碎石化技术的强度形成机理
1 水泥混凝土路面碎石化后分为表面细粒散层、碎石化层上部和碎石化层下部三个层次。
(1)碎石化后表层约2~5cm,在压实过程中,颗粒被压密,形成嵌挤薄层,通过洒布透层油,具有较高的黏结力,并具有一定的强度和稳定性;
(2)碎石化层上部厚度约10cm,强度主要有:一是来源于内摩阻角,粒径越大则内摩阻角越大;二是来源于预应力,水泥混凝土面板在破碎时,混凝土产生侧向体积膨胀,混凝土颗粒的粒径越小,膨胀趋势越大,产生的预应力越大;
(3)碎石化层下部厚度约10cm,是“裂而不碎、契合良好、联锁咬合”的块体结构,该结构静定且自稳,具体表现形式为各种形式的咬合梁、拱结构,在外力作用下产生咬合嵌挤作用,比普通嵌锁作用更大,提供的强度更高,具有更好的结构稳定特性。
碎石化前的准备工作
1、清除存在的沥青面层
在碎石化前,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破碎的效果。
2、隐藏构造物的调查与标记
破碎前,结合设计图纸及业主单位提供的有关隐藏构造物,如:暗涵、底下管线等情况进行调查,以确定破碎是否会对这些构造物造成损坏。通常,构造物埋深在1米以下的不会由于破碎带来的损坏,不满足以上条件的可以降低锤头高度对水泥路面进行破碎,或采用监理工程师认为可行的其它方案。
3、与桥梁连接段的路面
与桥梁连接段应标明破碎的位置,根据实际情况,可以破碎到桥头搭板的后端,或根据路面设计线的高程破碎到监理*位置。未破碎的路面应铣刨到可以摊铺同样厚度沥青罩面的程度。
4、交通管制
由于碎石化后的路面在没有滩铺完沥青混凝土面层之前原则上不允许开放交通,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;若条件不允许,应至少实行半封闭施工。
5、其它要求
任何与施工期间维持交通无关的路面加宽或路肩修复,应在施工之前修复到混凝土路面的高程。
路面碎石化后**面的当量回弹模量和回弹弯沉要求
水泥混凝土路面碎石化后**面的当量回弹模量是新加铺结构设计的基本参数之一,一般情况下,对于直接加铺沥青混凝土的路面结构,回弹模量平均值宜控制在150~500MPa之间。碎石化后的回弹弯沉与回弹模量之间存在着联系,在将碎石化后的板块及其下结构层视为同种材料构成的情况下,可以参照路面补强公式得到:
Ez=(1000pD/l0)m1m2
式中:p-弯沉测定车的轮胎压力;
D-与弯沉测定车双圆轮迹面积相等的承载直径;
l0-原路面计算弯沉;
m1-用标准轴载汽车在原路面上测得的弯沉值与用承载板在相同压强条件下所测得的回弹变形值之比,即轮板比,一般取1.1;
m2-原路面当量回弹模量扩大系数。
所谓碎石化技术,就是将水泥混凝土路面破碎成一般小于40厘米混凝土块,用以限制新铺的热拌沥青(hma)罩面上出现反射裂缝,并产生一个用与hma罩面的均匀基层。
碎石化的定义
水泥混凝土路面碎石化是一种旧水泥混凝土路面破碎处治技术,是对旧水泥混凝土路面大修或改造的重要手段。该技术是将旧水泥混凝土路面的面板,通过设备一次性破碎为咬合嵌挤碎块柔性结构,可充分利用旧路残余强度,且保护环境,节约资源。这种结构不仅具有一定的承载力,而且具有有防止或限制反射裂缝发生、发展的作用,破碎后的粒径范围为2~40cm,力学模式趋向于级配碎石。碎石化技术的主要特点
通过破碎将旧水泥混凝土路面结构强度降低到一定程度,防止反射裂缝的发生,同时能实现结构强度与反射裂缝两者较好的平衡。旧水泥混凝土路面进行碎石化后具有以下特点:碎石化能使原水泥混凝土板块在平面上强度分布均匀;碎石化能保留原水泥混凝土路面的一定强度;碎石化能可以消除原水泥混凝土路面病害;碎石化后的粒径合理,不会产生应力集中现象。