打裂壓穩技術在舊路改造中應用

李冬（廣東省建科建筑設計院有限公司　廣東廣州　510000）

打裂壓穩技術在舊路改造中應用

李冬
（廣東省建科建筑設計院有限公司廣東廣州510000）

打裂壓穩技術是在舊混凝土路面改造過程中重要手段，其優點是舊路的參與強度損失較小，可以比較充分利用舊路面的強度，可以分散板塊的水平溫度變形和翹曲變形，延緩加鋪瀝青混凝土面層反射裂縫的出現，同時相比碎石化等手段對設備要較低，造價較低。

打裂壓穩；舊路改造

1　引言

近年來，伴隨著我國高速發展，交通量的日益增加，水泥路面出現了破損板、板角斷裂、坑洞修補、裂縫等病害，打裂壓穩技術是“白改黑”的重要手段，即將破損的水泥混泥土板全部破碎，使用重型壓路機將破碎的塊狀混泥土壓實，或將一些尚完好的板打出裂紋后，再加鋪瀝青層。本文主要對打裂壓穩技術進行淺析。

2　適用條件

舊水泥混凝土路面的利用方式主要有三種：

方式一是直接加鋪，是保持舊水泥混凝土面板的完整性，利用板體的強度和剛度，將舊路的病害進行處治之后加鋪瀝青混凝土面層；

方式二是打裂壓穩后加鋪，是通過門板式破碎機或落錘式打裂壓穩機等設備將原水泥路面板塊打裂壓穩，舊板程不規則小塊，裂紋較細，板破碎作為路面的基層或者底基層，在上面直接鋪設瀝青面層或者補強后鋪設瀝青面層；

方式三是碎石化后加鋪，是將舊水泥混凝土面板破碎作為路面的基層或者底基層，在上面直接鋪設瀝青面層或者補強后鋪設瀝青面層。

本次研究打裂壓穩技術，適用條件為舊水泥路面狀況指數處于中、次，斷板率介于10～20%的舊路改造。其優點是舊路的參與強度損失較小，可以比較充分利用舊路面的強度，可以分散板塊的水平溫度變形和翹曲變形，延緩加鋪瀝青混凝土面層反射裂縫的出現，打裂施工期可不中斷交通。確定是打裂后板塊仍較大，且不均勻，仍存在產生發射裂縫的隱患。

3　打裂壓穩前舊路處治

3.1破碎板塊

當板塊內有2條以上的裂縫或該板塊有兩個以上的角損壞，或者一個角的損壞面積大于1/4板塊，同時出現了錯臺或沉陷時，應將此板塊整體破碎挖除，用C20水泥混凝土回填至與舊路標高一致。

3.2板角斷裂維修

當混凝土面板一個角破損，且破損板角的面積小于1/4板塊的面積時，只進行板塊的局部更換，即對板角斷裂的部分鑿成矩形，用C20水泥混凝土回填至與舊路標高一致。

3.3坑洞修補

遇到有坑洞的板塊應對坑洞進行修補；坑洞較小時，清除洞內雜物，用水泥砂漿等材料填充，達到平整密實，并保持與原混凝土面板齊平。

3.4裂縫維修

修補的混凝土路面位置上平行于縮縫劃線，沿劃線位置進行全深度切割。在保留板塊邊部，沿內側4cm位置，鋸5cm深的縫，全深鋸口之間4cm寬混凝土垂直面應鑿成毛面，用C20水泥混凝土回填至與舊路標高一致。

3.5混凝土面板表面處理施工時首先對水泥混凝土面板表面進行處理，清除表面浮漿，使之成為清潔、干燥、平整的粗糙界面。局部路段不滿足加鋪瀝青面層最小厚度及現狀混凝土板瀝青罩面修補層應刨除或洗刨。

3.6當所有病害處理完畢后再統一進行打裂壓穩。

4　施工技術要求

4.1設備要求

采用落錘式打裂壓穩施工工藝，采用專用落錘式水泥路面打裂壓穩機和重型膠輪壓路機配套施工。經落錘式水泥路面打裂壓穩機處理后，舊水泥板塊產生45°角的斜向開裂，開裂后板塊互相嵌擠，減小路面板塊尺寸和消除班底脫空，消除加鋪層可能出現的荷載型和溫度型反射裂縫，處理后水泥面板出現小的凹槽，凹槽將使加鋪層與舊路咬合粘結力大大提高，防止加鋪層出現推移破壞；設備主要技術參數需滿足以下要求：

錘體重度：3t；最大落錘高度：≥1.5m；單位擊實功率：12.2tm；工作速度100～120m/h；壓穩設備應采用24t重型膠輪壓力機，低于24t時應增加壓實遍數，以達到規定要求。

4.2施工氣候條件

舊水泥混凝土路面打裂壓穩施工期間，應收集月、旬、日天氣預報資料，遇到有影響打裂壓穩施工質量的天氣時，應暫停施工或采取必要的防范措施。打裂壓穩施工如遇到現場降雨，必須停工。

4.3一般工序

（1）舊路病害處理；

（2）路線內、外及地下構造物標記；

（3）設置施工測量控制點；

（4）施工段的交通管制和分流；

（5）打裂舊水泥混凝土路面；

（6）修復或補強軟弱基層或路基；

（7）重型膠輪壓路機壓穩；

（8）加鋪新結構層。

4.4施工準備

構造物的調查與標記應滿足下列要求：

（1）施工作業時應注意距離房屋30m以上，如距離不足應設置抗震溝；

（2）所有的橋面、管涵處一律靜止打裂；

（3）與橋梁連接段應標明打裂的位置，可以打裂至距橋頭搭板10m處。

4.5試驗段

（1）試驗段主要用于設備參數調整，以達到規定的打裂效果。在打裂壓穩施工正式開始前，應根據路況調查資料，在有代表性的路段至少選擇長度200m的路面作為試驗段，逐級調整破碎參數對路面進行打裂。

（2）在試驗段開始時，根據經驗一般落錘高度為1.4～1.5m，落錘間距為10cm，逐級調整，目測打裂效果，當打裂后路表裂縫圍成的面積為0.3～0.6m2，表明打裂的效果能滿足規定要求，記錄此時采用破碎參數。

4.6打裂壓穩施工

（1）打裂

①一般情況下，應先打裂路面兩側的車道，然后打裂中部的行車道。

②在打裂路肩時應適當降低外出錘頭高度，減少落錘間距，既保證打裂效果，又不至于破碎功過大而造成過度打裂，以免路面打裂后強度不均。

③兩幅打裂一般要保證10cm左右的搭接破碎寬度。

④施工過程中要靈活調整行進速度、落錘高度、頻率等，盡量達到均勻打裂。

（2）壓穩施工

在確定打裂程序滿足要求后，應再確定壓穩程序，一般壓穩遍數為3～5遍。控制標準為：在按確定程序施工的試驗路段，每25m取一點，在打裂完成后對這些點進行水準測量，并在每穩壓一遍時測量每點的沉降量變化，如果每次壓穩后最大沉降變化量小于5mm，則認為壓穩施工達到要求。任何情況下壓穩次數不得小于兩遍。碾壓速度不應超過4.8km/h。

（3）軟弱基層或路基的修復

對于在打裂壓穩施工過程中發現的部分軟弱基層或路基，應進行病害處置。

（4）清掃

在水泥混凝土路面打裂后，應清楚表面所有的松散、破碎的混凝土、塵土和外來物，以保證其上層結構層的施工質量。

4.7打裂壓穩層檢查驗收

（1）打裂效果

打裂時要控制落錘提升高度，落錘高度不宜過高或過低，高了沖擊太大，易使水泥混凝土路面板因嚴重破裂而產生過大的位移，出現大量的碎屑；過低達不到打裂效果。控制使75%以上的路面板出現不規則開裂，開裂單條獨立裂縫的邊長應控制不大于0.8m，相鄰裂縫形成的塊狀面積為0.3～0.6m2。由于裂縫極為細小，因而路面干燥的情況下，識別路面開裂較為困難。因此，打裂前需在前方路面一定范圍內均勻灑水，直到可見自由水的程度，然后打裂施工。此時可以看到開裂痕跡中伴有氣泡排除。在路面自由水消失后，應可見清晰的裂縫，并由此鑒別開裂的程度是否滿足要求。

（2）打裂強度

錘頭間距：對原有水泥混凝土路面打裂壓穩后直接加鋪瀝青混凝土面層試驗段錘頭間距為30～60cm；對打裂壓穩后在水泥板上加鋪水穩層和瀝青混凝土面層施工段錘頭間距為30～45cm。

（3）壓實要求（標高差控制）

在確定打裂程序滿足要求后，應確定壓穩程序，一般壓穩遍數為3～5遍。控制標準為：在施工后的試驗段內，每25m取一點，并且總數不小于5個點。在打裂完成后對這5個點進行水準測量，并在每壓穩1遍時測量每個點的沉降量變化，五個點的每次壓穩后最大沉降變化量小于5mm，則認為壓穩施工達到要求。任何情況下壓穩次數不得小于2遍。壓實速度不應超過4.8km/h。

（4）打裂壓穩層頂面回彈模量

打裂壓穩后該層的頂面回彈是影響加鋪厚度的重要參數，也是打裂壓穩后的驗收指標，需要特別重視。由于打裂壓穩技術對原路面的破壞相對較小，一般打裂壓穩層頂面回彈模量降低30～50%。打裂壓穩頂面的模量變化大，主要跟基層狀況、水泥標號、打裂壓穩式等相關。

表1　打裂壓穩處理前后結構層的頂面回彈模量（單位：MPa）

綜合考慮，打裂壓穩層頂面的模量要求大于250MPa，對應彎沉值≤35（0.01mm）。如達不到認定為面板脫空必須進行壓漿穩板處理。

5　結論

打裂壓穩技術是水泥路面舊路改造的重要手段，其優點是舊路的參與強度損失較小，可以比較充分利用舊路面的強度，可以分散板塊的水平溫度變形和翹曲變形，延緩加鋪瀝青混凝土面層反射裂縫的出現，并且在打裂施工期可不中斷交通，施工速度快，對設備要較低，造價較低。本文通過結合過往工程進行了淺析，為同類工程提供參考。

[1]交通運輸部公路科學研究院.北京新橋技術發展有限公司.水泥混凝土路面再生利用結構設計與施工工藝指南.人民交通出版社，2008，12.

[2]交通運輸部公路科學研究院.《公路水泥混凝土路面再生利用技術細則》.人民交通出版社，2014.

[3]李昌鑄.水泥混凝土路面再生利用關鍵技術.人民交通出版社，2010.

U416.216

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1673-0038（2015）51-0245-02

2015-12-8