沖擊壓實在舊水泥混凝土路面中的應用

李 華

我國目前的水泥混凝土路面總里程已經達到22萬多千米,是世界上水泥混凝土路面最多的國家。由于車流量激增,超載現象嚴重,所以不少路面出現了嚴重損壞現象。路基壓實不足、沉降失穩顯著,水泥路面結構無滲透排水設施,因此道路使用年限成倍縮短。水泥混凝土路面損壞后采用加鋪覆蓋層的修復方法,首先要破碎原路面,沖擊壓實機可以較好地完成這項任務。

1 施工前準備工作

1)施工前應熟悉設計文件、工程概況及交通線路,對設計采用破碎穩固的路段進行現場查驗,確認沖擊路段和沖壓面積,對不符合沖壓的路段根據工程管理程序向有關部門申報。

2)對沖壓范圍內的地下管線及附近各種構造物進行調查統計,并根據構筑物的類型采取相應的保護措施。施工前對于擬保護的構筑物在保護范圍的外圍設置明顯的標記物。

3)沖壓前確定合適的轉彎場地。沖壓路段路面寬度大于機械最小轉彎半徑時,在原路面上轉彎;小于機械最小轉彎半徑時,應在合適的路口進行轉彎或鋪筑臨時的轉彎場地。

4)對沖壓路段進行封閉,封閉處設明顯的交通指示標志,設專人負責指揮交通,禁止無關車輛與閑雜人員出入,確保施工安全。

2 施工工藝

2.1 放樣布點

在沖壓路段布設沉降觀測點,每2 000 m2布設20個點。

2.2 沖擊碾壓

1)沖壓順序:從邊緣向中間順序破碎。

2)沖壓行駛路線。沖擊壓路機的行駛路線按圖1方式進行,當直行沖擊碾壓數遍,破碎效果不理想時可嘗試“S”形路線。

3)橫向錯輪情況。壓路機單輪寬90 cm,輪隙為116 cm,在沖壓過程中橫向錯輪采用“1—2錯單輪、2—3錯整輪;3—4錯單輪、4—5錯整輪”依次類推的錯輪方式,全幅沖壓為一次。保證沖擊點的滿步、均勻,增強沖壓整體效果。

4)沖壓速度。沖壓速度遵循先慢后快的原則。

破碎階段:沖擊初期主要是對混凝土板的沖擊破碎,為增加破碎效果及減少擾民,速度控制在 6 km/h左右(牽引車1擋)。

壓密階段:混凝土面板出現均勻縱向裂縫后,應考慮沉降和破碎的雙重效果,盡可能的減小沖擊輪的水平分力,在壓密路基的同時保證水泥板的穩固,速度控制在9 km/h～12 km/h(牽引車2擋)。

2.3 沖壓過程中各種情況的處理

同一條路因地質狀況、原路基路面強度及周圍環境的不同,在沖壓過程中會產生不同的破碎程度,施工時應全程跟蹤并及時檢測面板的發裂情況,發現下述情況應及時調整和處理:1)發現有規則的破碎帶后停止沖壓,分析原因,必要時調整沖擊順序、位置或遍數,防止過度破碎。2)個別車道縱向裂紋寬度明顯大于或小于相鄰車道時停止沖壓,分析原因,必要時調整沖擊位置或遍數,力求破碎均勻。3)沖壓過程中如局部路段或板塊出現“彈簧”現象,應停機檢查,將彈簧層挖除,然后回填碎石、山渣。找平后,用傳統壓實機具分層壓實,再用沖擊壓路機補壓同樣遍數,避免與非挖填段之間產生沉降差。

2.4 沖壓過程中的注意事項

1)沖壓過程中派專人對施工段沿線構造物進行觀察,看是否有構造物出現異常破壞現象,做好觀察記錄。2)沖壓過程中出現揚塵,應及時灑水降塵。3)沖壓完成后應盡快進行下一道工序的施工,防止雨水滲入原路面。

3 沖壓質量控制

1)破碎狀況的檢測與控制。破碎的目的是使面板在巨大的沖擊能量下產生合理的輕微裂縫,在消除板底脫空的同時,破碎塊之間相互嵌鎖,保全了原路面的大部分結構強度,為加鋪層提供均勻、穩固的支撐。檢測頻率:每沖壓5遍檢測1次,10遍后每2遍檢測1次,不少于沖壓段總板塊數的2%。控制標準:以控制縱向裂縫間距為主,宜破碎成50 cm左右的板塊,各板塊之間應相互嵌鎖,不應過度破碎松散。嚴格控制低限,適當控制高限。檢測方法:可以通過目測和尺量描繪破碎示意圖,也可在檢測的破碎面板上灑水待其風干后以裂縫的濕印進行描繪,以確定是否達到設計要求。

2)沉降量的檢測與控制。檢測頻率:每沖壓5遍檢測1次,10遍后每2遍檢測1次,每2 000 m2檢測20個點。控制標準:沖擊碾壓后的沉降應趨于穩定,一般以最后2遍的平均沉降量不超過5 mm為準。檢測方法:水平儀對測點進行高差測量。

3)彎沉的檢測與控制。檢測頻率:每2 000 m2檢測20個點(與沉降量同)。控制標準:在沉降量和破碎尺寸兩項達到要求后進行彎沉檢測,彎沉值應符合設計要求,對于彎沉值較大的板塊要挖除舊板,檢查基層和路基,根據基層和路基的檢查情況制定處理方案。檢測方法:5.4 m貝克曼梁法。

由于沖壓遍數與彎沉值成反比,與沉降量和破碎尺寸成正比,因此要有一個合理的“度”來控制3個指標間的關系。在實際的操作過程中,應以施工工藝、破碎指標控制為主,結合沉降量與彎沉等指標進行控制。

4 施工進度控制

1)沖擊壓路機配備3名操作人員,實行輪流作業。2)配備1名維修人員,時刻保證沖擊壓路機的工作狀態。當出現較大設備故障時及時維修,確保工程進度。設立配件庫,購置一批常用和易損配件,確保設備能及時恢復工作狀態。3)及時與各方協調,解決各種拖延工程進度的瓶頸,及時提出解決方案。

5 沖擊壓實的發展

用沖擊壓實進行斷裂、穩固,代表了此項技術新的發展方向。由于使用沖擊壓實機進行水泥路面斷裂、穩固施工可不中斷交通,而且造價小、速度快、效果好,近幾年來在國內得到廣泛應用。我單位在正港線藁城段施工中應用效果良好,經檢驗完全達到技術要求。隨著沖擊壓實機的不斷完善,必然會在路基路面施工中擔當起更加重要的角色。

[1] 楊世基.沖擊壓實技術在路基工程中的應用[J].公路,1999(7):40-41.

[2] 韓 建,暢瑞俊.5YCT20型沖擊壓實機[J].工程機械,2003(6):70.

[3] 劉 芳.影響路基壓實因素的淺析[J].山西建筑,2008,34(3):295-296.