冲击压实在旧水泥混凝土路面中的应用

李 华

我国目前的水泥混凝土路面总里程已经达到22万多千米,是世界上水泥混凝土路面最多的国家。由于车流量激增,超载现象严重,所以不少路面出现了严重损坏现象。路基压实不足、沉降失稳显著,水泥路面结构无渗透排水设施,因此道路使用年限成倍缩短。水泥混凝土路面损坏后采用加铺覆盖层的修复方法,首先要破碎原路面,冲击压实机可以较好地完成这项任务。

1 施工前准备工作

1)施工前应熟悉设计文件、工程概况及交通线路,对设计采用破碎稳固的路段进行现场查验,确认冲击路段和冲压面积,对不符合冲压的路段根据工程管理程序向有关部门申报。

2)对冲压范围内的地下管线及附近各种构造物进行调查统计,并根据构筑物的类型采取相应的保护措施。施工前对于拟保护的构筑物在保护范围的外围设置明显的标记物。

3)冲压前确定合适的转弯场地。冲压路段路面宽度大于机械最小转弯半径时,在原路面上转弯;小于机械最小转弯半径时,应在合适的路口进行转弯或铺筑临时的转弯场地。

4)对冲压路段进行封闭,封闭处设明显的交通指示标志,设专人负责指挥交通,禁止无关车辆与闲杂人员出入,确保施工安全。

2 施工工艺

2.1 放样布点

在冲压路段布设沉降观测点,每2 000 m2布设20个点。

2.2 冲击碾压

1)冲压顺序:从边缘向中间顺序破碎。

2)冲压行驶路线。冲击压路机的行驶路线按图1方式进行,当直行冲击碾压数遍,破碎效果不理想时可尝试“S”形路线。

3)横向错轮情况。压路机单轮宽90 cm,轮隙为116 cm,在冲压过程中横向错轮采用“1—2错单轮、2—3错整轮;3—4错单轮、4—5错整轮”依次类推的错轮方式,全幅冲压为一次。保证冲击点的满步、均匀,增强冲压整体效果。

4)冲压速度。冲压速度遵循先慢后快的原则。

破碎阶段:冲击初期主要是对混凝土板的冲击破碎,为增加破碎效果及减少扰民,速度控制在 6 km/h左右(牵引车1挡)。

压密阶段:混凝土面板出现均匀纵向裂缝后,应考虑沉降和破碎的双重效果,尽可能的减小冲击轮的水平分力,在压密路基的同时保证水泥板的稳固,速度控制在9 km/h～12 km/h(牵引车2挡)。

2.3 冲压过程中各种情况的处理

同一条路因地质状况、原路基路面强度及周围环境的不同,在冲压过程中会产生不同的破碎程度,施工时应全程跟踪并及时检测面板的发裂情况,发现下述情况应及时调整和处理:1)发现有规则的破碎带后停止冲压,分析原因,必要时调整冲击顺序、位置或遍数,防止过度破碎。2)个别车道纵向裂纹宽度明显大于或小于相邻车道时停止冲压,分析原因,必要时调整冲击位置或遍数,力求破碎均匀。3)冲压过程中如局部路段或板块出现“弹簧”现象,应停机检查,将弹簧层挖除,然后回填碎石、山渣。找平后,用传统压实机具分层压实,再用冲击压路机补压同样遍数,避免与非挖填段之间产生沉降差。

2.4 冲压过程中的注意事项

1)冲压过程中派专人对施工段沿线构造物进行观察,看是否有构造物出现异常破坏现象,做好观察记录。2)冲压过程中出现扬尘,应及时洒水降尘。3)冲压完成后应尽快进行下一道工序的施工,防止雨水渗入原路面。

3 冲压质量控制

1)破碎状况的检测与控制。破碎的目的是使面板在巨大的冲击能量下产生合理的轻微裂缝,在消除板底脱空的同时,破碎块之间相互嵌锁,保全了原路面的大部分结构强度,为加铺层提供均匀、稳固的支撑。检测频率:每冲压5遍检测1次,10遍后每2遍检测1次,不少于冲压段总板块数的2%。控制标准:以控制纵向裂缝间距为主,宜破碎成50 cm左右的板块,各板块之间应相互嵌锁,不应过度破碎松散。严格控制低限,适当控制高限。检测方法:可以通过目测和尺量描绘破碎示意图,也可在检测的破碎面板上洒水待其风干后以裂缝的湿印进行描绘,以确定是否达到设计要求。

2)沉降量的检测与控制。检测频率:每冲压5遍检测1次,10遍后每2遍检测1次,每2 000 m2检测20个点。控制标准:冲击碾压后的沉降应趋于稳定,一般以最后2遍的平均沉降量不超过5 mm为准。检测方法:水平仪对测点进行高差测量。

3)弯沉的检测与控制。检测频率:每2 000 m2检测20个点(与沉降量同)。控制标准:在沉降量和破碎尺寸两项达到要求后进行弯沉检测,弯沉值应符合设计要求,对于弯沉值较大的板块要挖除旧板,检查基层和路基,根据基层和路基的检查情况制定处理方案。检测方法:5.4 m贝克曼梁法。

由于冲压遍数与弯沉值成反比,与沉降量和破碎尺寸成正比,因此要有一个合理的“度”来控制3个指标间的关系。在实际的操作过程中,应以施工工艺、破碎指标控制为主,结合沉降量与弯沉等指标进行控制。

4 施工进度控制

1)冲击压路机配备3名操作人员,实行轮流作业。2)配备1名维修人员,时刻保证冲击压路机的工作状态。当出现较大设备故障时及时维修,确保工程进度。设立配件库,购置一批常用和易损配件,确保设备能及时恢复工作状态。3)及时与各方协调,解决各种拖延工程进度的瓶颈,及时提出解决方案。

5 冲击压实的发展

用冲击压实进行断裂、稳固,代表了此项技术新的发展方向。由于使用冲击压实机进行水泥路面断裂、稳固施工可不中断交通,而且造价小、速度快、效果好,近几年来在国内得到广泛应用。我单位在正港线藁城段施工中应用效果良好,经检验完全达到技术要求。随着冲击压实机的不断完善,必然会在路基路面施工中担当起更加重要的角色。

[1] 杨世基.冲击压实技术在路基工程中的应用[J].公路,1999(7):40-41.

[2] 韩 建,畅瑞俊.5YCT20型冲击压实机[J].工程机械,2003(6):70.

[3] 刘 芳.影响路基压实因素的浅析[J].山西建筑,2008,34(3):295-296.