刚性基层断裂稳固技术.doc

刚性基层断裂稳固技术 在高速公路养护维修工程中的应用 摘要：刚性基层反射裂缝对柔性面层的破坏已引起广大公路养护管理者的高度重视。本文结合济青高速公路实体工程，在对病害刚性基层进行断裂稳固处理的基础上，对柔性面层和刚性基层的复合式结构如何达到“刚柔相济”进行了详细总结，探讨了断裂稳固技术在高速公路养护中的应用。关键词：刚性基层；断裂稳固；养护维修 ? 一、前 言 ? 刚性基层是高速公路路面结构经常采用的结构形式之一，在刚性基层上加铺沥青罩面能够很好的改善使用性能，达到承载力高、使用寿命长、行车舒适的要求。由于青混凝土面层直接承受车辆荷载急温度应力的影响，加之两者间的模量相差较大，因此罩面层对剪切力和温度应力更为敏感。刚性基层在各种应力作用下极易产生裂缝，荷载在裂缝处形成最大弯拉应力，并在附近形成最大剪切力促进反射裂缝的形成和罩面层的损坏，引起唧浆、坑槽等路面病害。另外，刚性基层普遍存在透水性差，排水困难的特点，水损坏现象也比较突出。如果对刚性基层进行断裂稳固处理，释放刚性基层应力，可以起到降低裂缝应力峰值和预防或延缓反射裂缝的作用，基层顶部增设横向排水管，将多途径进入结构层中的水由闭式循环改为开式循环。通过以上措施完全可以达到延长、改善路面使用寿命的效果。 二、工程概况： 济青高速公路高密段于1993年建成通车，设计为双向4车道，车道宽3.75×2m，中央分隔带宽1.5m，硬路肩宽2m。本次采用断裂稳固技术处理的路段为K272+530－800段左幅，全长270m。 2003年前的结构形式为： 4cmAC—20 5cmAC－25 6cmAH-30 18cm二灰碎石 30cm灰土 在长期的车辆荷载及层间水的双重作用下，该段路面出现明显的坑槽、唧浆、沉陷，裂缝纵横交错，行车舒适性降低，所以在2003年路面维修中，将该段基层列入维修处理范围。但是由于施工期间正值国庆节前夕，施工工期压力相当大。经业主、监理单位、施工单位商榷并报经设计单位同意，将原二灰碎石基层结构做厚度为18cm C25水泥混凝土浇筑，然后按照沥青铺筑工工艺加铺沥青混凝土。 经过一段时间的运营，该段路面出现裂缝、唧浆及坑槽。经过路桥技术人员开挖探明，系水泥混凝土板断裂并反射到沥青铺装层所致。 （本图拍摄于2007年5月断裂稳固处理前原路面病害） 在2007年路面维修中，为彻底解决该段基层病害，确保年度路面维修的整体效果，设计单位在听取了管理处养护基建科的经验性意见后，做出对该段基层进行断裂稳固处理的设计方案。实践证明，该案效果良好，对复合式结构的基层病害修复有十分重要的借鉴意义。 三、施工方案： 第一章 设备及断裂稳固前的准备工作 断裂稳固技术采用的设备 1、门式破碎机（BB-8600） 门式破碎机装配有宽度为2.5米的门式冲击锤，锤头重5吨，具备足够的能量使混凝土路面产生全深度的开裂，每台设备每天施工面积约为7000 m2。破碎机装备帷幕防止破碎飞屑。 2、压实设备 压稳设备为25吨的胶轮压路机。低于25吨时，应增加压实遍数，以达到规定要求，为沥青罩面提供较为平坦的工作面。 断裂稳固前的准备工作 1、清除存在的沥青面层 在断裂稳固施工之前，应清除水泥混凝土路面上的沥青修复材料，因为这些材料的存在会影响到断裂稳固的效果。 2、隐蔽构造物的调查与标记 断裂稳固施工前，结合设计图纸及业主单位提供的有关隐蔽构造物如：暗涵、地下管线等的情况进行调查，以确定断裂稳固是否会对这些构造物造成损坏。通常，构造物埋深在1米以上的不会由于断裂稳固带来损坏。不满足以上条件的，可以降低锤头高度对水泥路面进行打裂，或采用监理工程师认为可行的其他方案。 3、与桥梁连接段的路面 与桥梁连接段应标明断裂稳固的位置，根据实际情况，可以作业到桥头搭板的后端，或根据路面设计线的高程断裂到监理指定位置。未断裂稳固处理的接茬路面应铣刨到可以摊铺同样厚度SMA罩面的程度. 4、交通管制 由于断裂稳固后的路面在没有摊铺完沥青混凝土面层之前不允许开放交通，所以对交通管制的要求比较严格，建议在条件允许时一次性全封闭施工段落。 第二章 断裂稳固的工艺流程及试验路段 一、主要工艺流程图 断裂稳固试验路段 → 确定断裂稳固工艺控制 → 断裂稳固施工 →胶轮压路机压实 → 交路面施工→沥青混凝土铺筑 断裂稳固施工试验路段 试验路段应为监理工程师在工程项目范围内确定的位置，车道全宽，长度为100米。 要求：75%以上的路面不规则开裂，相邻裂缝围成的面积为0.4-0.6平方米；路面压实前后沉降差收敛于5mm以内且目测板体稳定。 试验路段应完成以下数据的采集： 门式破碎机锤头作业高度。 锤击间距。 压路机压实遍数及沉