水泥混凝土路面多锤头碎石化的设计与施工.pdf

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1、第3期(总第146期)2010年6月中圄千放暑稚No．3(SerialNo．146)CHINAMUNICIPALENGINEERINGJun．2010水泥混凝土路而多锤头碎石化的设计与施工周海生1，(1．上海兰德公路工程咨询设计有限公司，上海200065；陈建军22．东南大学建筑设计研究院交通分院．江苏南京210096)摘要：多锤头碎石化技术用于水泥混凝土路面“白改黑”，在设计和施工过程中仍存在一些问题，如不细化，有可能影响工程质量。依托具体工程，针对有关细节进行讨论。关键词：多锤头碎石化；反射裂缝防治；当量回弹模量中图分类号：U416．216文献标识码：A文章编号：1004—

2、4655(2010)03—0001—03多锤头碎石化技术是水泥混凝土路面“白改黑”的成熟技术。笔者在一些碎石化工程中常发现某些细节问题被忽视：设计中未对碎石化后的路面提出强度要求：施工中未对原路面结构层中产生病害的路段加以处理就实施罩面。这些问题不解决．势必影响碎石化的施下质量以及路面结构设计。为此．以某水泥混凝土路面“白改黑”整治工程为例．围绕水泥混凝土路面多锤头碎石化技术的设计、施工要点展开讨论。1道路现状分析该公路为三级公路．现状路面结构为22cm水泥混凝土板+30cm乏渣基层+15cm砾石砂。横断面为双向二车道布置。板块损坏调查见表l。表1板块损坏现场调查损坏分类板块数

3、／块损坏面积所占比例／ok纵向、横向、斜向裂缝28817．4交叉裂缝和破碎板16I．O板角断裂1237．4沉陷4O．3板块修补损坏945．7∑52531．8按照主点弯沉>O．2mm、主点辅点差异弯沉>0．06mm的标准判断水泥混凝土板板底脱空．结果有42．7％的板块存在脱空。通过现场取样调查发现。有些破碎板，系下基层破碎所致；有些破碎板，系板底脱空所致(基层完好)。因此，该段水泥混凝土路面已经不适合采用板块修复及脱空板块注浆的小修整治措施。为此采用多锤头碎石化技术实施“白改黑”。2路面维修设计2．1路面结构设计利用原路面结构层实施“白改黑”。改建路面按收稿Et期：2010—01

4、--08照新建路面结构进行设计．以弯沉为路面结构设计的控制指标。2008年交通量统计及累积轴载见表2。表22008年交通量及累积轴载年累积标车型小客车大客车小货车中货车大货车拖挂车准轴载／次沥寿路面轴载换算系数0．05O．21O．05O．62l舶2．2l5302008年691．1交通til：／p(·u323l125l469l31343226l累积当量轴次按式(1)计算。Ⅳe：世型些坦Ⅳ，刀(1)7。式中：M为设计年限内一车道的累积当量轴次，次／车道：t为设计年限，a。三级公路按8a设计。2010年～2017年；Ⅳ，为营运第一年双向日平均当量轴次，OVal，这里以2008年交通量

5、为基础；y为设计年限内交通量的平均增长率，％，取4％；田为车道系数，双向两车道沥青路面，田取0．7。根据式(1)的计算，设计年限内累积交通轴载为5288924．4次。根据式(2)计算路面设计弯沉。Ld=600岬。xA。xAb(2)式中：厶为改建后沥青路面的设计弯沉，0．Olmm；A。为公路等级系数，三级公路取1．2；A。为面层类型系数，取l：A。为路面结构类型系数，取1．3。经多锤头破碎的水泥混凝土路面．材料性质类似于级配碎石。但整体联结紧密，模量较级配碎石高。但较稳定类材料低．保守起见取400MPa。碎石化的路面朋作改建路面结构的基层．根据沥青路面设计规范．基层类型系数半刚性

6、基层沥青路面取1．0．柔性基层沥青路面取1．6．“白改黑”后的路面结构基层介于半刚性基层与柔性基层之间．故而在弯沉计算中取值1．3。将数据代入式(2)得设计弯沉为42．3(0．01mm)。中圄千放，张周海生，陈建军：水泥混凝土路面多锤头碎石化的设计与施工2010年第3期2．2加铺结构设计综合该路的交通状况和现状路面结构，将加铺结构定为两层式。比较AC一20C和AC一25C，考虑到下面层承受较大的弯拉应力．选择耐疲劳性能较好的AC一20C。最终加铺结构为4emAC一13C+8cmAC一20C。结构计算的各层模量取值见表3。二灰碎石基层模量取值l300。l700MPa．但考虑到多锤

7、头破碎对基层产生一定影响。以及随使用年限延长(通车已14a)而导致模量的折减，按照规范值的70％取值。考虑到上海地下水位较高，路基回弹模量取25MPa。多锤头碎石化碾压完毕后．路面往往会出现0。2cm下沉。在结构计算时，水泥板碎石化后．厚度折减2cmo表3路面结构以及材料取值结构层材料类型厚度／era抗压模量(20oC)／MPa上面层AC—13C4l400下面层AC一20C8lloo基层混凝土碎石化20400下基层二灰碎石30900垫层砾石砂15150土基粉质土25改建路面路表弯沉为36．3