集料化:集料化是一种最彻底的重建手段,是将旧水泥混凝土路面再生为集料;然后,再用于修筑基层、底层或垫层。集料化处理技术成本较高,适用于路面标高受到严格限制的场合。

2.2 旧水泥混凝土路面的修复

旧水泥混凝土路面的修复主要有加铺分离式水泥混凝土路面(俗称白+白)[3]和加铺沥青混凝土路面(俗称白改黑)[4]2种方式。

2.2.1 加铺分离式混凝土路面[3]

在旧水泥混凝土路面加铺水泥混凝土板可以明显提高路面的整体强度。新铺板上作用荷载后,对应于旧板的接缝处的弯沉明显降低,并且错缝铺设新板可以明显消散传递至旧板接缝处的荷载,减小旧板接缝处的变形[5]。

2.2.2 加铺沥青混凝土路面

内外研究表明,对于重交通水泥混凝土路面,最可行的改造措施是加铺沥青混凝土面层。由于旧水泥混凝土路面上沥青加铺层的主要破坏形式是反射裂缝,因此反射裂缝的防治是加铺沥青混凝土面层的关键。目前采用的主要方法有以下几种:

(1)碎石化技术预处理旧水泥混凝土路面。

(2)在沥青加铺层中采用应力吸收夹层,如加铺土工布、玻璃纤维网等作为应力吸收层和防水层[6]。

(3)沥青混合料掺加纤维稳定剂。近年来,深圳多条主干道在旧水泥混凝土路面上加铺沥青混凝土路面时采用这种措施,加铺通车后使用至今,路面性能良好,尚未发现反射裂缝病害[4]。

合安高速公路小西冲试验段(14K+410~17K+257.8)双向四车道旧水泥混凝土路采用冲压技术断裂、稳固旧水泥混凝土路面,然后加铺沥青混凝土路面。加铺层结构为:4cmAC-16Ⅰ+6cmAC-20Ⅰ+封层+6cmAC-25Ⅰ+找平层。通车至今,只在上面层出现一些小坑槽,路面总体状况良好,未发现裂缝等其它损坏情况[7]。

4 平百公路改造工程技术路线分析与建议

(1)综合国内外路面改造工程技术来看,平百公路改造工程技术路线合理,在广西境内首次采用打碎压稳的碎石化技术,施工设备先进。

(2)对于混凝土路面应加强早期裂缝控制,尤其是高强混凝土路面。早期混凝土路面板的上部相对于其下部有较高的开裂风险,而且,40小时后,该开裂风险急剧上升。因此,对修建于混凝土基层上的高强混凝土路面板,其切缝时间最迟不得晚于40小时。高强混凝土路面的实际工程试验结果也表明,如果高强混凝土路面板在48小时还没有切缝,就会观察到明显的早期断板现象,而在高强混凝土路面板浇注后的15个小时进行切缝,则根本不会出现由于收缩应力所导致的早期断板现象。由于高强混凝土在早期(48小时以前)会产生较大的自收缩,并在受限的情况下导致较大的收缩应力。为降低高强混凝土路面板的早期开裂风险,可以采用添加减缩剂等方法[8]。

(3)抗渗性和强度是评价混凝土路面的两个重要性能指标。美国联邦公路局对15块使用时间在11年~51年的完好路面进行了研究,检测了混凝土的抗渗性和强度。结果表明,对于水泥混凝土路,抗压强度高则抗渗性能好。一般抗压强度控制在40~50MPa可以保证足够的抗渗性。抗压强度超过65MPa以后,抗渗性不会有明显的增加[9]。对于严寒或多雨地区,需要重视混凝土的抗渗性,可以通过适当提高混凝土抗压强度或掺加矿物掺和料(粉煤灰等)等方式来提高混凝土的抗渗性。

(4)沥青混凝土路面可以考虑回收再利用。对于旧沥青混凝土路面的改造,通常是挖除破损部位,重新填补沥青混凝土。随着沥青混凝土路面的增加,大量废弃的旧沥青混凝土必然会严重污染环境。循环利用废弃的沥青混凝土是实施“绿色施工”保护环境的必然选择。试验研究表明,用破碎后的废弃沥青混凝土作为骨料来配制水泥混凝土由于铺设路面,虽然与普通骨料水泥混凝土相比抗压强度与抗拉强度降低,但是可以显著提高路面韧性。只用废弃沥青混凝土最为粗骨料可以尽可能保证强度而得到较大的韧性[10]。从试验结果来看,这种技术值得进一步通过实际工程来检验。

5 结论

平果二级公路改造工程技术路线设计合理,设备先进。在广西自治区首次采用打碎压稳技术,可供其它水泥混凝土路面改造工程参考。加铺混凝土路面应当加强对混凝土早期裂缝的控制并提高混凝土的抗渗性。沥青混凝土路面的维修是即将面临的重要问题,如何回收利用破损的旧沥青混凝土值得进一步研究。

参考文献

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[2] 李发玉.水泥混凝土路面碎石化技术.养护机械与施工技术.2005年第8期:29-32.

[3] 周书林,林有贵,李春雷,蒋曙萍.广西旧水泥混凝土路面加铺层结构选型研究.交通科技.2005年第5期:17-20.

[4] 黄始南.沥青混凝土加铺层反射裂缝的防治实践.城市道桥于防洪.2006年1月第1期:136-137.

[5] 李静,杨传永,陈修林.旧水泥混凝土路面“白+白”改建设计方案.交通标准化.2006年第2/3期:68-71.

[6] 项新里.旧水泥混凝土路面改建技术与方法的探讨.公路交通技术.2003年10月,第5期:47-48.

[7] 李静,王吉双.旧水泥混凝土路面改建技术.交通标准化.2006年第1期:112-114.

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