2010年第1期 (总第191期) 黑龙江交通科技 HE LLONGJIANG JIAOTONG KEJI No.1,2010 (Sum No.191) 水泥混凝土路面的破碎与固定技术 王洪海 (唐山市交通局公路管理站) 摘一要:从旧水泥混凝土路面的养护对策人手,着重分析了水泥混凝土路面破碎与固定技术的运用原理以及 些施工注意问题和施工工艺等。 文献标识码:C 文章编号:1008—3383(2010)01—0031一O1 破碎与固定是在保留水泥混凝土路面结构的某种程度 完整性的同时,将其破碎成边长4o一60 cm碎块的过程,而 不是把水泥混凝土路面变成尺寸较小的碎块。破碎形式应 既能使板的过渡位移(垂直的和水平的),又能使板作为加 铺层稳定的基础结构。破碎的水泥混凝土块,可以适当有一 些大于60 cm的碎块,但超出60 cm的碎块不能超出破碎总 量的2O%。 2.2 固定 关键词:水泥混凝土路面;破碎与固定技术;施工方法 中图分类号:U416.2161引 言 唐山市国省干线水泥混凝土路面总长度超过500 km, 且已基本上达到了使用年限,随着近几年交通量的增长和重 载车辆的增加,对路面损坏非常的严重。按照《公路养护技 术规范》规定,水泥混凝土路面综合评定指标为优、良,坏板 率在5%一15%的路段,除按正常的养护程序进行接缝、裂 缝修理以及破碎板处理外,宜安排大中修进行处置;对路面 综合评定指标为中、差,坏板率在50%以上的路段必须进行 改善。为此,我们曾在部分水泥混凝土路段,尝试过钻孔压 浆并加铺结构层的方法来改善水泥板体的稳定性,但由于各 路段水泥混凝土板体及基层的破损程度不同,导致各路段的 钻孔压浆效果参差不齐,基层状况较好的,路面反射裂缝较 少,基层状况差的,路面反射裂缝较多,且会出现坑槽和松散 等现象,以上病害采用一般的养护修复手段是不行的,水泥 混凝土路面的破碎与固定技术是修复水泥混凝土路面并改 善其基础的一种有效方法。 2破碎与固定技术的原理 在旧水泥混凝土路面板上加铺沥青混凝土结构层,是修 复水泥混凝土路面的常用技术,但由于水泥板体的不连续 性,导致加铺层很容易出现反射裂缝,通常我们认为,反射裂 缝产生的力学机理是加铺层承受原路面因垂直和水平位移 引起的应力。垂直位移是下层路面接缝、裂缝处的不均匀位 移,是温度和含水量的变化引起的膨胀和收缩造成的。除下 层路面板的温度和含水量的变化以外,裂缝和接缝处的总位 移还受板长的影响。 另外,位于加铺沥青面层之下的开裂版,其水平位移也 会引起裂缝上方结构层部位的很大的拉应力。同样,垂直位 移也引起了加铺层内的很大的剪应力。因为沥青混凝土面 层在较低温度时,抗弯强度较低,所以,也只能承受较小的温 度应力。车辆通过裂缝或接缝会引起不均匀的垂直位移,这 种位移的量取决于接缝或裂缝处的荷载传递以及下层混凝 土板内产生的位移。 因此可见,如果将水泥混凝土板体的长度缩短,也就相 水泥混凝土路面经过破碎以后,应将混凝土块稳定到基 层上,固定板块的目的是各点均能与基层接触,从而提高承 载能力,只有以足够的重量作用于路面并用碾压机械碾压, 才能消除板块松动。如果板块固定不当,混凝土块就会松 动,并会引起加铺层更为严重的反射裂缝。因此,对于水泥 混凝土破碎板块的固定,要求水泥混凝土板块不能有任何松 动。 3破碎与固定技术的施工方法 3.I破碎与固定分步实施 应降低了板的收缩位移,从而降低反射裂缝出现的几率,降 低水泥混凝土板体长度,也就是将板体破碎成小块,以上过 程就是水泥混凝土路面的破碎;水泥混凝土路面板体破碎 后,水泥混凝土块与块之间要形成嵌锁,使碎块均能与基层 接触以提高该结构层的承载能力,此过程就是水泥混凝土路 面的固定。 因此说水泥混凝土路面的破碎与固定技术是控制加铺 就是将破碎与固定分成两个工序进行。首先是破碎。主 要是利用各种型号的冲击锤及共振式路面破碎机等将路面 破碎,破碎前要确定锤的破碎点,一般锤距为50 cm左右,以 梅花状分布。其次是固定,固定的方法是用重型静压路机碾 压,以重型轮胎压路机为首选,因为,钢轮压路机或振动压路 机在碾压时,接触面不均匀,尤其是振动压路机就好像筛子 样会使一些小型碎块下沉,造成破碎块体更加松动,而不 能起到固定作用,借鉴国外相关技术经验,发现利用50 t的 重型轮胎压路机碾压几遍的固定方法比较不错。对于一些 破碎后产生的混凝土过分脱落部分要用贫混凝土等材料进 行回填,保证加铺结构层以下没有空洞。 3.2破碎与固定同步进行 同步进行主要是利用重型冲击式压路机对水泥板进行 碾压,使旧水泥板完全破碎,并与下部结构层充分接触,同时 保证水泥混凝土板体保留大部分强度。例如,南非LAND— PAC冲击式压路机,该压路机就是将水泥混凝土路面板的破 碎与固定技术融为一体,水泥混凝土面板的破碎与固定,是 一利用该压路机本身的重力及工作时的冲击力来完成的,其工 作时压路机碾压力可达到250 t,利用这么大的冲压力将水 泥混凝土面板压裂,并将板体压实,以起到固定作用。对于 该施工方法的指标控制,一般采用高差控制,高差的控制方 法是在施工前每车道50 nl确定一点,测定其高程,施工时每 碾压5遍测量一次,当前后两次高差小于5 mm时,即认为破 碎并碾压密实。 4经济效益分析 由于该技术是利用旧水泥混凝土板体破碎固定后作为 底基层,没有对水泥混凝土面板结构造成破坏。但如果将水 泥混凝土板破坏后清除,再按照有关规范做结构层,比将水 泥混凝土板体破碎固定增加50%以上的投资。 层反射裂缝的一种方法,破碎与固定的目的就是将水泥混凝 土破碎成小块,以消除产生反射裂缝的温度应力,并使块体 与块体之间形成嵌锁,增加基础结构的强度,对其上的加铺 层提供较好的支承。 2破碎与固定技术的实施要点 2.1破碎 收稿日期:2009—11—18 ・3l・