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【摘 要】文章结合实际工程,对试验测试数据进行分析总结,提出了冲压技术应用的一些结论.

【关 键 词】路面施工冲击技术

【中图分类号】TU789【文献标识码】【文章编号】1674-3954（2011）03-0170-01

近年来,冲击压实技术在旧水泥混凝土路面改造工程中逐渐得到广泛应用.该项技术通过采用冲压机械冲击压实旧水泥路面板,能有效减少和缓解反射裂缝,且能够形成嵌锁稳固的新路面底基层,为加铺层提供均匀稳定的支撑体系.

一、工程实例

某路线全长65.48km,设计公路等级为二级公路,设计速度为60km／h,设计荷载标准取公路一Ⅱ级.土质调查情况为：硬塑高液限黏土及硬塑低液限黏土.旧路面包括沥青路面和水泥混凝土路面两种.此方案主要针对旧水泥混凝土路面相关路段.其中：K34+599.60～K55+518.00为连续的旧水泥混凝土路面：其他为不连续的穿越集镇水泥路,路况相对较好.

后续施工中面对的主要问题有：冲碾后采用何种封层；冲压的沉降量、回弹弯沉可能与设计预期不符,加铺路面结构的厚度需重新调整,应遵循什么原则；目前施工指南以前后两次冲碾沉降小于5mm为冲碾最终的控制指标,是否能以弯沉和表面裂纹作为确定冲击次数的指标.

二、施工与检测

1.方案实施基本原则

基于本试验段冲碾基本情况,确定本方案实施基本原则如下：

（1）分段原则.根据现场施工情况,各路段在相同冲碾遍数表现出明显不同的效果,这说明各路段在原路面状况上存在很大差异.因此需对整个路段的冲碾进行详细分段.

（2）动态原则.因原路面状况差异较大,很难在事先确定具体施工方案(如冲碾遍数等),需要进行冲碾过程中的动态跟踪检测,为停止施工及后续的分段路面设计提供基础参数.

2.总体方案

（1）制定前期交通部分封闭方案及施工关键期的全封闭方案；（2）处理堆填土方,避免水份在旧路面侧面集聚,进一步增大旧路面基层、土基含水量；（3）可以实施的路段要提前进行排水设施的设置和完善；（4）冲碾施工过程.具体实施步骤为：进行检验性碾压,检测后进行分段；明确各分段的冲碾过程中检测方案及冲碾停止控制标准；分段施工,现场检测,及时处理检测数据,并根据结果判断是否进行下一步冲碾；冲碾结束后,进行更详细的检测.采集设计基础数据；分段设计加铺路面结构；实施后续施工.

3.各工序的方法、标准

冲碾前检测位置的确定.检测位置的确定主要为取芯及含水量测试服务,根据破损及地下水位情况选取代表性位置若干.冲碾前检测.冲碾前检测除去取芯和含水量检测外,还应包括高程、回弹弯沉检测.检验性碾压(小于5遍)中检测.在检验性碾压过程中,需进行跟踪检测,检测内容主要包括高程、表观状况、回弹弯沉.分段,初定各段方案.以回弹弯沉为主要指标,以沉降量为辅,进行试验段的分段.以沉降量为指标确定施工预案.继续冲碾路段的施工中检测.在检验性冲碾后,对于符合沉降变化规律且回弹弯沉未达到停止冲碾标准的区段,需进行进一步冲碾,且需进一步检测.对高程、表观状况按2遍冲碾,进行跟踪检测,并及时处理数据,判断沉降量是否收敛,不收敛且不出现异常的情况下(出现突然增大甚至波动),才能继续进行冲碾.回弹弯沉则在出现异常或沉降量收敛时才需要进行一次检测.

4.施工过程中特殊情况的处置

在冲碾过程中,旧水泥混凝土路面可能出现的严重病害有唧泥、局部破碎严重等情况,冲碾结束后需采取相应处置方法.如移除碎块,清除软弱层、细小碎屑,回填水稳等.

三、检测数据分析

该公路选取两个试验段为：K41+140-K41+500,K42+860～K43+060,长度分别为360m和200m.其中前一段落属于整个路段中整体状况相对较好的区段,后一段落属状况相对较差区段.对以上两个冲压试验段均进行了12遍冲压后进行检测,其数据变化情况如下：

（1）表观状况(K41+140～K41+500段)：现场冲压后表观状态照片见图1.

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（2）沉降量变化情况见图2、图3.

（3）弯沉变化情况见图4、图5.

（4）回弹模量变化情况.在两个试验段内分布了6个回弹模量测试点,这些点的测试是在旧路基素土层顶冲压后测得.冲压12遍后,在邻近位置进行了测试,对比情况图见图6.

（5）含水量变化情况.含水量变化情况在冲压前、5遍后冲压前和冲压10遍后测试,比较情况如下见图7.

（1）表观状况：冲压12遍后,板块表面裂缝主要为纵向裂缝,裂缝间距约30cm左右,纵缝处是破碎过程中的薄弱位置,在此处出现了明显的上层混凝土碎裂,还有一些横缝处也出现了类似的情况,表明这些位置的下卧层强度较低.

（2）含水量：在冲压12遍后,含水量并没有显著的变化,表明冲压过程中未发生毛细水上升、路基整体含水量增大的现象,这表明12遍冲压后,仍不存在由此原因导致的路基整体失稳问题,通过现场测试人员描述,局部位置存在板块整体向路肩位置移动的趋势,这可能因为路基靠近路肩位置附近强度更弱.

（3）沉降量：原来状况较好区段在冲压10遍之后,在10～12遍之间趋于收敛,而原来状况较差区段沉降量仍未出现收敛趋势.

（4）回弹弯沉数据：路况较差的区段在冲压7遍以后,变异系数减小,而原来状况较好的区段在冲压5遍时变异系数较小.

（5）同弹模量：由素土顶面冲压前后的回弹模量比较可知.因冲压前后测试位置稍有变化,有一点的回弹模量有较大降低,其他点的回弹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％,表明冲压过程后半段,在板块破碎后,对旧路基、基层的压密效果明显.

3、13-16遍冲压效果分析研究13～16遍冲压是为了研究冲压在已破碎板块,且对旧路基、基层有一定补充压实效果后,进一步增加冲压遍数能否进一步提高压实度.最后四遍冲压主要进行的测试项目包括：沉降量、回弹弯沉与压实度等.

压实度：根据12遍后和16遍后的压实度检测数据(12遍后有效数据4个,16遍时9个,主要是0.3m～0.5m及0.5m～0.75m范围取样的点)比较,在13-16遍冲压过程中,旧基层、路基的压实状况变差.

沉降：根据沉降检测结果,K41+330、K41+360在14遍冲压后和16遍冲压后的沉降量较大,有10cm左右.表明该位置有可能失稳,后续要采用加固措施处理.

回弹弯沉：根据14遍和16遍后的回弹弯沉检测数据,与前面的回弹弯沉比较,变异系数增大.因此原结论仍成立.

四、小结

1、数据分析表明：按照板块破碎完成(表观状况),回弹弯沉变异系数也较小的标准考虑,施工冲碾次数可按较好路段可取冲压7-8遍,较差路段

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2、通过增加冲压遍数补充压实旧路基、基层的效果不明显.

3、冲压过程中形成的局部碎裂严重、出现“弹簧”等位置必须进行清理、开挖、回填处理.

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