路面施工沖壓技術

張寶山

（黑龍江省收費公路管理局牡丹江管理處，黑龍江，牡丹江，157000）

路面施工沖壓技術

張寶山

（黑龍江省收費公路管理局牡丹江管理處，黑龍江，牡丹江，157000）

文章結合實際工程，對試驗測試數據進行分析總結，提出了沖壓技術應用的一些結論。

路面施工沖擊技術

近年來，沖擊壓實技術在舊水泥混凝土路面改造工程中逐漸得到廣泛應用。該項技術通過采用沖壓機械沖擊壓實舊水泥路面板，能有效減少和緩解反射裂縫，且能夠形成嵌鎖穩固的新路面底基層，為加鋪層提供均勻穩定的支撐體系。

一、工程實例

某路線全長65.48km，設計公路等級為二級公路，設計速度為60km／h，設計荷載標準取公路一Ⅱ級。土質調查情況為：硬塑高液限黏土及硬塑低液限黏土。舊路面包括瀝青路面和水泥混凝土路面兩種。此方案主要針對舊水泥混凝土路面相關路段。其中：K34+599.60～K55+518.00為連續的舊水泥混凝土路面：其他為不連續的穿越集鎮水泥路，路況相對較好。

后續施工中面對的主要問題有：沖碾后采用何種封層；沖壓的沉降量、回彈彎沉可能與設計預期不符，加鋪路面結構的厚度需重新調整，應遵循什么原則；目前施工指南以前后兩次沖碾沉降小于5mm為沖碾最終的控制指標，是否能以彎沉和表面裂紋作為確定沖擊次數的指標。

二、施工與檢測

1、方案實施基本原則

基于本試驗段沖碾基本情況，確定本方案實施基本原則如下：

（1）分段原則。根據現場施工情況，各路段在相同沖碾遍數表現出明顯不同的效果，這說明各路段在原路面狀況上存在很大差異。因此需對整個路段的沖碾進行詳細分段。

（2）動態原則。因原路面狀況差異較大，很難在事先確定具體施工方案(如沖碾遍數等)，需要進行沖碾過程中的動態跟蹤檢測，為停止施工及后續的分段路面設計提供基礎參數。

2、總體方案

（1）制定前期交通部分封閉方案及施工關鍵期的全封閉方案；（2）處理堆填土方，避免水份在舊路面側面集聚，進一步增大舊路面基層、土基含水量；（3）可以實施的路段要提前進行排水設施的設置和完善；（4）沖碾施工過程。具體實施步驟為：進行檢驗性碾壓，檢測后進行分段；明確各分段的沖碾過程中檢測方案及沖碾停止控制標準；分段施工，現場檢測，及時處理檢測數據，并根據結果判斷是否進行下一步沖碾；沖碾結束后，進行更詳細的檢測。采集設計基礎數據；分段設計加鋪路面結構；實施后續施工。

3、各工序的方法、標準

沖碾前檢測位置的確定。檢測位置的確定主要為取芯及含水量測試服務，根據破損及地下水位情況選取代表性位置若干。沖碾前檢測。沖碾前檢測除去取芯和含水量檢測外，還應包括高程、回彈彎沉檢測。檢驗性碾壓(小于5遍)中檢測。在檢驗性碾壓過程中，需進行跟蹤檢測，檢測內容主要包括高程、表觀狀況、回彈彎沉。分段，初定各段方案。以回彈彎沉為主要指標，以沉降量為輔，進行試驗段的分段。以沉降量為指標確定施工預案。繼續沖碾路段的施工中檢測。在檢驗性沖碾后，對于符合沉降變化規律且回彈彎沉未達到停止沖碾標準的區段，需進行進一步沖碾，且需進一步檢測。對高程、表觀狀況按2遍沖碾，進行跟蹤檢測，并及時處理數據，判斷沉降量是否收斂，不收斂且不出現異常的情況下(出現突然增大甚至波動)，才能繼續進行沖碾?；貜棌澇羷t在出現異?；虺两盗渴諗繒r才需要進行一次檢測。

4、施工過程中特殊情況的處置

在沖碾過程中，舊水泥混凝土路面可能出現的嚴重病害有唧泥、局部破碎嚴重等情況，沖碾結束后需采取相應處置方法。如移除碎塊，清除軟弱層、細小碎屑，回填水穩等。

三、檢測數據分析

1、試驗檢測數據

該公路選取兩個試驗段為：K41+140-K41+500，K42+860～K43+060，長度分別為360m和200m。其中前一段落屬于整個路段中整體狀況相對較好的區段，后一段落屬狀況相對較差區段。對以上兩個沖壓試驗段均進行了12遍沖壓后進行檢測，其數據變化情況如下：

（1）表觀狀況(K41+140～K41+500段)：現場沖壓后表觀狀態照片見圖1。

（2）沉降量變化情況見圖2、圖3。

（3）彎沉變化情況見圖4、圖5。

（4）回彈模量變化情況。在兩個試驗段內分布了6個回彈模量測試點，這些點的測試是在舊路基素土層頂沖壓后測得。沖壓12遍后，在鄰近位置進行了測試，對比情況圖見圖6。

（5）含水量變化情況。含水量變化情況在沖壓前、5遍后沖壓前和沖壓10遍后測試，比較情況如下見圖7。

2、12遍沖壓后數據分析總結

（1）表觀狀況：沖壓12遍后，板塊表面裂縫主要為縱向裂縫，裂縫間距約30cm左右，縱縫處是破碎過程中的薄弱位置，在此處出現了明顯的上層混凝土碎裂，還有一些橫縫處也出現了類似的情況，表明這些位置的下臥層強度較低。

（2）含水量：在沖壓12遍后，含水量并沒有顯著的變化，表明沖壓過程中未發生毛細水上升、路基整體含水量增大的現象，這表明12遍沖壓后，仍不存在由此原因導致的路基整體失穩問題，通過現場測試人員描述，局部位置存在板塊整體向路肩位置移動的趨勢，這可能因為路基靠近路肩位置附近強度更弱。

（3）沉降量：原來狀況較好區段在沖壓10遍之后，在10～12遍之間趨于收斂，而原來狀況較差區段沉降量仍未出現收斂趨勢。

（4）回彈彎沉數據：路況較差的區段在沖壓7遍以后，變異系數減小，而原來狀況較好的區段在沖壓5遍時變異系數較小。

（5）同彈模量：由素土頂面沖壓前后的回彈模量比較可知。因沖壓前后測試位置稍有變化，有一點的回彈模量有較大降低，其他點的回彈模量均有一定程度提高，最高增大28.9%，最小增大7.2%，平均增加18.7%，表明沖壓過程后半段，在板塊破碎后，對舊路基、基層的壓密效果明顯。

3、13-16遍沖壓效果分析研究13～16遍沖壓是為了研究沖壓在已破碎板塊，且對舊路基、基層有一定補充壓實效果后，進一步增加沖壓遍數能否進一步提高壓實度。最后四遍沖壓主要進行的測試項目包括：沉降量、回彈彎沉與壓實度等。

壓實度：根據12遍后和16遍后的壓實度檢測數據(12遍后有效數據4個，16遍時9個，主要是0.3m～0.5m及0.5m～0.75m范圍取樣的點)比較，在13-16遍沖壓過程中，舊基層、路基的壓實狀況變差。

沉降：根據沉降檢測結果，K41+330、K41+360在14遍沖壓后和16遍沖壓后的沉降量較大，有10cm左右。表明該位置有可能失穩，后續要采用加固措施處理。

回彈彎沉：根據14遍和16遍后的回彈彎沉檢測數據，與前面的回彈彎沉比較，變異系數增大。因此原結論仍成立。

四、小結

1、數據分析表明：按照板塊破碎完成(表觀狀況)，回彈彎沉變異系數也較小的標準考慮，施工沖碾次數可按較好路段可取沖壓7-8遍，較差路段5～6遍，此階段主要完成板塊破碎。這種工程狀況下沖壓次數是否合理尚需經過試驗段長期觀測結果來進一步驗證。

2、通過增加沖壓遍數補充壓實舊路基、基層的效果不明顯。

3、沖壓過程中形成的局部碎裂嚴重、出現“彈簧”等位置必須進行清理、開挖、回填處理。

TU789

1674-3954（2011）03-0170-01