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【摘 要】指导冲击式压路机对旧混凝土路面打裂压稳施工,开展现场试验研究。通过目测并结合沉降量、弯沉指标对比研究五边形、三边形两种冲击式压路机的打裂压稳效果,结果表明:采用五边形冲击压路机碾压15遍是较为适宜,0~10遍时,碾压速度10km/h;10~15遍时,碾压速度8 km/h。最后提出五边形冲击式压路机打裂压稳施工建议。
【关键词】冲击式压路机;打裂压稳;混凝土路面
荣乌高速公路烟台绕城段营运10年后,K183+900~K198+050段水泥混凝土路面陆续出现纵、横向裂缝、板块断裂、坑槽、麻面、板底脱空等病害,省交通厅公路局将该段列入2010年大修计划。设计在原水泥混凝土面板上加铺2cm橡胶沥青封层+10cm大粒径透水性沥青混合料+粘层+6cmAC16+粘层+4cmSMA13路面结构。但此前需消除原水泥混凝土板块的脱空现象,杜绝反射裂缝的产生,采用五边形冲击压路机对原路面进行打裂压稳,能增强对土基与基层的压实但不破坏原水泥稳定基层的板块性,使不规则破碎的砼板块紧密嵌锁并与基层形成整体。为确保整个冲击碾压工程的施工质量,为以后的施工提供指导依据,先进行现场碾压试验。
1 试验路段状况及碾压设备
施工试验选定于K186+470~K186+550(天桥两端)右幅,全长80m,路面冲碾宽度11.25 m。本段主要为填方路段,路侧立缘石已拆除,中分带立缘石维持原状,可以用来粗略观测冲碾后的路面侧移和沉降现象。该段砼路面位于天桥下过渡顺接路段,砼面板需挖除,且目前存在局部裂缝、错台现象,利于本次施工试验。
试验段施工采用五边形、三边形冲击式压路机各一台进行施工对比作业,最后确定各施工指标最佳一台应用于其他段落施工。
2 冲击碾压及检测方法
2.1 将试验路段每30m划分为四个断面,每个断面测出三个点(分别位于行车道、超车道、硬路肩)的原地面高程,并用红油漆做标记。
2.2 施工过程中冲击压路机由路侧向路中央进行冲击压实,冲击碾压后的路面沉降量以3~5mm作为控制指标,以5遍为一个检测单元观测沉降量,用水准仪测出标记点的冲碾后路面高程。在破碎度达到要求的前提下,一个检测单元以沉降量≤5mm作为沉降收敛标准;如作业20遍时破碎度满足要求,而沉降量仍然≥5mm时,应停止作业分析其原因。
2.3 冲击压路机的行驶速度根据沉降量的大小进行调整,初期打裂阶段(1~10遍)为7~9km/h;压稳阶段(10~15遍)为9~12km/h,在破碎度不能满足要求的情况下,可尝试走S形曲线。
冲击式压路机参数:型号为YCT25(三边形)自重16吨、冲击势能25千焦、工作速度10~15公里/小时、冲击轮宽度2×900毫米、牵引钩高度760毫米、外形尺寸3729×2950×2150毫米、每次铺层厚度400~1000毫米、密实度≥95%~98%、压实产量≥1850立方米/小时、牵引功率≥240千瓦;型号为5YCT23(五边形)自重16吨、冲击势能23千焦、工作速度8~10公里/小时、冲击轮宽度2×800毫米、牵引钩高度760毫米、外形尺寸3720×2750×2100毫米、每次铺层厚度400~700毫米、密实度≥95%~98%、压实产量≥3400立方米/小时、牵引功率≥176千瓦。
2.4 破碎的水泥混凝土板块有一定的破碎度,垂直方向裂缝要求贯穿板块(通过钻芯取样来观测),水平方向破碎成40~75㎝左右的网状碎块,表面裂缝用灌水后其它地方干燥而裂缝处有湿痕为标准来判断。
2.5 冲击碾压后的旧混凝土回弹模量不小于180MPa,路面回弹弯沉值应不大于 40(0.01mm),路面压稳后用贝克曼梁对超车道每30m一个断面进行检测弯沉值,并钻芯以观察垂直方向裂缝是否贯穿板底。
2.6 对于基层或路基含水量大并出现“弹簧”的路段,采用透水性好的填料进行换填并压实,再用冲击压路机补充压实。
2.7 冲击碾压施工中避免对桥、涵产生冲击影响,将其两端各留下10米长度不作冲击压实处理,如此处砼板块已损坏、脱空或路基出现“弹簧”,则采用换板或换填路基处理。
3 试验结果与分析
上表说明,在冲击压实作业过程中,冲碾15遍时,砼板块沉降已基本稳定,板块脱空现象已经消除。结合弯沉检测值,冲碾5遍时所测弯沉值极小,板块完全呈刚性;冲碾10遍时,弯沉值有较大的增加,但还没有形成嵌锁状态。冲碾15遍时,所测弯沉值相比10遍时大部分呈减小的趋势。综上所述,冲碾15遍是较适宜的。
4 冲击式压路机打裂压稳原理
表面裂缝宽度约1~3mm,但无明显张开、也没有局部碾碎的裂缝是最理想的裂缝。这种裂缝一般贯穿整个板厚(约24cm),且中间产生分叉裂缝,使混凝土形成一定程度的破裂。这种破裂足以形成一定的沉降,对基层具有很好的压实作用,使得原来混凝土板块与基层之间可能的脱空得到填补。
5 施工注意事项
5.1 施工过程中,为保证路面全幅均匀冲碾,做到不漏压与不重压,冲击压路机要严格按照上述的碾压轮横向排列方式进行碾压,并控制好碾压速度。纵向冲碾时,每遍应前后错开1/6 碾压轮周长,以利冲击波峰的产生,提高冲碾功效。
5.2 由于冲碾后路面平整度降低,加上另外半幅通车的影响,造成弯沉值检测精度降低。大面积施工时,为保证施工的可控性采用回弹仪检测路面回弹模量,回弹模量值应≥180Mpa。
5.3 冲击碾压过程中应加强沉降量的观测,当沉降量出现异常情况时应及时分析原因并采取措施。
5.4 冲碾过程中,应注意裂缝的扩展程度及破碎板块的尺寸,不得过度冲碾,避免砼表面碎石化及保证破碎板块的嵌锁状态。
【关键词】冲击式压路机;打裂压稳;混凝土路面
荣乌高速公路烟台绕城段营运10年后,K183+900~K198+050段水泥混凝土路面陆续出现纵、横向裂缝、板块断裂、坑槽、麻面、板底脱空等病害,省交通厅公路局将该段列入2010年大修计划。设计在原水泥混凝土面板上加铺2cm橡胶沥青封层+10cm大粒径透水性沥青混合料+粘层+6cmAC16+粘层+4cmSMA13路面结构。但此前需消除原水泥混凝土板块的脱空现象,杜绝反射裂缝的产生,采用五边形冲击压路机对原路面进行打裂压稳,能增强对土基与基层的压实但不破坏原水泥稳定基层的板块性,使不规则破碎的砼板块紧密嵌锁并与基层形成整体。为确保整个冲击碾压工程的施工质量,为以后的施工提供指导依据,先进行现场碾压试验。
1 试验路段状况及碾压设备
施工试验选定于K186+470~K186+550(天桥两端)右幅,全长80m,路面冲碾宽度11.25 m。本段主要为填方路段,路侧立缘石已拆除,中分带立缘石维持原状,可以用来粗略观测冲碾后的路面侧移和沉降现象。该段砼路面位于天桥下过渡顺接路段,砼面板需挖除,且目前存在局部裂缝、错台现象,利于本次施工试验。
试验段施工采用五边形、三边形冲击式压路机各一台进行施工对比作业,最后确定各施工指标最佳一台应用于其他段落施工。
2 冲击碾压及检测方法
2.1 将试验路段每30m划分为四个断面,每个断面测出三个点(分别位于行车道、超车道、硬路肩)的原地面高程,并用红油漆做标记。
2.2 施工过程中冲击压路机由路侧向路中央进行冲击压实,冲击碾压后的路面沉降量以3~5mm作为控制指标,以5遍为一个检测单元观测沉降量,用水准仪测出标记点的冲碾后路面高程。在破碎度达到要求的前提下,一个检测单元以沉降量≤5mm作为沉降收敛标准;如作业20遍时破碎度满足要求,而沉降量仍然≥5mm时,应停止作业分析其原因。
2.3 冲击压路机的行驶速度根据沉降量的大小进行调整,初期打裂阶段(1~10遍)为7~9km/h;压稳阶段(10~15遍)为9~12km/h,在破碎度不能满足要求的情况下,可尝试走S形曲线。
冲击式压路机参数:型号为YCT25(三边形)自重16吨、冲击势能25千焦、工作速度10~15公里/小时、冲击轮宽度2×900毫米、牵引钩高度760毫米、外形尺寸3729×2950×2150毫米、每次铺层厚度400~1000毫米、密实度≥95%~98%、压实产量≥1850立方米/小时、牵引功率≥240千瓦;型号为5YCT23(五边形)自重16吨、冲击势能23千焦、工作速度8~10公里/小时、冲击轮宽度2×800毫米、牵引钩高度760毫米、外形尺寸3720×2750×2100毫米、每次铺层厚度400~700毫米、密实度≥95%~98%、压实产量≥3400立方米/小时、牵引功率≥176千瓦。
2.4 破碎的水泥混凝土板块有一定的破碎度,垂直方向裂缝要求贯穿板块(通过钻芯取样来观测),水平方向破碎成40~75㎝左右的网状碎块,表面裂缝用灌水后其它地方干燥而裂缝处有湿痕为标准来判断。
2.5 冲击碾压后的旧混凝土回弹模量不小于180MPa,路面回弹弯沉值应不大于 40(0.01mm),路面压稳后用贝克曼梁对超车道每30m一个断面进行检测弯沉值,并钻芯以观察垂直方向裂缝是否贯穿板底。
2.6 对于基层或路基含水量大并出现“弹簧”的路段,采用透水性好的填料进行换填并压实,再用冲击压路机补充压实。
2.7 冲击碾压施工中避免对桥、涵产生冲击影响,将其两端各留下10米长度不作冲击压实处理,如此处砼板块已损坏、脱空或路基出现“弹簧”,则采用换板或换填路基处理。
3 试验结果与分析
上表说明,在冲击压实作业过程中,冲碾15遍时,砼板块沉降已基本稳定,板块脱空现象已经消除。结合弯沉检测值,冲碾5遍时所测弯沉值极小,板块完全呈刚性;冲碾10遍时,弯沉值有较大的增加,但还没有形成嵌锁状态。冲碾15遍时,所测弯沉值相比10遍时大部分呈减小的趋势。综上所述,冲碾15遍是较适宜的。
4 冲击式压路机打裂压稳原理
表面裂缝宽度约1~3mm,但无明显张开、也没有局部碾碎的裂缝是最理想的裂缝。这种裂缝一般贯穿整个板厚(约24cm),且中间产生分叉裂缝,使混凝土形成一定程度的破裂。这种破裂足以形成一定的沉降,对基层具有很好的压实作用,使得原来混凝土板块与基层之间可能的脱空得到填补。
5 施工注意事项
5.1 施工过程中,为保证路面全幅均匀冲碾,做到不漏压与不重压,冲击压路机要严格按照上述的碾压轮横向排列方式进行碾压,并控制好碾压速度。纵向冲碾时,每遍应前后错开1/6 碾压轮周长,以利冲击波峰的产生,提高冲碾功效。
5.2 由于冲碾后路面平整度降低,加上另外半幅通车的影响,造成弯沉值检测精度降低。大面积施工时,为保证施工的可控性采用回弹仪检测路面回弹模量,回弹模量值应≥180Mpa。
5.3 冲击碾压过程中应加强沉降量的观测,当沉降量出现异常情况时应及时分析原因并采取措施。
5.4 冲碾过程中,应注意裂缝的扩展程度及破碎板块的尺寸,不得过度冲碾,避免砼表面碎石化及保证破碎板块的嵌锁状态。