水泥混凝土路面破碎穩(wěn)固施工工藝與質(zhì)量控制（完整版）

1、水泥混凝土路面破碎穩(wěn)固施工工藝與質(zhì)量控制范小響甄京山趙靜（1.石家莊市公路橋梁投資開發(fā)管理中心有限公司 石家莊（ 050011）石家莊050011；2石家莊宏業(yè)交通建設(shè)管理摘要本文結(jié)合 307國道施工情況，詳細(xì)介紹了破碎穩(wěn)固技術(shù)在舊水泥混凝土路面改造中的施工工藝，對容易出現(xiàn)問題的環(huán)節(jié)和原因進(jìn)行了分析，措施。并提出可行的質(zhì)量控制關(guān)鍵詞道路工程水泥混凝土路面破碎穩(wěn)固1前言破碎穩(wěn)固技術(shù)是對舊水泥混凝土路面進(jìn)行改造的一項(xiàng)重要技術(shù)。該技術(shù)通過對水泥混凝土路面板的破碎和對路基的二次壓實(shí)，消除了老路基的脫空、松散等一系列病害，并最大程度地防止加鋪路面反射裂縫的發(fā)生與發(fā)展。目前，該技術(shù)在美國和南非應(yīng)用較為廣泛

2、，而在國內(nèi)應(yīng)用較少。此次在國道 307縣石家莊市東出市口路段水泥混凝土路面改造過程中采用了這項(xiàng)技術(shù)。該段水泥混凝土路面是交通流量比較大的一條國道主干線，路面等級為一級，路面為水泥混凝土路面，厚24。該路是 1985年修建的，經(jīng)過了近 20年的運(yùn)營，已接近了設(shè)計(jì)使用年限，近幾年路面出現(xiàn)明顯的疲勞破壞特征。藝的基礎(chǔ)上，結(jié)合 307國道石家莊市東出口路段實(shí)際情況，工程在吸收國外先進(jìn)技術(shù)和施工工對破壞穩(wěn)固技術(shù)的施工工藝和質(zhì)量控制方法進(jìn)行了一些改進(jìn)，實(shí)踐表明，效果非常理想。特做一總結(jié)，以供參考。施工工藝2.1前期準(zhǔn)備根據(jù)該路段的基本情況，如工程概況、交通線路、原路面結(jié)構(gòu)、路面現(xiàn)狀和性能等，確定需要進(jìn)行沖

3、壓的路段；對設(shè)計(jì)采用破碎穩(wěn)固技術(shù)的路段進(jìn)行現(xiàn)場查驗(yàn)，積，對不符合實(shí)際的設(shè)計(jì)根據(jù)工程管理程序向有關(guān)部門提出修改意見；確認(rèn)沖擊路段和沖壓面對破碎穩(wěn)固的路段進(jìn)行封閉，禁止車輛及行人滯留在施工路段，涵進(jìn)行調(diào)查統(tǒng)計(jì)，在現(xiàn)場用明顯的標(biāo)明地下管線和構(gòu)造物的位置，對填土高度小于5M，對重力式擋墻，從墻背起預(yù)留 2M。確保施工安全；對采用破碎穩(wěn)固技術(shù)施工段的橋2.5M的橋梁、涵管及通道兩側(cè)預(yù)留2.2沖壓順序與沖壓遍數(shù)沖壓順序應(yīng)遵循的原則是先板中縱向施工縫后板邊縱向施工縫，為：即先中間后兩邊。具體遍數(shù)（1）先沖擊縱向施工縫 6遍，一直到縱縫兩側(cè) 45處由明顯的連續(xù)縱向裂縫為止。序應(yīng)完成后方可進(jìn)行其他部位的沖擊。在

4、沖壓的過程中，目測發(fā)現(xiàn)由明顯連續(xù)斷裂的縱縫后，該縱向施工縫可停止沖壓。對未沖壓開的縱向施工縫繼續(xù)進(jìn)行沖壓。待所有的縱縫沖壓合格后，檢測沉降量和彎沉。該工（2 ）再次沖壓時(shí)調(diào)整沖壓位置，將兩個(gè)沖壓輪調(diào)整至縱向施工縫兩邊相同距離后在沖壓4遍。（3） S形整路段沖擊， 45角對角線沖壓 20遍。（4）沖壓邊板 6至 8遍。 22010的個(gè)別路段，有針對性的沖壓。（5 ）檢測個(gè)別地段彎沉小于在沖壓過程中及時(shí)檢測面板的發(fā)裂情況，發(fā)現(xiàn)下述情況之一應(yīng)停止沖壓。（1 ）發(fā)現(xiàn)由規(guī)則的沖擊破碎帶后，應(yīng)及時(shí)停止沖壓，分析原因，必要時(shí)對破碎帶進(jìn)行挖 驗(yàn)，以確定產(chǎn)生破碎帶的原因，調(diào)整沖擊順序和位置及遍數(shù)。破碎帶如出現(xiàn)在

5、有拉桿的縱向施工縫位置，初步分析原因有兩個(gè)：一是拉桿鋼筋的影響。沖擊式壓路機(jī)產(chǎn)生的沖擊能量，集中在縱縫的拉桿上，反復(fù)高能量的沖擊振動(dòng)，使拉桿周圍（錨固區(qū)）的混凝土產(chǎn)生初始裂紋，沖擊壓路機(jī)再直接沖擊該部位時(shí)，使拉桿周圍的混凝土產(chǎn)生粉碎性破壞，進(jìn)而松散成一個(gè)破碎帶。二是沖擊順序的影響。先沖擊邊板易造成破碎帶。這是因?yàn)檫叞逵扇缦绿攸c(diǎn)：為半無限大板，邊界少一半約束。綠化帶長年需要澆水護(hù)養(yǎng)，水分浸入邊板下的基層和路基，降低了地基的承載力和基層強(qiáng)度。邊板位于橫坡的最低處，雨水積聚下滲，進(jìn)一步降低了地基的承載力。綠化隔離帶直接影響了雨水的橫向流動(dòng)，加上綠化帶內(nèi)橫向排水措施不利，實(shí)際上邊板就是一個(gè)蓄水帶。邊板

6、為重車車道，渠化交通造成了邊板承受了大量的行車荷載，標(biāo)準(zhǔn)軸載累計(jì)作用次數(shù)，明顯大于超車道，混凝土面板的疲勞強(qiáng)度降低。由于邊板具有以上特點(diǎn)，所以如果先沖擊邊板，邊板的外緣很容易斷裂并嵌固入基層，而使縱向施工縫拱起（板下松散的石灰土向未受沖擊的另一側(cè)板邊積），實(shí)測數(shù)據(jù)高達(dá) 23CM，所以再沖擊縱向施工縫時(shí)，整個(gè)路面板無法向兩側(cè)位移（邊板的邊部已經(jīng)嵌固入基層）。再加上拱起和混凝土的初始裂紋，就出現(xiàn)了。因此，對沖擊順序要特別慎重考慮。有時(shí)一遍過去，破碎帶立刻（2 ）縱向裂紋間距較大，個(gè)別車道的裂紋寬度明顯大于相鄰車道或裂紋間距明顯小于相鄰車道時(shí)，要暫停沖壓。分析原因，重點(diǎn)分析是否局部車道或條帶沖壓遍數(shù)

7、過多或沖壓不均勻造成的。根據(jù)裂紋間距或裂紋寬度調(diào)查沖擊次序和位置，力求縱向裂紋間距和寬度均勻一致，必要時(shí)檢測每個(gè)車道的彎沉。根據(jù)彎沉數(shù)據(jù)值情況決定沖擊位置，力求所有車道彎沉值均勻一致。2.3沖壓速度沖壓速度應(yīng)先慢后快，前五遍的沖壓速度控制在6KM/h左右（牽引車一檔行駛）；后 5遍的912KM/h（牽引車二檔行駛）；十遍以后的沖壓速度根據(jù)板塊破碎尺寸來,要盡量減少沖壓輪的水平分力，以免影響板塊沖擊速度控制在確定，原則是宜快不宜慢。因?yàn)槊姘迤扑楹蟮姆€(wěn)固。如果公路兩側(cè)民房較多而且距離較近，沖擊初期，沖壓速度越快，面板剛度越大，噪聲傳播越遠(yuǎn)，影響較大，因此為了減少擾民和引起不必要的麻煩，要通過減小速

8、度，增加破碎的效果。前五遍主要對混凝土板塊沖擊破碎，因此低速可以達(dá)到最佳效果，后五遍考慮沉降和破碎雙重效果，沖擊速度選擇 912KM/h速度為宜，盡可能地減小沖擊論的水平分力。2.4特殊路段處理如果沖壓過程中發(fā)現(xiàn)局部或板塊出現(xiàn)“彈簧”現(xiàn)象，應(yīng)停機(jī)檢查，必要時(shí)可以用彎沉來控制，2凡彎沉值大于 250 10 MM的板塊應(yīng)確定為“彈簧”，應(yīng)把彈簧層挖除，然后回填碎石、石渣。找平后，用傳統(tǒng)壓實(shí)機(jī)具分層壓實(shí)，再用沖擊壓路機(jī)補(bǔ)壓同樣遍數(shù)，以避免與非挖填段之間產(chǎn)生沉降差。有錯(cuò)臺的板塊，是沖擊前做出明顯標(biāo)記，使整個(gè)沖擊輪作用在一塊板塊上沖擊，以減少破碎帶的出現(xiàn)。3破碎穩(wěn)固質(zhì)量控制在破碎穩(wěn)固過程中，根據(jù)需要，可

9、隨時(shí)檢測破碎穩(wěn)固的穩(wěn)固的質(zhì)量，便于在后續(xù)施工過程中進(jìn)行改進(jìn)和控制。在 307國道施工過程中，每沖壓五遍檢測一次，檢測內(nèi)容包括沉降量、破碎尺寸和彎沉。根據(jù)檢測結(jié)果繪出沉降量與沖壓遍數(shù)的關(guān)系曲線，系曲線，破碎尺寸與沖壓遍數(shù)的關(guān)系曲線。3.1破碎程度檢測與控制彎沉值與沖壓遍數(shù)的關(guān)該破碎塊并非一般意義的明顯碎塊，而是裂紋貫穿塊與塊之間，并形成集料嵌鎖的結(jié)構(gòu)，由于巨大的沖擊能量，消除了原混凝土板下存間從而保全原路面所具有的大部分結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。隙，為加鋪層提供均勻、穩(wěn)固支撐。裂紋出現(xiàn)的次序是先縱向裂縫，后斜向裂紋而且橫向裂 紋不明顯，分析原因由如下幾個(gè)方面：該沖擊設(shè)備是雙輪連續(xù)沖擊式壓路機(jī)；面板處于受彎狀態(tài)。

10、當(dāng)沖擊荷載超過水泥混凝土的彎拉強(qiáng)度時(shí)，頂面縱向裂紋擴(kuò)展，而使面板瓣裂。沖擊順序是先縱向施工縫后板中；每次沖壓時(shí)兩輪間的板并未同輪下板板及其基礎(chǔ)均勻下沉，縱向施工縫唧泥較嚴(yán)重，即縱向施工縫兩側(cè)脫空較橫向縮縫較嚴(yán)重；底面受壓，上面受拉形成的折斷，所以表面沒有開口位移量大，容易觀測；縱向裂紋是由面板橫向裂紋是由面板底部受拉，上面受壓形成的，所以表面沒有開口位移量，因此不容易觀測；路面為條帶結(jié)構(gòu)，縱向?yàn)闊o限大板，板與板之間相互約束，縱向位移較小，這也是橫紋不易觀察的主要原因。路面的橫向?yàn)榘霟o限大板，路的兩側(cè)花壇對面板約束較小，所以， 面板向兩側(cè)擠壓而形成位移，這是縱向裂紋容易觀察的主要原因。關(guān)于混凝土

11、板的破碎程度，在水泥混凝土路面修補(bǔ)技術(shù)一書中指出，水泥混凝土路面的破碎結(jié)果應(yīng)為邊長4660CM大小的塊，偶爾有一些 75CM左右的塊也可以，同時(shí)大于60CM的塊不超過 70%。同時(shí)參照國內(nèi)多家刊物的文獻(xiàn)資料，差距不大，從既能控制反射裂紋又有較好的地基承載力考慮，雖然具體尺寸說法不一，但數(shù)值破碎尺寸又不宜過小，因此將板塊尺寸確定為 3075CM之間，在破碎尺寸控制方面，以控制縱向裂縫間距為主，只要縱向裂紋間距不大于控制高限。75CM，可視為破碎狀況檢測合格。施工過程中嚴(yán)格嚴(yán)格控制低限，適當(dāng)3.2沉降量檢測與控制沖壓五遍后，停機(jī)檢測沉降量，如果第十遍的沉降量不大于5MM，可停止沖壓，既以兩次檢測沉

12、降量差小于 5MM為收斂指標(biāo)，在沉降達(dá)到要求后對板的破碎狀況進(jìn)行檢查。若破碎狀況不到要求可以繼續(xù)沖壓，每兩周檢查一次，而且沖壓要有針對性，僅對個(gè)別條帶進(jìn)行沖壓，直到滿足要求為止。3.3彎沉檢測與控制由于沖壓遍數(shù)與彎沉值成反比關(guān)系，值穩(wěn)定（每五遍的沉降量不大于沖壓遍數(shù)與沉降量和破碎尺寸成正比，因此，只要沉降5MM視為沉降穩(wěn)定），板塊嵌鎖緊密并處于穩(wěn)定牢固狀態(tài)，就說明達(dá)到了消除板底脫空并對原不密實(shí)基層和土路基進(jìn)行擠密加固、母的。在沉降量和破碎尺寸兩項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到要求后進(jìn)行彎沉檢測，提高路基的承載力的對彎沉值大于 100的板塊要挖除舊板，檢查基層和路基，根據(jù)基層和路基的檢查情況再制定處理方案。3.4沖壓

13、過程中出現(xiàn)局部破碎的原因與修復(fù)在嚴(yán)格按上述措施進(jìn)行沖壓后，個(gè)別板塊的邊角位置仍然會有一些破碎現(xiàn)象發(fā)生。分析原因有如下幾個(gè)方面：（1）從理論上分析，混凝土面板的沖壓應(yīng)當(dāng)在面板沒有溫度應(yīng)力的時(shí)間段進(jìn)行，以免使局部混凝土受到?jīng)_擊荷載應(yīng)力和溫度應(yīng)力的雙重作用，沖擊應(yīng)力大大超過混凝而這個(gè)時(shí)間段恰好在午土所能承受的拉應(yīng)力或壓應(yīng)力，從而使局部混凝土產(chǎn)生粉碎性破壞。夜 12點(diǎn)左右，如果在這個(gè)時(shí)間施工，噪聲和振動(dòng)將嚴(yán)重影響道路兩側(cè)居民的休息。而白天施工，上午有板角翹起，下午板中拱起，都有較大的溫度應(yīng)力，所以，局部破損難以避免。（2）板角和板邊跨中為水泥混凝土板的受力最不利位置，沖擊輪正好作用在該處時(shí)，引起的應(yīng)力集中也會造成局部破損。（3）板角和板邊跨中位置由于唧泥和基層的塑性變形，最嚴(yán)重，該部位存在附加應(yīng)力。（4）混凝土面板的局部存在嚴(yán)重的質(zhì)量缺陷，如蜂窩麻面和脫空混凝土離析，這些都會使面板的局部強(qiáng)度不足，即使