洗朔线旧水泥混凝土路面碎石化试验段的铺筑

徐 晓 洛

(山西省高速公路集团有限责任公司，山西 太原 030006)

·道路·铁路·

洗朔线旧水泥混凝土路面碎石化试验段的铺筑

徐 晓 洛

(山西省高速公路集团有限责任公司，山西 太原 030006)

针对洗朔线洗马庄—小辛庄段路面改造工程中旧水泥混凝土路面碎石化试验段铺筑过程中的试验结果分析总结,通过本试验段的实施对碎石化路面施工过程中的质量起到了很好的控制，能够满足工程应用的要求。

试验段铺筑，质量控制，回弹模量

0 引言

水泥混凝土路面碎石化是既有水泥混凝土路面大修或改造的重要手段。实现碎石化的主要设备是MHB多锤头破碎机。通过破碎以后水泥混凝土路面作为改建路面的基层、底基层使用，可有效的为改建工程路面提供足够的支撑，同时解决反射裂缝的效果非常明显。

文章以洗朔线洗马庄—小辛庄段路面改造工程为依托，对水泥混凝土路面碎石化中的试验段施工参数进行分析，研究与破碎后顶面的回弹模量之间的关系，为制定质量控制标准和动态设计提供参考和依据。

1 工程概况

洗(马庄)朔(州)线，起点广灵县洗马庄，经广灵、浑源、应县、山阴，终点朔州市，全长194.4 km，本项目位于大同市广灵县。大同市境内由于重载车辆多，混凝土路面在此范围内应用较为广泛，本项目旧路路面结构为22 cm水泥混凝土路面+20 cm水泥稳定碎石基层+20 cm级配砂砾底基层。本次路面改造设计方案为首先采用多锤头破碎机对原水泥混凝土面板进行碎石化处理，旧路面再生后顶面当量回弹模量预估代表值为180 MPa。本项目施工前选择了500 m试验段，对多锤头破碎机施工参数进行了确定，并对下一步施工中质量控制进行了控制。

2 试验段施工

2.1 试验段的选择

试验段选择位置处为填方路堤，填方高度3 m～5 m。试验段两侧排水设施完善，路面无沥青混凝土修补材料，无地下管线，有一道圆管涵。过村路段由于标高及沿线建筑的限制，本次设计没有进行再生利用。项目沿线无软弱地基，试验段的选取能反映设计路段的普遍特征。

试验段施工前开挖两侧土路肩到底基层顶部，并回填级配砂砾，作为碎石化的排水设施，同时作为下一步路面小矮墙的基础。

2.2 试验段参数

根据经验，混凝土碎石化施工落锤高度1.1 m～1.2 m，落锤间距10 cm。本次试验段施工通过逐级调整破碎参数，落锤高度选取1.0 m,1.05 m,1.1 m,1.15 m,1.2 m,1.25 m六个下落高度(落锤间距10 cm)，然后按照选定的下落高度，调整落锤间距，选择6 cm,8 cm,10 cm,12 cm四个落锤间距。通过开挖基坑查看破碎效果、测定顶部承载能力对每个参数的破碎效果进行评价。

综合碎石化工期要求，本次工作速度按1 m/min控制，本文未对工作速率对破碎效果的影响进行研究。水泥混凝土路面碎石化以后按照规范要求采用Z型单钢轮振动压路机碾压3遍，钢轮压路机碾压2遍后，撒布乳化沥青封层(2.5 kg/m2)后，撒布碎石，钢轮压路机碾压2遍。

2.3 试验结果汇总

不同落锤高度碎石化顶面回弹模量检测见表1。

表1 不同落锤高度顶面回弹模量

从表1可以看出，当固定落锤间距，变化落锤高度时，碎石化后层顶强度与落锤高度密切相关，高度越小，对原水泥混凝土板块的破碎程度越低，从而表现出较高的平均强度，但标准差增大，变异性增加，而当落锤高度到1.2 m以上时，回弹模量代表值基本保持不变，变异系数均处于低等水平。通过开挖试坑观察，锤高1.1 m～1.25 m时，顶面最大粒径不大于7.5 cm，中部最大粒径不大于22.5 cm，满足规范要求。随锤高增加，碎石化后的粒径逐步变细。由于增大落锤高度对破碎脱空处板块是有利的，选择较大的落锤高度可以保证碎石化层顶面强度均匀性，在机械性能允许的范围内取大值。根据上面分析的结果，推荐落锤高度取120 cm。

表2 不同落锤间距顶面回弹模量

当固定落锤高度，变化落锤间距时,碎石化层顶面回弹模量平均值随落锤间距减小而减小。当落锤间距小于8 cm时，破碎层顶面的回弹模量趋于一个稳定的值，可以认为此时水泥混凝土板块已被彻底破碎，进一步减小落锤间距对强度的影响，且粒径过小的破碎料需要更多的乳化沥青；落锤间距10 cm时，变异系数处于低等水平，质量可控。由于落锤间距越小，变异系数越小，回弹模量代表值总体来说变化不大，以上四个试验段破碎后粒径均满足规范要求。根据上面分析的结果，推荐落锤间距取10 cm，如表2所示。

2.4 试验段实施其他问题

试验过程中，由于《公路水泥混凝土路面再生利用技术细则》中对试验段测点个数没有明确要求，最初测点每个试验段3个，发现数据离散型较大，难以发现变化规律。后测点个数增加至6个以后，试验结果方有指导意义。本文建议试验段测点个数应尽量多取，且不宜少于5个。试验段确定的乳化沥青用量，渗入约3 cm，渗透效果良好。

通过本试验段的实施，确定了再生层顶面回弹模量和施工参数，给优化设计及下一步施工提供了数据支持。

3 结语

1)本文通过试验段数据的详细采集，查明了碎石化后表面回弹模量平均值、代表值与落锤高度、落锤间距之间的关系，对优化设计提供了数据支持，并对施工起到了指导意义。

2)本文建议不同参数试验段长度不小于50 m，回弹模量测点个数不少于5个，使试验段数据意义较明显。

3)由于本地区经验采用小矮墙加高，提前开挖土路肩，回填级配砂砾，作为碎石化两侧排水设施及小矮墙基础，施工过程中未发现翻浆、弹簧土等病害，效果良好，方案可行。

4)大同、朔州地区从1983年开始，陆续修建水泥混凝土路面公路达460 km，通过本工程的实施可以为后续大同、朔州地区水泥混凝土路面碎石化改造起到一定的地区指导意义。

[1] JTG/T F31—2014,公路水泥混凝土路面再生利用技术细则[S].

[2] 广东国省道水泥混凝土路面再生利用技术指南[Z].

[3] 北京交科公路勘察设计研究院有限公司施工图设计文件[Z].

[4] 边祥芹,邓廷权.多锤头破碎作用下的路面受力分析[J].黑龙江交通科技,2015,38(10):15-16.

[5] 晁德志,马晓力、姚佳良.旧水泥混凝土路面多锤头碎石化技术应用研究[J].公路,2008(7):12-13.

LayingofthetestsectionofoldcementconcretepavementinXishuoxian

XuXiaoluo

(ShanxiProvinceHighwayGroupCo.,Ltd,Taiyuan030006,China)

In the light of the test results of the old cement concrete pavement during the test of pavement renovation project of Xishuoxian Ximazhuang-Xiaoxinzhuang section, the analysis and summary of the test results are made. Through the implementation of the test section, the quality of the construction process of the broken petrochemical pavement has been well controlled, which can meet the requirements of engineering applications.

paving of test section, quality control, modulus of resilience

U416.216

：A

1009-6825(2017)24-0135-02

2017-06-13

徐晓洛(1986- )，男，工程师