关于旧路改造砼板块侧移处理方式.doc

第 1 页 共 5 页 长泰县武安镇官山至蔡坑城乡道路（官山工业园区路网）改造工程—景观大道道路工程关于景观大道原有混凝土路面侧移、损坏处理方案的论证报告1.1 工程概况1、本项目位于长泰县武安镇东南部，官山工业园区内，距离县城约 3 公里，规划区紧临省道S207 公路、县道浦角线图 1 工程地理位置图2、长泰县武安镇官山至蔡坑城乡道路（官山工业园区路网）改造工程—景观大道道路工程为旧路改造，原道路为官山工业园区景观大道及京泰路道路西起国泰路（省道 207） ，道路中线拟合现状旧路中线，途径北一道、北二道、北三道后至 K3+182.415 处向东北方向径直折转，终点与角泰路（县道浦角线）相接，路线总里程约为 5.37 公里，道路大致呈“L”型，东西向往南北向转折本次设计施工主要是对现状路面进行提升改造（“白改黑” ）以及完善交通安全设施，并增设非机动车道、人行道、雨污水管道、给水管道、照明、通信、景观绿化等1.2 原项目现状概况2、本次设计项目原有道路行车道路面为水泥混凝土路面，局部混凝土路面已用沥青进行修补，部分路段已建非机动车道路面为水泥混凝土路面经现场调研，现有行车道路面平整度较好，部分路段出现面板裂缝、错台、板底脱空、纵向接缝破碎、板角断裂、修补等病害。

原现状景观大道共分成三段，三段现状横断面不一致第一段（起点至 K0+760）：断面形式为 15m 双向 4 车道的机动车道，两侧侧分带为 2.0 米的绿化隔离带，两侧非机动车道各为 4.5 米，两侧人行道各为 5.5 米及两侧景观绿化带各 5.5 米，总宽度为 50 米配套不完善的路灯照明、市政管线第二段（K0+760 至 K3+182）：15 米宽的水泥混凝土道路配套不完善的路灯照明、市政管线第三段（K3+182 至终点）：12 米宽水泥混凝土道路，两侧各 4 米宽的人行道配套不完善的路灯照明、市政管线图 2 道路区域路网图第 2 页 共 5 页 图 3 道路原现状图1.3 方案论证概述1、原路面设计方案概述由我院设计的《长泰县武安镇官山至蔡坑城乡道路（官山工业园区路网）改造工程—景观大道道路工程》 本项目建设性质为“白改黑”改造在设计前期阶段，经现场踏勘，现有行车道水泥混凝土路面表观、平整度一般，部分路段出现面板裂缝、错台、凹陷、纵向接缝破碎、板角断裂、修补等病害 （如图 4） 图 4 设计前期踏勘现况图根据《长泰县武安镇官山至蔡坑城乡道路（官山工业园路网）改造工程旧路面调查检测工程》报告：弯沉平均值 16.4（0.01mm） ，弯沉代表值 33.3（0.01mm）保证率系数 1.645，断板率 7.5%，错台率 13.3%。

依据《公路水泥混凝土路面设计规范》8.2.2 路面损坏状况属次等以上，又结合《公路沥青路面设计规范》9.3.4 表修补方法，故原设计采用将行车道旧砼板经综合病害处治及铣刨后直接加铺两层沥青罩面的方案（详见附图表 L-02） 此方案可以很好利用旧路水泥板的强度，施工工期短，速度快，造价也相对低2、施工阶段存在问题本工程桩号 K0+930~K3+140 路段内道路两侧已建管线（如雨水、通信、燃气、架空电杆等）较多，且道路两侧新增加雨、污水管道沟槽开挖断面空间受限制（处于现状架空电杆与现状道路之间，最窄间距仅为 6m） （详见附图表 L-01） ，基于这种情况下，原设计已采取拉森钢板桩加橫撑支护直槽开挖形式对现状路基及路面进行保护措施在施工单位对本段雨、污水管道施工过程中出现以下几种情况：①在管槽开挖施工钢板桩打拔过程中，特别是拔桩时对相邻保留部分路基有较大振动波，造成路基扰动②经现场开挖原有路基回填材料为砂性土，路基材料没有粘聚力，较松散，且含水率高，路基稳定性差③管道施工过程中，由于地下水位较高，施工中采取有效降水措施造成原有路基下沉、侧移第 3 页 共 5 页 ④在施工过程中由于无法全封闭施工，交通正常通行，车流量较大，特别是重载情况下及施工机械车辆长期的作业震动，进一步造成了路面不同程度的开裂，断板，加继板块侧移，掏空。

（如图5） 基于以上因素的影响下，使得道路现况与原设计时的条件产生了较大变化图 5 施工过程中板块断裂、掏空现况图3、解决思路近期，根据再次对此段现况砼板块进行初步调查，断板率及错台率均大大提高（破损率 58.4%，断板率 54.9%，错台率 25.4%，板底脱空及侧移率达 50.9%） ，远远超过 20%（详见附图表 L-03） ，板块已超出原设计“白改黑”路面结构（旧砼路面病害处治后直接加铺沥青混凝土）的适用范围依据《公路水泥混凝土路面设计规范》8.2.2 路面损坏状况属差等， 《规范》8.5.7：当旧水泥混凝土面层损坏状况严重时，宜选用打裂压稳方案或碎石化方案处治旧砼路面，将处治后的旧路面用做改建路面的基层或底基层4、可行性对比论述依据《公路水泥混凝土路面设计规范》8.5 规定：当旧混凝土路面的损坏状况评定等级为优良、中、次等以上时，可采用沥青混凝土加铺方案若在上述现场路面发生改变的情况下仍采用原设计方式处治路面，我院推断，旧路病害很难处理彻底，刚性面板在行车荷载的作用下容易产生翘动，引起加铺层反射裂缝，并且刚性水泥面板和柔性沥青面层的强度差异大，变形协调性较差，容易出现层间滑移病害；后期施工路面处治水泥注浆加固和换板的费用无法准确预估， （详见“施工方案费用对比表”L-06） ，所增加的费用远高于采用旧砼路面破碎稳固加铺施工方案。

破碎技术一般又分三种：冲击压实技术、打裂压稳技术及碎石化技术 （详见附图表 L-04）前两种方式包括碎石化技术中的多锤头技术可以达到抑制反射裂缝产生的作用，但是由于水泥板粉碎不够彻底，这几种技术也不能完全消除反射裂缝同时由于施工时的冲击力比较大，对周边的房屋、结构物等会产生影响对旧路面结构层扰动、破坏比较严重，可能造成老路承载力不足而需要补强若路面施工加铺方案采用打裂压稳形式，此方法虽使旧路的强度损失较小，同时消除旧水泥混凝土的不均匀受力及路面病害；但打裂后板块仍较大，存在产生反射裂缝的隐患，施工影响范围较大路面采用共振碎石化施工方案，能使水泥混凝土面板在平面上强度分布均匀，消除原混凝土路面的病害，粒径合理，不会产生应力集中，具有一定的强度，加铺后不会引起沥青面层病害虽需要加铺补强的路面结构，但此段道路两侧空间较大，有条件调整加铺层厚度（详见附图表 L-05） 5、专家意见在 2016 年 5 月 25 日由建设单位组织召开《长泰县官山工业区路网改造工程景观大道原有路面侧移损坏处理方案》论证报告会后，于会专家均给出意见并同意对施工过程中出现新病害路段处置及加铺方案进行调整，采用旧砼路面碎石化稳固加铺施工方式的设计变更方案。

（专家组意见详见“附件 1”）6、论证结论因此，根据施工现场实际情况及结合专家组意见，我院建议景观大道 K0+930~K3+140 段调整原设计路面处治及加铺结构形式，推荐采用旧砼路面碎石化稳固加铺沥青层的方式，以确保路面施工质量和安全1.4 路面结构形式1、原设计综合处治后加铺沥青罩面路面结构结构层 材料 厚度细粒式沥青玛蹄脂碎石混合料（SMA-13） 4cm新建面层中粒式沥青混凝土（AC-20C） 7cm第 4 页 共 5 页 橡胶沥青应力吸收层 1cm既有水泥混凝土路面（铣刨） -既有路面结构层 既有水泥稳定碎石基层或底基层 -加铺总厚度 12cm2、碎石化后加铺沥青路面结构结构层 材料 厚度细粒式沥青玛蹄脂碎石混合料（SMA-13） 4cm中粒式沥青混凝土（AC-20C） 6cm粗粒式密级配沥青碎石（ATB-25） 8cm新建面层乳化沥青稀浆封层+透层 1cm5%水泥稳定碎石层（3.5Mpa/7d） 18cm新建基层碎石填补 2cm既有水泥混凝土路面（碎石化） -既有路面结构层 既有水泥稳定碎石基层或底基层 -加铺总厚度 37cm1.5 路面碎石化施工破碎稳固加铺技术是指在旧水泥混凝土路面改造过程中，利用专用的水泥面板破碎设备将旧水泥混凝土路面打碎、压稳后加铺路面结构层的一种施工方法。

由于水泥板破碎成为较小的碎块之后，能够大大降低温度变化时水泥板的热胀冷缩；然后经过压路机碾压消除板块间弯沉差，从而降低反射裂缝产生的可能性1、共振碎石化技术共振碎石化该项技术主要是根据共振设备发出一定频率的震动谐波，该频率与混凝土频率一致时，引起混凝土板共振并迅速破碎开裂，从而达到破碎旧混凝土板的目的图 6 共 振 破 碎 设 备图 7 共 振 破 碎 作 业2、共振碎石化技术的优点共振碎石化技术有几个优点：1）对旧板各层扰动、破坏很小，能够保持原有道路的承载力由于它采用的是共振原理，它的能量被水泥混凝土吸收，不会把破碎的石块砸入原有基层，因此维持了原有基层的承载力根据现场施工的情况，通过对比实验，共振施工的震动感小于其他碎石化工艺2）对旧板破碎更加彻底，结构更加合理，破碎后它的上层粒径绝大多数在 4 厘米以下，能有效防止反射裂缝；下层绝大多数在 15 厘米以下，为板体性较好但有许多裂缝的破裂层它的裂缝是成一定角度的，形成了一种嵌锁结构，这种结构与其它碎石化方式形成的垂直破裂结构相比，有更大的承载力也就是说既能保证碎石化层仍有一定的强度，又能起到防止反射裂缝的作用这种结构是目前其他方法无法做到的。

3）这种方法施工工期短，每天最大破碎量在 4000~5000 平方米之间，破碎后即可铺筑路面，交通封闭时间比挖除原有混凝土结构层重新铺筑路面的方式减少 3~5 倍以上4）基本不需要废方，有利环保5）从价格上比较，与挖除原有混凝土结构层重新铺筑路面方式的造价低，且效果好相对于其他共振技术，由于他反射裂缝控制合理，使用寿命远远大于其他共振技术第 5 页 共 5 页 附件 1：长泰县官山工业区路网改造工程景观大道原有路面侧移损坏处理方案专家组意见附图表：1、新增雨、污管位与现况道路关系平面图2、原设计路面结构图3、管道施工后砼路面病害平面示意图4、路面施工加铺方案对比表5、拟定碎石化路面结构图6、方案估算表。