水泥路面改造(重慶養(yǎng)護會議)-趙可

1、水泥混凝土路面大修改造技術(shù)重慶交通大學趙可2008年11月電話告內(nèi)容 1、常見病害及其成因分析2、路面狀況評價和相關(guān)資料收集3、檢測方法、判據(jù)、標準值4、水泥路面改造設(shè)計與施工5、水泥混凝土路面結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換常見病害斷板(施工期、運營期）角隅斷裂與逢有關(guān)的病害斷板角隅斷裂斷板原因荷載應(yīng)力+溫度應(yīng)力板的幾何尺寸？基層類型？鋸縫時機？超載？工程質(zhì)量?年久失修“啃邊兒”碎裂輕度破碎輕度破碎嚴重破碎錯臺傳力桿？封縫材料？傳荷能力差板底脫空 滲水 唧漿 基層類型？年久失修的錯臺病害唧漿結(jié)構(gòu)組合？基層材料？施工質(zhì)量？荷載作用縫滲水板下脫空磨光/麻面磨光/麻面板塊修補路面狀況評價和相關(guān)資

2、料收集 路面破損狀況斷板率平均錯臺量接縫傳荷能力和板底脫空狀況交通狀況路基路面結(jié)構(gòu)和構(gòu)造排水系統(tǒng)路面修建養(yǎng)護歷史等級優(yōu)良中次差接縫傳荷系數(shù)（%）kj8060，80(5680)40，60(3155)40(31)等級優(yōu)良中次差斷板率（）55,10(610)10,20(1120)20平均錯臺量（mm）3(5)3,7(610)7,12(1115)12(15)路面損壞狀況分級標準接縫傳荷能力分級標準破損狀況 路面狀況指數(shù)PCI作用？ 斷板率檢測方法、判據(jù)、標準值承載力如承載力不足（與行車荷載有關(guān)），表現(xiàn)為大量斷板，主要原因：設(shè)計問題（厚度、結(jié)構(gòu)組合）；施工質(zhì)量問題（厚度、砼強度、基層質(zhì)量） 強度：取芯，

3、強度試驗（試件，回彈），Rc與Rw的關(guān)系？回彈法為非標準方法。結(jié)構(gòu)承載力 路段代表彎沉？ 接縫傳荷能力？ 鉆芯劈裂強度？其它檢測和調(diào)查 基層承載能力？ 回彈模量承載板法 排水系統(tǒng)的狀況 水對基層的影響彎沉與彎沉差？ 能評價水泥路面的承載力嗎？水泥路面的彎沉盆是這樣的嗎？接縫處測試與縫相關(guān)的病害脫空、錯臺、唧泥、斷板、碎裂、沉陷脫空目測判別；儀器判別認識：力學計算條件，不允許脫空一旦脫空，必惡性循環(huán)因此，對于檢測方法及目的需正確認識。目的是判定豎向位移及其數(shù)值（統(tǒng)計方法）。原則上講，存在脫空，就需處理，灌漿方法：貝克曼梁最直觀有效，用于無明顯病害處及輕微錯臺、唧泥處，嚴重病害處已無需檢測。關(guān)于縫

4、兩側(cè)豎向位移差如果作為是否處理的判據(jù)，需做以下工作：脫空狀態(tài)下，板受力分析。目的：知道發(fā)生斷板的臨介狀態(tài)。有此必要嗎？瀝青層（厚度、材料）受力分析。目的：對厚度，材料性能提出要求，不出現(xiàn)因豎向位移導致的剪切破壞裂縫。經(jīng)濟上可行嗎？實體工程試驗驗證，實測數(shù)據(jù)，修正模型工程應(yīng)用效果驗證水泥路面改造設(shè)計與施工 針對具體病害，選用經(jīng)濟實用的技術(shù)對策。首先考慮結(jié)構(gòu)方案，再考慮構(gòu)造、局部病害處理方案。 大方案：薄層罩面、結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換型改造（白改黑） 局部維修方案水泥路面局部修補換板 注意：構(gòu)造處理-拉桿、傳力桿、灌縫材料和工藝。碾壓式混凝土的合理應(yīng)用。水泥路面板底脫空處理注漿 交通世界(2007 年7月)上的

5、文章板下注漿斷板、碎裂 日常養(yǎng)護中，剛出現(xiàn)斷板時，及時做灌縫處理。最為經(jīng)濟有效。 表面無變形、唧漿的縫無需處理。 對較寬的縫做灌縫處理。 對于碎裂、沉陷部位，進行補強處理，所用材料、工藝需要專門設(shè)計。傳荷能力差的接縫：設(shè)置傳力桿設(shè)置傳力桿設(shè)置傳力桿設(shè)置傳力桿錯臺 錯臺處必然存在脫空 注漿、銑刨、灌縫清縫灌縫材料高粘結(jié)力、高溫不軟化、低溫下有良好的延展性薄層罩面方案 路面表面處理 目的保證層間連續(xù) 技術(shù)手段機械清掃、必要時銑刨或噴砂鑿毛 粘層油乳化瀝青類、熱瀝青類名稱、型號、技術(shù)指標、用量、工藝等應(yīng)力吸收夾層 條鋪粘層油+土工布、抗裂貼（自粘型） 滿鋪粘層油+土工布、熱噴改性瀝青+碎石貼縫玻纖格

6、柵施工水泥混凝土路面結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換 條石化門板式破碎 碎石化多錘頭破碎、表面共振破碎、沖擊式壓路機破碎 1、條石化板式打裂壓穩(wěn)技術(shù)（CS） 、碎石化多錘頭碎石化技術(shù)（MHB）板式打裂壓穩(wěn)技術(shù)采用門板式重錘將水泥面板打裂成條石狀，經(jīng)重型膠輪壓路機壓穩(wěn)后，達到穩(wěn)定狀態(tài)，成為承重結(jié)構(gòu)層。條石化打裂壓穩(wěn)技術(shù)條石化的適用條件板底脫空、錯臺病害為主的路段；斷板率大于等于的路段；原基層不是水泥穩(wěn)定粒料類基層，并出現(xiàn)斷板、唧漿、碎裂、錯臺等病害的路段；其它被認為適用于打裂壓穩(wěn)的情況。打裂壓穩(wěn)破碎設(shè)備打裂設(shè)備：裝配有寬度為2.5米（？）的板式?jīng)_擊錘，錘頭重5噸，具備足夠的能量使混凝土路面產(chǎn)生全深度的開裂壓穩(wěn)設(shè)備：25

7、噸的膠輪壓路機。低于25噸時，應(yīng)增加壓實遍數(shù)，以達到規(guī)定要求。或超載汽車。門板式破碎機打裂的效果強度形成機理 水泥混凝土板經(jīng)重錘砸后形成一條不規(guī)則的裂縫，且裂縫不是沿著垂直于水泥混凝土板厚的方向，而是帶有一定的傾斜角度，這樣，“條石”間具有較大的嵌鎖能力。使用重型壓路機對路面進行碾壓之后，可以消除脫空，使其成為具有高承載力且穩(wěn)定的“條石”基層。碾壓打裂壓穩(wěn)施工工藝流程試驗破碎打裂試驗壓穩(wěn)壓路機壓穩(wěn)撒布透層油加鋪瀝青面層的施工確定打裂壓穩(wěn)工藝打裂壓穩(wěn)后路基強度檢測打裂要求打裂效果應(yīng)使75%以上的路面不規(guī)則開裂，條石寬可為80100厘米。 門板式?jīng)_擊錘沖壓1次即可將水泥板打裂（細微裂紋），效率比較

8、高，其破碎速度約為5001000mh。條石化處理技術(shù)的特點 門板式破碎穩(wěn)定壓實工法適用條件：縫處理費用過高；原基層承載力低或水穩(wěn)定性差； 優(yōu)點：施工速度快、施工費較低承載力高，故瀝青層可減薄砼條石頂面的構(gòu)造性處理簡單 最便宜、有效的處理方案：整平后雙層玻玕布粘層油（防水下滲，亦防反射縫）+單層罩面 缺點：不好計算 幾點認識：關(guān)于承載力；反射裂縫；豎向位移；層間水；層間推移等。錘式破碎技術(shù)錘式破碎技術(shù)，是指采用落錘的低頻振動等方式使舊水泥混凝土路面碎裂，進而用專用壓實機械碾壓形成下粗上細的碎石結(jié)構(gòu)層。破碎設(shè)備將水泥混凝土路面破碎成一般小于厘米混凝土塊，用以限制新鋪的熱拌瀝青（）罩面上出現(xiàn)反射裂縫

9、，并產(chǎn)生一個適應(yīng)于瀝青混合料面層的均勻基層。錘式破碎技術(shù)適用條件功能性罩面上出現(xiàn)大量反射裂縫大量錯臺、翻漿和角隅破壞超過25%的板開裂,超過20%的路面已經(jīng)修補或需要修補,超過10%的路面需要開挖修補出現(xiàn)嚴重凍脹開裂或堿集料反映碎石化技術(shù)的設(shè)備多錘頭破碎機(MHB)該設(shè)備后部有2排重錘，具有橡膠輪胎，以柴油機作為動力源，該機械所攜帶的重錘的質(zhì)量為454544.8kg,分兩排成對裝配在整臺機械的尾部（后排重錘對角地裝配在前排重錘間隙中心），每對重錘單獨地以一套液壓提升系統(tǒng)為動力，在破碎時按一定規(guī)律下落，錘頭的提升高度可在 0.8-1.3m之間調(diào)節(jié)，同時多錘頭破碎設(shè)備具備一次破碎寬度達3.75m車

10、道的能力，破碎機裝備有帷幕以防止碎屑飛濺。重錘下落時可產(chǎn)生1.3811.1kJ的沖擊能量。這種機械的典型工作效率是3600-4500平米/臺班。Z型壓路機Z型鋼輪壓路機為單壓實輪，自裝配，自動力，攜帶Z型鋼箍通過螺栓固定在壓實輪表面，振動壓路機的最小毛重不低于8噸，而且能進行振動壓實。其作用為： 保證輪下顆粒不至于向外擠出； 對表面顆粒有更好的壓碎效果，有利于表面平整。碎石化破碎機理 多錘頭碎石化的過程是一個能量轉(zhuǎn)換的過程，重錘自由落體將勢能轉(zhuǎn)化為動能，與路面結(jié)構(gòu)接觸后，將動能的絕大部分轉(zhuǎn)化為路面結(jié)構(gòu)各質(zhì)點的動能和勢能，從這個意義上講，多錘頭碎石化與強夯是相似的。波動理論在強夯相關(guān)研究中得到成

11、功運用并逐漸成熟，如果將土基上各路面結(jié)構(gòu)層次視為不同強度的介質(zhì)層，則運用波動理論分析多錘頭碎石化機理仍然是合適的。強度形成機理隨著混凝土顆粒粒徑沿深度方向的遞增，可以近似地將碎石化層分為松散層、碎石化層上部和碎石化層下部三個層次松散層松散層強度的形成原理類似于純碎石材料，屬于松散粒料材料。由于缺乏膠結(jié)料，松散層是按嵌擠原則產(chǎn)生強度，它的抗剪強度主要決定于剪切面上的法向應(yīng)力和材料的內(nèi)摩阻角。由下列三項因素構(gòu)成：1. 剪切面上粒料表面間的相互滑動產(chǎn)生的摩擦力2. 因剪切時體積膨脹而需克服的阻力3. 因粒料重新排列而受到的阻力碎石化層下部經(jīng)多錘頭破碎形成的連通裂縫是碎石化層下部的不連續(xù)部位，它們的存

12、在使混凝土塊體間不能傳遞彎拉應(yīng)力。但塊體間的嵌鎖咬合使連通裂縫產(chǎn)生了“拱效應(yīng)”，從而具備傳遞剪力的可能。由于該層內(nèi)塊體已處于穩(wěn)定的嵌擠平衡狀態(tài)，任何塊體的微小轉(zhuǎn)動都受到其周圍塊體的約束，從而產(chǎn)生水平向的壓力 。碎石化層的形成Z型碾壓后路面光輪碾壓后的路面破碎后路面撒透層油后的路面結(jié)構(gòu)性喪失 水泥混凝土破碎的程度是必須把握的重要標準?；炷涟鍓K越碎，強度結(jié)構(gòu)性喪失的可能性越大；但破碎后粒徑較大時，其防止反射裂縫的效果又會受到影響。100反射裂縫適宜范圍概率厚度范圍板塊頂面以上（松散層）上部1/2厚度（碎石化層上部）下部1/2厚度（碎石化層下部）粒徑范圍7.5cm22.5cm37.5cm 并綜合國外資料，高等級路面碎石化的粒徑控制的標準如下：粒徑檢測及模量檢測開挖試坑目測承載板試驗?zāi)Ａ?(MPa)模量 (MPa)錘頭高度和錘頭間距對回彈模量的影響28026024022085909510010511011512080125130高度(cm)61098刀鋸(cm)7200200180195190220215210205刀鋸為7cm時落錘高度與模量的對應(yīng)關(guān)系落錘高度為為110cm時落錘高度與模量的對應(yīng)關(guān)系錘式破碎技術(shù)特點錘式破