1、水泥混凝土路面大修改造技術(shù)重慶交通大學(xué)趙可2008年11月電話告內(nèi)容 1、常見(jiàn)病害及其成因分析2、路面狀況評(píng)價(jià)和相關(guān)資料收集3、檢測(cè)方法、判據(jù)、標(biāo)準(zhǔn)值4、水泥路面改造設(shè)計(jì)與施工5、水泥混凝土路面結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換常見(jiàn)病害斷板(施工期、運(yùn)營(yíng)期）角隅斷裂與逢有關(guān)的病害斷板角隅斷裂斷板原因荷載應(yīng)力+溫度應(yīng)力板的幾何尺寸？基層類型？鋸縫時(shí)機(jī)？超載？工程質(zhì)量?年久失修“啃邊兒”碎裂輕度破碎輕度破碎嚴(yán)重破碎錯(cuò)臺(tái)傳力桿？封縫材料？傳荷能力差板底脫空 滲水 唧漿 基層類型？年久失修的錯(cuò)臺(tái)病害唧漿結(jié)構(gòu)組合？基層材料？施工質(zhì)量？荷載作用縫滲水板下脫空磨光/麻面磨光/麻面板塊修補(bǔ)路面狀況評(píng)價(jià)和相關(guān)資

2、料收集 路面破損狀況斷板率平均錯(cuò)臺(tái)量接縫傳荷能力和板底脫空狀況交通狀況路基路面結(jié)構(gòu)和構(gòu)造排水系統(tǒng)路面修建養(yǎng)護(hù)歷史等級(jí)優(yōu)良中次差接縫傳荷系數(shù)（%）kj8060，80(5680)40，60(3155)40(31)等級(jí)優(yōu)良中次差斷板率（）55,10(610)10,20(1120)20平均錯(cuò)臺(tái)量（mm）3(5)3,7(610)7,12(1115)12(15)路面損壞狀況分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)接縫傳荷能力分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)破損狀況 路面狀況指數(shù)PCI作用？ 斷板率檢測(cè)方法、判據(jù)、標(biāo)準(zhǔn)值承載力如承載力不足（與行車荷載有關(guān)），表現(xiàn)為大量斷板，主要原因：設(shè)計(jì)問(wèn)題（厚度、結(jié)構(gòu)組合）；施工質(zhì)量問(wèn)題（厚度、砼強(qiáng)度、基層質(zhì)量） 強(qiáng)度：取芯，

3、強(qiáng)度試驗(yàn)（試件，回彈），Rc與Rw的關(guān)系？回彈法為非標(biāo)準(zhǔn)方法。結(jié)構(gòu)承載力 路段代表彎沉？ 接縫傳荷能力？ 鉆芯劈裂強(qiáng)度？其它檢測(cè)和調(diào)查 基層承載能力？ 回彈模量承載板法 排水系統(tǒng)的狀況 水對(duì)基層的影響彎沉與彎沉差？ 能評(píng)價(jià)水泥路面的承載力嗎？水泥路面的彎沉盆是這樣的嗎？接縫處測(cè)試與縫相關(guān)的病害脫空、錯(cuò)臺(tái)、唧泥、斷板、碎裂、沉陷脫空目測(cè)判別；儀器判別認(rèn)識(shí)：力學(xué)計(jì)算條件，不允許脫空一旦脫空，必惡性循環(huán)因此，對(duì)于檢測(cè)方法及目的需正確認(rèn)識(shí)。目的是判定豎向位移及其數(shù)值（統(tǒng)計(jì)方法）。原則上講，存在脫空，就需處理，灌漿方法：貝克曼梁最直觀有效，用于無(wú)明顯病害處及輕微錯(cuò)臺(tái)、唧泥處，嚴(yán)重病害處已無(wú)需檢測(cè)。關(guān)于縫

4、兩側(cè)豎向位移差如果作為是否處理的判據(jù)，需做以下工作：脫空狀態(tài)下，板受力分析。目的：知道發(fā)生斷板的臨介狀態(tài)。有此必要嗎？瀝青層（厚度、材料）受力分析。目的：對(duì)厚度，材料性能提出要求，不出現(xiàn)因豎向位移導(dǎo)致的剪切破壞裂縫。經(jīng)濟(jì)上可行嗎？實(shí)體工程試驗(yàn)驗(yàn)證，實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，修正模型工程應(yīng)用效果驗(yàn)證水泥路面改造設(shè)計(jì)與施工 針對(duì)具體病害，選用經(jīng)濟(jì)實(shí)用的技術(shù)對(duì)策。首先考慮結(jié)構(gòu)方案，再考慮構(gòu)造、局部病害處理方案。 大方案：薄層罩面、結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換型改造（白改黑） 局部維修方案水泥路面局部修補(bǔ)換板 注意：構(gòu)造處理-拉桿、傳力桿、灌縫材料和工藝。碾壓式混凝土的合理應(yīng)用。水泥路面板底脫空處理注漿 交通世界(2007 年7月)上的

5、文章板下注漿斷板、碎裂 日常養(yǎng)護(hù)中，剛出現(xiàn)斷板時(shí)，及時(shí)做灌縫處理。最為經(jīng)濟(jì)有效。 表面無(wú)變形、唧漿的縫無(wú)需處理。 對(duì)較寬的縫做灌縫處理。 對(duì)于碎裂、沉陷部位，進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)處理，所用材料、工藝需要專門(mén)設(shè)計(jì)。傳荷能力差的接縫：設(shè)置傳力桿設(shè)置傳力桿設(shè)置傳力桿設(shè)置傳力桿錯(cuò)臺(tái) 錯(cuò)臺(tái)處必然存在脫空 注漿、銑刨、灌縫清縫灌縫材料高粘結(jié)力、高溫不軟化、低溫下有良好的延展性薄層罩面方案 路面表面處理 目的保證層間連續(xù) 技術(shù)手段機(jī)械清掃、必要時(shí)銑刨或噴砂鑿毛 粘層油乳化瀝青類、熱瀝青類名稱、型號(hào)、技術(shù)指標(biāo)、用量、工藝等應(yīng)力吸收夾層 條鋪粘層油+土工布、抗裂貼（自粘型） 滿鋪粘層油+土工布、熱噴改性瀝青+碎石貼縫玻纖格

6、柵施工水泥混凝土路面結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換 條石化門(mén)板式破碎 碎石化多錘頭破碎、表面共振破碎、沖擊式壓路機(jī)破碎 1、條石化板式打裂壓穩(wěn)技術(shù)（CS） 、碎石化多錘頭碎石化技術(shù)（MHB）板式打裂壓穩(wěn)技術(shù)采用門(mén)板式重錘將水泥面板打裂成條石狀，經(jīng)重型膠輪壓路機(jī)壓穩(wěn)后，達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，成為承重結(jié)構(gòu)層。條石化打裂壓穩(wěn)技術(shù)條石化的適用條件板底脫空、錯(cuò)臺(tái)病害為主的路段；斷板率大于等于的路段；原基層不是水泥穩(wěn)定粒料類基層，并出現(xiàn)斷板、唧漿、碎裂、錯(cuò)臺(tái)等病害的路段；其它被認(rèn)為適用于打裂壓穩(wěn)的情況。打裂壓穩(wěn)破碎設(shè)備打裂設(shè)備：裝配有寬度為2.5米（？）的板式?jīng)_擊錘，錘頭重5噸，具備足夠的能量使混凝土路面產(chǎn)生全深度的開(kāi)裂壓穩(wěn)設(shè)備：25

7、噸的膠輪壓路機(jī)。低于25噸時(shí)，應(yīng)增加壓實(shí)遍數(shù)，以達(dá)到規(guī)定要求。或超載汽車。門(mén)板式破碎機(jī)打裂的效果強(qiáng)度形成機(jī)理 水泥混凝土板經(jīng)重錘砸后形成一條不規(guī)則的裂縫，且裂縫不是沿著垂直于水泥混凝土板厚的方向，而是帶有一定的傾斜角度，這樣，“條石”間具有較大的嵌鎖能力。使用重型壓路機(jī)對(duì)路面進(jìn)行碾壓之后，可以消除脫空，使其成為具有高承載力且穩(wěn)定的“條石”基層。碾壓打裂壓穩(wěn)施工工藝流程試驗(yàn)破碎打裂試驗(yàn)壓穩(wěn)壓路機(jī)壓穩(wěn)撒布透層油加鋪瀝青面層的施工確定打裂壓穩(wěn)工藝打裂壓穩(wěn)后路基強(qiáng)度檢測(cè)打裂要求打裂效果應(yīng)使75%以上的路面不規(guī)則開(kāi)裂，條石寬可為80100厘米。 門(mén)板式?jīng)_擊錘沖壓1次即可將水泥板打裂（細(xì)微裂紋），效率比較

8、高，其破碎速度約為5001000mh。條石化處理技術(shù)的特點(diǎn) 門(mén)板式破碎穩(wěn)定壓實(shí)工法適用條件：縫處理費(fèi)用過(guò)高；原基層承載力低或水穩(wěn)定性差； 優(yōu)點(diǎn)：施工速度快、施工費(fèi)較低承載力高，故瀝青層可減薄砼條石頂面的構(gòu)造性處理簡(jiǎn)單 最便宜、有效的處理方案：整平后雙層玻玕布粘層油（防水下滲，亦防反射縫）+單層罩面 缺點(diǎn)：不好計(jì)算 幾點(diǎn)認(rèn)識(shí)：關(guān)于承載力；反射裂縫；豎向位移；層間水；層間推移等。錘式破碎技術(shù)錘式破碎技術(shù)，是指采用落錘的低頻振動(dòng)等方式使舊水泥混凝土路面碎裂，進(jìn)而用專用壓實(shí)機(jī)械碾壓形成下粗上細(xì)的碎石結(jié)構(gòu)層。破碎設(shè)備將水泥混凝土路面破碎成一般小于厘米混凝土塊，用以限制新鋪的熱拌瀝青（）罩面上出現(xiàn)反射裂縫

9、，并產(chǎn)生一個(gè)適應(yīng)于瀝青混合料面層的均勻基層。錘式破碎技術(shù)適用條件功能性罩面上出現(xiàn)大量反射裂縫大量錯(cuò)臺(tái)、翻漿和角隅破壞超過(guò)25%的板開(kāi)裂,超過(guò)20%的路面已經(jīng)修補(bǔ)或需要修補(bǔ),超過(guò)10%的路面需要開(kāi)挖修補(bǔ)出現(xiàn)嚴(yán)重凍脹開(kāi)裂或堿集料反映碎石化技術(shù)的設(shè)備多錘頭破碎機(jī)(MHB)該設(shè)備后部有2排重錘，具有橡膠輪胎，以柴油機(jī)作為動(dòng)力源，該機(jī)械所攜帶的重錘的質(zhì)量為454544.8kg,分兩排成對(duì)裝配在整臺(tái)機(jī)械的尾部（后排重錘對(duì)角地裝配在前排重錘間隙中心），每對(duì)重錘單獨(dú)地以一套液壓提升系統(tǒng)為動(dòng)力，在破碎時(shí)按一定規(guī)律下落，錘頭的提升高度可在 0.8-1.3m之間調(diào)節(jié)，同時(shí)多錘頭破碎設(shè)備具備一次破碎寬度達(dá)3.75m車

10、道的能力，破碎機(jī)裝備有帷幕以防止碎屑飛濺。重錘下落時(shí)可產(chǎn)生1.3811.1kJ的沖擊能量。這種機(jī)械的典型工作效率是3600-4500平米/臺(tái)班。Z型壓路機(jī)Z型鋼輪壓路機(jī)為單壓實(shí)輪，自裝配，自動(dòng)力，攜帶Z型鋼箍通過(guò)螺栓固定在壓實(shí)輪表面，振動(dòng)壓路機(jī)的最小毛重不低于8噸，而且能進(jìn)行振動(dòng)壓實(shí)。其作用為： 保證輪下顆粒不至于向外擠出； 對(duì)表面顆粒有更好的壓碎效果，有利于表面平整。碎石化破碎機(jī)理 多錘頭碎石化的過(guò)程是一個(gè)能量轉(zhuǎn)換的過(guò)程，重錘自由落體將勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，與路面結(jié)構(gòu)接觸后，將動(dòng)能的絕大部分轉(zhuǎn)化為路面結(jié)構(gòu)各質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)能和勢(shì)能，從這個(gè)意義上講，多錘頭碎石化與強(qiáng)夯是相似的。波動(dòng)理論在強(qiáng)夯相關(guān)研究中得到成

11、功運(yùn)用并逐漸成熟，如果將土基上各路面結(jié)構(gòu)層次視為不同強(qiáng)度的介質(zhì)層，則運(yùn)用波動(dòng)理論分析多錘頭碎石化機(jī)理仍然是合適的。強(qiáng)度形成機(jī)理隨著混凝土顆粒粒徑沿深度方向的遞增，可以近似地將碎石化層分為松散層、碎石化層上部和碎石化層下部三個(gè)層次松散層松散層強(qiáng)度的形成原理類似于純碎石材料，屬于松散粒料材料。由于缺乏膠結(jié)料，松散層是按嵌擠原則產(chǎn)生強(qiáng)度，它的抗剪強(qiáng)度主要決定于剪切面上的法向應(yīng)力和材料的內(nèi)摩阻角。由下列三項(xiàng)因素構(gòu)成：1. 剪切面上粒料表面間的相互滑動(dòng)產(chǎn)生的摩擦力2. 因剪切時(shí)體積膨脹而需克服的阻力3. 因粒料重新排列而受到的阻力碎石化層下部經(jīng)多錘頭破碎形成的連通裂縫是碎石化層下部的不連續(xù)部位，它們的存

12、在使混凝土塊體間不能傳遞彎拉應(yīng)力。但塊體間的嵌鎖咬合使連通裂縫產(chǎn)生了“拱效應(yīng)”，從而具備傳遞剪力的可能。由于該層內(nèi)塊體已處于穩(wěn)定的嵌擠平衡狀態(tài)，任何塊體的微小轉(zhuǎn)動(dòng)都受到其周圍塊體的約束，從而產(chǎn)生水平向的壓力 。碎石化層的形成Z型碾壓后路面光輪碾壓后的路面破碎后路面撒透層油后的路面結(jié)構(gòu)性喪失 水泥混凝土破碎的程度是必須把握的重要標(biāo)準(zhǔn)。混凝土板塊越碎，強(qiáng)度結(jié)構(gòu)性喪失的可能性越大；但破碎后粒徑較大時(shí)，其防止反射裂縫的效果又會(huì)受到影響。100反射裂縫適宜范圍概率厚度范圍板塊頂面以上（松散層）上部1/2厚度（碎石化層上部）下部1/2厚度（碎石化層下部）粒徑范圍7.5cm22.5cm37.5cm 并綜合國(guó)外資料，高等級(jí)路面碎石化的粒徑控制的標(biāo)準(zhǔn)如下：粒徑檢測(cè)及模量檢測(cè)開(kāi)挖試坑目測(cè)承載板試驗(yàn)?zāi)Ａ?(MPa)模量 (MPa)錘頭高度和錘頭間距對(duì)回彈模量的影響28026024022085909510010511011512080125130高度(cm)61098刀鋸(cm)7200200180195190220215210205刀鋸為7cm時(shí)落錘高度與模量的對(duì)應(yīng)關(guān)系落錘高度為為110cm時(shí)落錘高度與模量的對(duì)應(yīng)關(guān)系錘式破碎技術(shù)特點(diǎn)錘式破