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【摘 要】结合冲击压实技术在国内旧水泥混凝土路面改造相关工程应用中的效果调查与施工实践，介绍了冲压破碎的施工工艺，提出了冲击压实技术在施工前、中、后期的质量控制要点与检测方法，以推广冲击压实技术在旧路改造中的应用。
【关键词】旧水泥混凝土路面；冲击压实技术；质量控制
我国在20世纪80，90年代修建了大量的水泥混凝土路面，这些路面由于多年使用以及交通量和车辆荷载的日益增加，路面板已破损严重，极大地影响了交通及行车的安全性与舒适性。近年来在这些旧水泥混凝土路面改造建设中使用了一种新型的处理旧路面的改造方法——冲击压实法，取得了比较理想的效果。但由于该方法的施工工艺、处治方法以及质量控制等问题在国内没有相应的规范和标准可以遵循，文中通过全国已实施的相关工程应用效果调查，提出了相关的一些质量控制方法。
1.冲击压实原理
（1）冲击轮的自重，这与一般压路机的压实原理相同。
（2）冲压轮滚动时所产生的冲击功能，其压实力主要来自这个方面。冲击压实机在行驶作业时，压实轮凸点与冲击平面产生交替抬升与落下，产生势能和动能，同时具有静力、搓揉、振夯、冲击的作用和静压、振动压、冲击压的冲击压实原理，瞬时释放出巨大的振动力和冲击能，对地面产生集中的冲击能量，其连续周期性的高振幅撞击力，冲击路面所产生的强烈冲击波可向板下基层和土基传播，压实影响深度随着冲压遍数递增。
2.冲击压实机的选择
目前我国应用的冲击压实机主要有两种：三边形和五边形冲击轮压实机。冲击压实机冲压破坏旧板的目的要求既要使板块破裂，又必须能使其稳固于基层上，使碎块处于极佳的嵌锁稳固状态。但从实际使用效果上来看，三边形冲击轮压实机使板块碎裂是完全能够做到的，冲压段裂纹明显贯通，局部明显松动。这种情况在车辆荷载作用下，稳固性更易破坏，从而达不到冲压稳固的目的。这可能与三边形冲击轮冲压时势能过大，对旧水泥混凝土面板下的基层产生太大扰动，同时冲压过程中揉压作用不及五边轮好有关。因此，三边形冲击轮压实机一般应用于路基的压实处理中。在对旧水泥混凝土路面进行冲击处理时一般选用五边形冲击轮压实机，这样既能达到破碎板块的目的，又能利用其较好的揉压效果使碎块稳固于基层上。
3.冲压破碎的施工工艺
3.1冲压破碎前的准备
3.1.1旧水泥混凝土板破碎状况调查
当旧水泥混凝土路面严重破损或错台，破碎板失去嵌锁且不稳固，不能再为结构层提供整体强度时，应把原破碎板全部拆除移走，并重新浇筑相同强度等级的水泥混凝土，待新浇筑水泥混凝土强度达到70%后，与其他旧水泥混凝土板一起破碎稳固。一般当换板率大于30%时，则不再适宜采用冲压破碎的方法，应对该路段进行集中挖除，新建路面结构。
3.1.2沿线各种构造物的调查与防护
进行冲击破碎施工前，首先要调查清楚施工路段上的涵洞、通道、桥台、房屋、通讯、天然气管道等可能受冲击影响重要结构或设施的位置，并标注于施工图上，现场则用石灰标明压实范围和控制点，桥涵构造物的避让要求与避让方法如下：（1）桥梁、通道：冲压边界距桥头和通道边不小于5m；（2）涵洞：冲压边界距管涵中线或板涵边线不小于2m，管涵上方土层厚度不小于2m，板涵上方土层厚度不小于3m；（3）挡墙路段：冲压时逐渐接近挡墙，并观察、检测冲压对挡墙的影响，设置基准点、观测点，并及时检测；（4）房屋：视房屋的不同结构确定安全距离，避免造成损失，避让距离视构造物强度而定，一般控制在20～50m。
3.1.3避让方法
准确调查所有桥涵构造物等设施，明显标出安全距离线，施工中，冲压至安全线时，可将冲压轮升起，低速空驶过安全范围后，再进行冲压。
3.1.4施工放样
利用冲击压实机进行冲击破碎前，首先在原路面用红油漆标明控制点，并进行原路面标高和弯沉测定。
3.2冲压破碎施工
3.2.1试验段确定破碎稳固标准和程序
在正式开始施工之前，应通过100m单车道的试验段以确定适合该项目的破碎稳固程序。以不同的能量、不同的速度、不同撞击位置来断裂试验路段，直到找到符合要求的断裂方法与控制指标。在试验路段，有的需要取断裂后的芯样来验证破碎是否穿透。每天进行一次或两次放水，从而看出细微裂纹，以验证正确的施工方法是否得到保持。
3.2.2冲击顺序
在确定破碎稳固程序后，应严格按确定程序施工。操作人员可以根据路面的具体情况进行设备的细微调整，以满足破碎稳固要求。施工作业时，冲击顺序一般应从路面的边板开始，即从路肩）行车道）超车道依次进行；有横向连接筋时，应先冲击中间两遍，将横向连接筋破坏，然后从两侧向中间边冲击边观察，控制行驶速度9km/h～12km/h，冲击频率70下/min～90下/min。
3.2.3压实机行驶速度
压实机的行驶速度与最终板块的冲压破碎效果有着密切的联系，前几遍主要是对水泥板进行破碎，速度为7 ～9km/h，可以产生最佳破碎效果；之后要起稳固与破碎双重效果，以9～12km/h为宜。
4.冲击压实施工质量控制
4.1评价施工效果的主要检测内容
（1）冲压相应遍数后的裂缝和破裂观察。（2）沉降的观测，采用标高测量的方法：有针对性地选择不同路基类型、不同路面状况进行标高测量，并且通过前后标高对比得到冲击压实前后的沉降变化。在试验中标高测量断面距离约为20m，每个横断面上设3个测点，分别布置在左、右幅路中，道路中心线处3点。（3）冲压前后对混凝土板的取芯观察。（4）土基的相关测试：含水量、压实度测试，土的液、塑限等。
4.2沉降量与冲击遍数控制
沉降量与冲击遍数是紧密相关的。沉降量由不同冲压遍数后测得的路面高程之差计算得出。在路面上布好沉降量高程检测点，冲压前，测量记录原地面高程；每冲压5遍，10遍，15遍，20遍后测一次。如两次之间的高程测量差值小于5mm，即可结束冲压，以最后一次的冲压遍数作为沉降量控制标准。如沉降量大于5mm，则继续冲压，直至沉降量小于5mm，以最后的冲压遍数作为控制遍数。如有特殊情况路段，沉降量不随着冲压遍数的增加而收敛的话，此时则应根据板块的破碎情况来现场控制冲击遍数。
4.3破碎状况控制
（1）破裂状况描述。采用目测、照相及录像等方法记录。按原板块不同状态分别分析冲压后情况。如描述为原混凝土板块无裂缝，板型基本完好，冲压第1遍、第2遍后仅出现微小裂纹或不出现裂纹；冲压5遍后，出现横向裂纹，每块板有1条～2条。10次以后开始观测到贯穿裂纹。（2）混凝土板的破碎程度检查。水泥混凝土路面的破碎结果应为边长46cm～60cm大小的块，允许极少量大于75cm左右的块存在，同时，大于60cm的块不超过40%。（3）破碎状况检查。钢尺测量裂纹间距必要时取芯验证裂纹贯通性。（4）嵌锁稳固状态检查。可用人工或简单机具难以将碎块撬起或其他方法判定。
4.4破碎效果的弯沉值评价
测定破碎前旧水泥板弯沉、破碎后弯沉，分析其均匀性，一般来说破碎后弯沉较之破碎前更趋均匀。
5.旧水泥混凝土路面处治的质量验收
在试验路实施及施工过程中，采取落锤式弯沉仪（FWD），结合承载板检测和路表贝克曼梁弯沉检测，评价旧路面施工质量，并建立相互的换算关系，总结出方便、易于实施的质量检测和控制方法，最后形成水泥混凝土路面板块破碎施工工藝和质量控制方法，对已施工的路面进行质量验收。
【参考文献】
[1]何苗，朱子义.冲击压实技术在旧路改造中的质量控制方法[J].山西建筑，2007（17）.
[2]安朋.冲击压实技术在高速公路水泥路面病害处治中的应用[J].交通标准化，2011（19）.
【关键词】旧水泥混凝土路面；冲击压实技术；质量控制
我国在20世纪80，90年代修建了大量的水泥混凝土路面，这些路面由于多年使用以及交通量和车辆荷载的日益增加，路面板已破损严重，极大地影响了交通及行车的安全性与舒适性。近年来在这些旧水泥混凝土路面改造建设中使用了一种新型的处理旧路面的改造方法——冲击压实法，取得了比较理想的效果。但由于该方法的施工工艺、处治方法以及质量控制等问题在国内没有相应的规范和标准可以遵循，文中通过全国已实施的相关工程应用效果调查，提出了相关的一些质量控制方法。
1.冲击压实原理
（1）冲击轮的自重，这与一般压路机的压实原理相同。
（2）冲压轮滚动时所产生的冲击功能，其压实力主要来自这个方面。冲击压实机在行驶作业时，压实轮凸点与冲击平面产生交替抬升与落下，产生势能和动能，同时具有静力、搓揉、振夯、冲击的作用和静压、振动压、冲击压的冲击压实原理，瞬时释放出巨大的振动力和冲击能，对地面产生集中的冲击能量，其连续周期性的高振幅撞击力，冲击路面所产生的强烈冲击波可向板下基层和土基传播，压实影响深度随着冲压遍数递增。
2.冲击压实机的选择
目前我国应用的冲击压实机主要有两种：三边形和五边形冲击轮压实机。冲击压实机冲压破坏旧板的目的要求既要使板块破裂，又必须能使其稳固于基层上，使碎块处于极佳的嵌锁稳固状态。但从实际使用效果上来看，三边形冲击轮压实机使板块碎裂是完全能够做到的，冲压段裂纹明显贯通，局部明显松动。这种情况在车辆荷载作用下，稳固性更易破坏，从而达不到冲压稳固的目的。这可能与三边形冲击轮冲压时势能过大，对旧水泥混凝土面板下的基层产生太大扰动，同时冲压过程中揉压作用不及五边轮好有关。因此，三边形冲击轮压实机一般应用于路基的压实处理中。在对旧水泥混凝土路面进行冲击处理时一般选用五边形冲击轮压实机，这样既能达到破碎板块的目的，又能利用其较好的揉压效果使碎块稳固于基层上。
3.冲压破碎的施工工艺
3.1冲压破碎前的准备
3.1.1旧水泥混凝土板破碎状况调查
当旧水泥混凝土路面严重破损或错台，破碎板失去嵌锁且不稳固，不能再为结构层提供整体强度时，应把原破碎板全部拆除移走，并重新浇筑相同强度等级的水泥混凝土，待新浇筑水泥混凝土强度达到70%后，与其他旧水泥混凝土板一起破碎稳固。一般当换板率大于30%时，则不再适宜采用冲压破碎的方法，应对该路段进行集中挖除，新建路面结构。
3.1.2沿线各种构造物的调查与防护
进行冲击破碎施工前，首先要调查清楚施工路段上的涵洞、通道、桥台、房屋、通讯、天然气管道等可能受冲击影响重要结构或设施的位置，并标注于施工图上，现场则用石灰标明压实范围和控制点，桥涵构造物的避让要求与避让方法如下：（1）桥梁、通道：冲压边界距桥头和通道边不小于5m；（2）涵洞：冲压边界距管涵中线或板涵边线不小于2m，管涵上方土层厚度不小于2m，板涵上方土层厚度不小于3m；（3）挡墙路段：冲压时逐渐接近挡墙，并观察、检测冲压对挡墙的影响，设置基准点、观测点，并及时检测；（4）房屋：视房屋的不同结构确定安全距离，避免造成损失，避让距离视构造物强度而定，一般控制在20～50m。
3.1.3避让方法
准确调查所有桥涵构造物等设施，明显标出安全距离线，施工中，冲压至安全线时，可将冲压轮升起，低速空驶过安全范围后，再进行冲压。
3.1.4施工放样
利用冲击压实机进行冲击破碎前，首先在原路面用红油漆标明控制点，并进行原路面标高和弯沉测定。
3.2冲压破碎施工
3.2.1试验段确定破碎稳固标准和程序
在正式开始施工之前，应通过100m单车道的试验段以确定适合该项目的破碎稳固程序。以不同的能量、不同的速度、不同撞击位置来断裂试验路段，直到找到符合要求的断裂方法与控制指标。在试验路段，有的需要取断裂后的芯样来验证破碎是否穿透。每天进行一次或两次放水，从而看出细微裂纹，以验证正确的施工方法是否得到保持。
3.2.2冲击顺序
在确定破碎稳固程序后，应严格按确定程序施工。操作人员可以根据路面的具体情况进行设备的细微调整，以满足破碎稳固要求。施工作业时，冲击顺序一般应从路面的边板开始，即从路肩）行车道）超车道依次进行；有横向连接筋时，应先冲击中间两遍，将横向连接筋破坏，然后从两侧向中间边冲击边观察，控制行驶速度9km/h～12km/h，冲击频率70下/min～90下/min。
3.2.3压实机行驶速度
压实机的行驶速度与最终板块的冲压破碎效果有着密切的联系，前几遍主要是对水泥板进行破碎，速度为7 ～9km/h，可以产生最佳破碎效果；之后要起稳固与破碎双重效果，以9～12km/h为宜。
4.冲击压实施工质量控制
4.1评价施工效果的主要检测内容
（1）冲压相应遍数后的裂缝和破裂观察。（2）沉降的观测，采用标高测量的方法：有针对性地选择不同路基类型、不同路面状况进行标高测量，并且通过前后标高对比得到冲击压实前后的沉降变化。在试验中标高测量断面距离约为20m，每个横断面上设3个测点，分别布置在左、右幅路中，道路中心线处3点。（3）冲压前后对混凝土板的取芯观察。（4）土基的相关测试：含水量、压实度测试，土的液、塑限等。
4.2沉降量与冲击遍数控制
沉降量与冲击遍数是紧密相关的。沉降量由不同冲压遍数后测得的路面高程之差计算得出。在路面上布好沉降量高程检测点，冲压前，测量记录原地面高程；每冲压5遍，10遍，15遍，20遍后测一次。如两次之间的高程测量差值小于5mm，即可结束冲压，以最后一次的冲压遍数作为沉降量控制标准。如沉降量大于5mm，则继续冲压，直至沉降量小于5mm，以最后的冲压遍数作为控制遍数。如有特殊情况路段，沉降量不随着冲压遍数的增加而收敛的话，此时则应根据板块的破碎情况来现场控制冲击遍数。
4.3破碎状况控制
（1）破裂状况描述。采用目测、照相及录像等方法记录。按原板块不同状态分别分析冲压后情况。如描述为原混凝土板块无裂缝，板型基本完好，冲压第1遍、第2遍后仅出现微小裂纹或不出现裂纹；冲压5遍后，出现横向裂纹，每块板有1条～2条。10次以后开始观测到贯穿裂纹。（2）混凝土板的破碎程度检查。水泥混凝土路面的破碎结果应为边长46cm～60cm大小的块，允许极少量大于75cm左右的块存在，同时，大于60cm的块不超过40%。（3）破碎状况检查。钢尺测量裂纹间距必要时取芯验证裂纹贯通性。（4）嵌锁稳固状态检查。可用人工或简单机具难以将碎块撬起或其他方法判定。
4.4破碎效果的弯沉值评价
测定破碎前旧水泥板弯沉、破碎后弯沉，分析其均匀性，一般来说破碎后弯沉较之破碎前更趋均匀。
5.旧水泥混凝土路面处治的质量验收
在试验路实施及施工过程中，采取落锤式弯沉仪（FWD），结合承载板检测和路表贝克曼梁弯沉检测，评价旧路面施工质量，并建立相互的换算关系，总结出方便、易于实施的质量检测和控制方法，最后形成水泥混凝土路面板块破碎施工工藝和质量控制方法，对已施工的路面进行质量验收。
【参考文献】
[1]何苗，朱子义.冲击压实技术在旧路改造中的质量控制方法[J].山西建筑，2007（17）.
[2]安朋.冲击压实技术在高速公路水泥路面病害处治中的应用[J].交通标准化，2011（19）.