公路工程水泥混凝土路面大修施工技術(shù)

李 靜

(山西路橋建設(shè)集團(tuán)園林綠化工程有限公司，山西 太原 030006)

1 工程實例

此公路工程項目的全線長度是14.927 km，起訖樁號是K16+470～K31+397，采用的是雙向六車道，設(shè)計的行車速度是60 km/h，其中K18+500～K23+600段采用的是水泥混凝土路面。由于項目沿線分布了多家大型工廠，通過的車輛多以大型貨車為主，而且超載問題較為突出，因此造成水泥混凝土路面形成了連續(xù)斷板與碎裂等質(zhì)量缺陷。其中部分板塊較為完整，但是出現(xiàn)了崩角現(xiàn)象，同時縱坡段的鄰板高度差與縱橫縫間隙均≥5 mm，有的甚至>2 cm。此外，部分瀝青路面也形成了坑槽與裂縫問題。為了能夠提高公路工程水泥混凝土路面的路用性能，就必須對水泥混凝土路面進(jìn)行大修處理，保證路面平整度間隙低于5 mm，縱縫高度差與相鄰面板高度差低于5 mm。

1.1 水泥混凝土路面病害形成原因

此公路工程項目中水泥混凝土路面病害表現(xiàn)基本是錯臺、崩角以及連續(xù)斷板。結(jié)合路面病害類型與交通運輸環(huán)境等，綜合分析路面病害形成的原因，具體如下：(1)排水設(shè)施不完善，造成部分水滲入路面，從而影響路面的承載性能。同時，基層頂面中的積水不能及時排出，當(dāng)受到車輛荷載的作用后就會產(chǎn)生高壓水流，反復(fù)地沖刷頂面，由此就引發(fā)了路面錯臺與板塊斷裂等現(xiàn)象；(2)該路段貨車超載現(xiàn)象較為嚴(yán)重，結(jié)合相關(guān)統(tǒng)計可知超載車輛約為交通量的1/3，這也是造成水泥混凝土路面出現(xiàn)破碎與斷裂的重要原因；(3)養(yǎng)護(hù)工作不到位，例如灌縫處理不及時，造成縫隙形成了脹縫與縮縫等現(xiàn)象，甚至填縫料出現(xiàn)了脫落。若是不能及時地對填縫料進(jìn)行更換，就會使基層遭受到路面水的沖刷，從而軟化路基，嚴(yán)重時造成板低脫空以及混凝土板開裂等，從小病害慢慢地發(fā)展成為大病害，直接影響公路行車安全。

1.2 處治方法

針對混凝土面板出現(xiàn)的輕微裂縫問題，采用補(bǔ)強(qiáng)與灌縫處治方式。

針對混凝土面板中的板角開裂與破損問題，需要實施切割、破碎以及清除處理，然后按照原路面厚度等進(jìn)行重新澆注混凝土面板。

針對混凝土面板嚴(yán)重破碎與斷裂問題，則應(yīng)采用碎石化技術(shù)進(jìn)行處治。

1.3 水泥混凝土路面碎石化施工技術(shù)

碎石設(shè)備選用。采用的碎石設(shè)備類型基本包含單頭共振式破碎機(jī)與多頭沖擊式破碎機(jī)。其中單頭共振式破碎機(jī)的核心原理是以控制錘頭頻率的方式保證其頻率和水泥頻率相接近，通過共振原理提升破碎效果；而多頭沖擊式破碎機(jī)的核心原理是以控制錘頭高度的方式實現(xiàn)沖擊破碎。因為工作原理的不同，其破碎效果也有所區(qū)別，所以需要結(jié)合實際情況合理選用碎石設(shè)備，此項目選擇的是多頭沖擊式破碎機(jī)。

選取試驗段。此公路工程項目中水泥混凝土路面出現(xiàn)的破碎與斷裂問題，主要采用碎石化施工技術(shù)進(jìn)行處治。為了能夠提高施工技術(shù)的合理性、可行性，以及保證施工質(zhì)量滿足標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范要求，需要選取試驗段確定各項最佳施工參數(shù)，然后對水泥混凝土路面進(jìn)行大修。此項目中選取的路段樁號是K19+300～K19+500，落錘高度范圍是1.1～1.2 m，并保證落錘間隔距離為10 cm左右。當(dāng)以上參數(shù)確定之后，需要逐步地對破碎參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，直到參數(shù)完全滿足工程實際要求。此外，參數(shù)調(diào)整階段必須密切關(guān)注碎石破碎效果，最為理想的狀態(tài)為鱗片狀，認(rèn)真、準(zhǔn)確記錄參數(shù)，無論是參數(shù)調(diào)整或碎石破碎，都需要通過機(jī)械設(shè)備完成，詳見表1。

表1 碎石化施工各項機(jī)械設(shè)備

碎石化工藝。首先是質(zhì)量檢驗評定，詳細(xì)見表2；其次是工藝分析。若是大修路面的面積比較大，且單幅的破碎長度超過了1 000 m，其中粒徑突變位置應(yīng)選擇挖探形式進(jìn)行抽檢與驗證，針對未能達(dá)標(biāo)的則需要實施調(diào)整。若是碎石化施工完成之后，路面表面凹處小于10 cm×10 cm，應(yīng)采用密級配碎石進(jìn)行回填，然后進(jìn)行壓實處理；若是路面表面凹處大于10 cm×10 cm，應(yīng)采用3%水泥+碎石進(jìn)行回填，然后實施壓實。針對施工前后形成的裂縫，應(yīng)采用石屑進(jìn)行回填處理，同時提高路面強(qiáng)度與密實度。

表2 碎石化施工檢查驗收標(biāo)準(zhǔn)

環(huán)境影響及保護(hù)。水泥混凝土路面碎石化施工技術(shù)會形成沖擊坡，從而對現(xiàn)場周邊環(huán)境造成或多或少的影響。由此必須提前進(jìn)行全面調(diào)查工作，詳細(xì)、準(zhǔn)確記錄施工走向與構(gòu)造物埋深等，詳見表3。

表3 不同埋深構(gòu)造物碎石化施工要求

路面壓實。在水泥混凝土路面碎石化施工后，針對路面中形成的微小凹處，需要選用密級配碎石進(jìn)行回填，并保證碎石的粒徑范圍處于13～27 mm之間。為了能夠提升下層塊料的穩(wěn)定性，應(yīng)對顆粒進(jìn)行破碎壓實，選擇Z型壓路機(jī)完成碾壓，行駛速度是5 km/h左右，碾壓遍數(shù)是2遍。

質(zhì)量控制。以水泥混凝土路面為例，在大修施工過程中必須對質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格控制。施工后需要及時把高性能聚酯布填充在非碎石化與碎石化混凝土路面的接縫位置，由此能夠有效預(yù)防和處理不利影響要素。同時，應(yīng)加大一線施工技術(shù)人員的管理力度，確保質(zhì)量、安全第一位。施工階段需要密切關(guān)注天氣變化，尤其是大雨天氣，會影響路面基層施工效果，弱化路面承載力，從而使得路基路面不能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定基本要求。若是無法規(guī)避惡劣天氣，就必須高度重視防護(hù)工作，降雨時立即對破碎層進(jìn)行遮蓋處理，同時保證路面排水通暢。

2 總 結(jié)

本文以公路工程水泥混凝土路面為例，首先闡述了水泥混凝土路面特點，然后分析了水泥混凝土路面病害的形成原因，同時綜合分析了水泥混凝土路面大修施工技術(shù)，即碎石化施工技術(shù)。采用此項技術(shù)不僅提高了水泥混凝土路面大修施工效果，而且此技術(shù)具有良好的經(jīng)濟(jì)性與實用性，值得推廣使用。